Science子刊：終於明白爲何新冠導致嗅覺喪失

新冠病毒會造成多方面的後遺症，其中一個最常見的後遺症即是嗅覺喪失。去年，有研究人員統計了美國亞馬遜網站對某款薰香的評價，結果顯示，在COVID-19大流行之後，消費者對該薰香的評價顯著降低，其差評包括“味道很淡”、“沒有之前的效果好”等。該研究人員總結道：“每一個差評背後，都是一個新冠的受害者。”去年，Nature Neuroscience首發了新冠病毒可以通過嗅覺系統入侵大腦，但其對嗅覺系統的具體影響，並沒有進一步闡釋，其感染是否和嗅覺喪失直接相關，也沒有給出直接證據。近日，法國巴斯德所的研究人員在Science子刊Science translational medicine發文，首次詳細研究了新冠病毒在嗅覺系統中所造成的影響，對我們應對新冠感染所造成的嗅覺喪失，提供了重要指導。

一、新冠病毒可感染嗅覺粘膜

爲了研究新冠感染與嗅覺喪失的關係，該團隊招募了多名新冠患者。這些患者在確診後兩週內均發生了嗅覺喪失，部分患者伴隨着味覺的變化。這些患者被定義爲“急性嗅覺喪失”。患者均爲輕症，不需要入院治療。該團隊首先檢測了粘膜系統中的病毒載量，發現在大部分患者嗅覺系統中均能檢測到較高水平的病毒存留。爲了進一步研究其感染情況，作者採集樣品進行了免疫熒光的染色。結果表明，嗅覺細胞（OMP+）、免疫細胞（Iba1+）、和支持細胞（CK18+）等細胞中均能檢測到病毒蛋白。部分細胞凋亡maker c-caspase 3呈現陽性（圖1）。進一步的分析表明，伴隨着新冠病毒的感染，嗅覺粘膜系統中局部炎症反應有一定程度的激活，但不同病人中激活程度差異很大。總體來說，新冠病毒對嗅覺粘膜系統可以無差別進行攻擊，被造成一定程度的局部炎症反應。

圖1：新冠病毒可感染嗅覺粘膜，並造成炎症反應

二、金黃大頰鼠可以被用來研究新冠病毒造成的嗅覺喪失

敘利亞大頰鼠，又稱爲金黃大頰鼠，是常用的新冠模式動物，其優勢是不需要轉基因改造，即可被新冠病毒感染。那麼，能否利用金黃大頰鼠研究新冠病毒所誘發的嗅覺喪失呢？作者利用了兩個系統，一個是蔗糖/水的選擇實驗，一個是嗅覺引導的食物尋找實驗。正常的金黃大頰鼠更加偏愛味道甜甜的蔗糖溶液，因而，可以通過檢測動物感染前後對水和蔗糖的攝取偏好的變化，來表徵味覺能力。結果表明，新冠病毒感染後的動物，對蔗糖的偏好顯著降低，提示其味覺系統異常，不能夠有效的分辨蔗糖溶液和水。

另一方面，金黃大頰鼠可以通過嗅覺來主動尋找食物，如果其嗅覺系統被破壞，那麼其尋找到食物的能力則會受到影響。可以看到，新冠病毒感染後，接近50%的金黃大頰鼠無法有效的通過嗅覺尋找到食物（圖2）。因此，和人類中一樣，新冠病毒的感染會造成金黃大頰鼠嗅覺喪失和味覺障礙。同時，免疫熒光和RT-PCR的結果顯示，新冠病毒可以有效的感染金黃大頰鼠的嗅覺粘膜，並造成和人類中類似局部炎症反應。因此，該模式動物可以作爲研究新冠後遺症的優良模型。

圖2：金黃大頰鼠可以被用來研究新冠病毒造成的嗅覺喪失

有了動物模型，則進一步的研究就可以順利進行了。該團隊猜測，嗅覺喪失可能是病毒感染造成嗅覺纖毛（含有嗅覺神經元）的喪失或者功能異常。掃描電鏡的結果顯示，在感染後2天，金黃大頰鼠的嗅覺纖毛呈現出極端顯著的變化，其構造基本被完全破壞，在感染後4天，幾乎檢測不到結構完整的嗅覺纖毛。直到感染後14天，其嗅覺纖毛才逐漸恢復，而此時金黃大頰鼠已經從感染中完全恢復（體重基本回到感染前水平，病理指標恢復正常）。因此，該模式動物的實驗證明，新冠病毒可以通過摧毀嗅覺纖毛結構，從而誘發嗅覺喪失。但這種摧毀並非是不可逆的。

三、持續性嗅覺喪失與新冠感染

動物實驗的結果提示我們，嗅覺喪失是新冠感染的直接後果，新冠病毒被清除後，嗅覺系統會自我修復。但在臨牀中作者發現，部分患者表現出了持續性的嗅覺喪失。那麼，這種症狀是否提示了其嗅覺系統中存在持續性感染呢？作者分析了多位患者，發現，對有些患者而言，常規的鼻咽拭子檢測均呈現了陰性結果，提示其呼吸道中不存在新冠病毒；但在嗅覺粘膜中卻可以檢測到新冠病毒的基因組，並伴隨着一定成都的局部炎症反應。

有趣的是，雖然可以檢測到新冠病毒基因組的存在，但並不能檢測到新冠病毒subgenomic RNA，subgenomic RNA是正鏈RNA病毒，包括新冠病毒進行基因表達的必要模式。這個實驗結果提示我們，在這些病人的嗅覺粘膜中，並不存在活躍的病毒複製。免疫熒光的結果顯示，這些患者的嗅覺細胞中表達了病毒蛋白。因此，一個推測是，雖然病毒並未進行高效複製，但其表達殘留的蛋白，很有可能誘發了持續性的嗅覺喪失（圖3）。當然，在個別持續性嗅覺喪失的患者中，不僅檢測不到病毒基因組，也檢測不到病毒蛋白的存在。這個現象是偶然還是由別的機制造成，需要進一步的研究。