Science子刊：终于明白为何新冠导致嗅觉丧失

新冠病毒会造成多方面的后遗症，其中一个最常见的后遗症即是嗅觉丧失。去年，有研究人员统计了美国亚马逊网站对某款熏香的评价，结果显示，在COVID-19大流行之后，消费者对该熏香的评价显著降低，其差评包括“味道很淡”、“没有之前的效果好”等。该研究人员总结道：“每一个差评背后，都是一个新冠的受害者。”去年，Nature Neuroscience首发了新冠病毒可以通过嗅觉系统入侵大脑，但其对嗅觉系统的具体影响，并没有进一步阐释，其感染是否和嗅觉丧失直接相关，也没有给出直接证据。近日，法国巴斯德所的研究人员在Science子刊Science translational medicine发文，首次详细研究了新冠病毒在嗅觉系统中所造成的影响，对我们应对新冠感染所造成的嗅觉丧失，提供了重要指导。

一、新冠病毒可感染嗅觉粘膜

为了研究新冠感染与嗅觉丧失的关系，该团队招募了多名新冠患者。这些患者在确诊后两周内均发生了嗅觉丧失，部分患者伴随着味觉的变化。这些患者被定义为“急性嗅觉丧失”。患者均为轻症，不需要入院治疗。该团队首先检测了粘膜系统中的病毒载量，发现在大部分患者嗅觉系统中均能检测到较高水平的病毒存留。为了进一步研究其感染情况，作者采集样品进行了免疫荧光的染色。结果表明，嗅觉细胞（OMP+）、免疫细胞（Iba1+）、和支持细胞（CK18+）等细胞中均能检测到病毒蛋白。部分细胞凋亡maker c-caspase 3呈现阳性（图1）。进一步的分析表明，伴随着新冠病毒的感染，嗅觉粘膜系统中局部炎症反应有一定程度的激活，但不同病人中激活程度差异很大。总体来说，新冠病毒对嗅觉粘膜系统可以无差别进行攻击，被造成一定程度的局部炎症反应。

图1：新冠病毒可感染嗅觉粘膜，并造成炎症反应

二、金黄大颊鼠可以被用来研究新冠病毒造成的嗅觉丧失

叙利亚大颊鼠，又称为金黄大颊鼠，是常用的新冠模式动物，其优势是不需要转基因改造，即可被新冠病毒感染。那么，能否利用金黄大颊鼠研究新冠病毒所诱发的嗅觉丧失呢？作者利用了两个系统，一个是蔗糖/水的选择实验，一个是嗅觉引导的食物寻找实验。正常的金黄大颊鼠更加偏爱味道甜甜的蔗糖溶液，因而，可以通过检测动物感染前后对水和蔗糖的摄取偏好的变化，来表征味觉能力。结果表明，新冠病毒感染后的动物，对蔗糖的偏好显著降低，提示其味觉系统异常，不能够有效的分辨蔗糖溶液和水。

另一方面，金黄大颊鼠可以通过嗅觉来主动寻找食物，如果其嗅觉系统被破坏，那么其寻找到食物的能力则会受到影响。可以看到，新冠病毒感染后，接近50%的金黄大颊鼠无法有效的通过嗅觉寻找到食物（图2）。因此，和人类中一样，新冠病毒的感染会造成金黄大颊鼠嗅觉丧失和味觉障碍。同时，免疫荧光和RT-PCR的结果显示，新冠病毒可以有效的感染金黄大颊鼠的嗅觉粘膜，并造成和人类中类似局部炎症反应。因此，该模式动物可以作为研究新冠后遗症的优良模型。

图2：金黄大颊鼠可以被用来研究新冠病毒造成的嗅觉丧失

有了动物模型，则进一步的研究就可以顺利进行了。该团队猜测，嗅觉丧失可能是病毒感染造成嗅觉纤毛（含有嗅觉神经元）的丧失或者功能异常。扫描电镜的结果显示，在感染后2天，金黄大颊鼠的嗅觉纤毛呈现出极端显著的变化，其构造基本被完全破坏，在感染后4天，几乎检测不到结构完整的嗅觉纤毛。直到感染后14天，其嗅觉纤毛才逐渐恢复，而此时金黄大颊鼠已经从感染中完全恢复（体重基本回到感染前水平，病理指标恢复正常）。因此，该模式动物的实验证明，新冠病毒可以通过摧毁嗅觉纤毛结构，从而诱发嗅觉丧失。但这种摧毁并非是不可逆的。

三、持续性嗅觉丧失与新冠感染

动物实验的结果提示我们，嗅觉丧失是新冠感染的直接后果，新冠病毒被清除后，嗅觉系统会自我修复。但在临床中作者发现，部分患者表现出了持续性的嗅觉丧失。那么，这种症状是否提示了其嗅觉系统中存在持续性感染呢？作者分析了多位患者，发现，对有些患者而言，常规的鼻咽拭子检测均呈现了阴性结果，提示其呼吸道中不存在新冠病毒；但在嗅觉粘膜中却可以检测到新冠病毒的基因组，并伴随着一定成都的局部炎症反应。

有趣的是，虽然可以检测到新冠病毒基因组的存在，但并不能检测到新冠病毒subgenomic RNA，subgenomic RNA是正链RNA病毒，包括新冠病毒进行基因表达的必要模式。这个实验结果提示我们，在这些病人的嗅觉粘膜中，并不存在活跃的病毒复制。免疫荧光的结果显示，这些患者的嗅觉细胞中表达了病毒蛋白。因此，一个推测是，虽然病毒并未进行高效复制，但其表达残留的蛋白，很有可能诱发了持续性的嗅觉丧失（图3）。当然，在个别持续性嗅觉丧失的患者中，不仅检测不到病毒基因组，也检测不到病毒蛋白的存在。这个现象是偶然还是由别的机制造成，需要进一步的研究。