在疫情持续的今天，许多人仍对新冠病毒抱有侥幸心理，认为病毒毒性正在减弱。然而，最新的研究揭示了一个令人震惊的事实：新冠病毒的刺突蛋白突变，使得它更容易感染大脑。这一发现，像是一声警钟，提醒我们在抗击疫情的路上，绝不能掉以轻心。
从患者体内分离出的新冠病毒颗粒的透射电子显微照片
突变的病毒如何感染大脑？
美国科学家们发现，新冠病毒的刺突蛋白通过与宿主细胞的ACE2受体结合，进入细胞内部。突变后的刺突蛋白，不仅使得病毒感染更具侵袭性，还能更有效地穿过血脑屏障。这就像是一个小型入侵者，能够更轻松地突破大门，进入到我们最脆弱的地方。
在一项由美国西北大学研究团队进行的研究中，科学家们分析了不同变异株对脑组织的感染能力。他们发现，新冠病毒变异株，特别是其刺突蛋白的某些突变，使得病毒在进入大脑组织的效率大大提高。该研究成果发表于《自然微生物学》期刊，发表日期为2024年8月23日。这一发现，深刻改变了我们对新冠病毒传播方式的认知。
“新冠病毒的刺突蛋白，包裹在病毒外部，使其能够进入细胞”，研究合著者、西北大学传染病助理教授贾德·胡尔奎斯特说，“通常，病毒可以通过两种方式进入细胞：要么在细胞表面（通过前门），要么在被细胞吸收后在细胞内部（通过后门）。”
刺突蛋白的一部分，称为“弗林蛋白酶切割位点”，可帮助病毒从前门进入。如果该位点发生变异或被移除，病毒就只能使用后门途径。
“上呼吸道和肺部的细胞，极易受到新冠病毒的影响，这种病毒可以通过前门和后门进入这些细胞，”贾德·胡尔奎斯特说。
“为了到达大脑并成功复制，病毒似乎必须通过后门进入。删除弗林蛋白酶切割位点，会使病毒更有可能使用这种途径---也更有可能感染脑细胞。”
让我们用一个通俗易懂的比喻来解释：
想象一下你的房子有两个门，一个是主门，另一个是后门。新冠病毒就像是想进入你家做客的访客。通常，它们可以通过主门（也就是细胞表面）进来，也可以通过后门（细胞内部）进入。
主门上有一个特别的锁（就像是“弗林蛋白酶切割位点”），这把锁可以让一些特定的访客（病毒）顺利进入。如果这把锁坏了或者被移除了，访客就不能通过主门进入，只能试图通过后门进入。
“上呼吸道和肺部的细胞”就像是你家门前的前厅，这里有两个门都可能被访客使用。当病毒感染这些区域时，它们可以选择通过主门或后门进入。
但是，要想进入“脑部”这个特别的房间，病毒更需要通过后门进入。因为脑部的门（细胞膜）对主门的锁（弗林蛋白酶切割位点）比较挑剔，它们更依赖于后门这个相对隐蔽的入口。
所以，如果主门的锁被移除或发生了变化，病毒就更容易选择通过后门来进入脑部，从而感染脑细胞。
为了研究这一点，研究人员使用了经过基因改造的小鼠，这些小鼠的细胞会产生人类 ACE2。
刺突突变的影响：为何大脑成了“新目标”？
大脑作为中枢神经系统的核心，受到病毒的侵袭可能会导致一系列严重后果。研究表明，病毒对大脑的影响不仅限于引发急性脑炎，还可能导致长期的神经系统损害。科学家们发现，新冠病毒感染大脑后，可能引发认知障碍、记忆丧失等症状，甚至对精神健康造成威胁。
这种现象的出现，使得我们必须重新审视病毒对健康的全面影响。就像是病毒在身体内找到了新的“栖息地”，其危害程度也随之加剧。
“通过比较在脑中和肺中发现的病毒基因组，我们发现，在刺突蛋白中存在特定缺失的病毒更善于感染动物的脑部”。贾德·赫尔奎斯特说道，“这完全出乎意料，但非常令人兴奋。”
在这项研究中，研究人员用新冠感染小鼠，并对在大脑和肺部复制的病毒基因组进行测序。
在肺部，刺突蛋白看起来与用于感染小鼠的病毒非常相似。然而，在大脑中，大多数病毒的刺突蛋白的关键区域发生了缺失或突变，而这一区域决定了病毒如何进入大脑细胞。当带有这种缺失的病毒直接感染小鼠的大脑时，它在进入肺部时基本上得到了修复。
“为了让病毒从肺部进入大脑，它需要改变刺突蛋白，而这种改变已知会决定病毒如何进入不同类型的细胞”，贾德·赫尔奎斯特说。
“我们认为刺突的这个区域是病毒是否进入大脑的关键调节器，它可能对新冠患者报告的神经系统症状的治疗和管理产生重大影响。”
贾德·胡尔奎斯特还想进一步了解，为什么弗林蛋白酶切割位点突变会使病毒更容易进入大脑？“我们在研究中表明，如果直接注射，正常的新冠病毒可以在大脑中复制，这表明弗林蛋白酶切割位点的丧失对于进入大脑很重要”，贾德·胡尔奎斯特说。“这究竟是如何起作用的，仍然是个谜。”
长期以来，新冠与各种神经系统症状有关，例如嗅觉和味觉丧失、“脑雾”和“长新冠”。
贾德·胡尔奎斯特说：“目前尚不清楚长新冠是由脑细胞直接感染引起的，还是由感染后持续存在的一些不良免疫反应引起的。”
“如果它是由中枢神经系统细胞感染引起的，我们的研究表明，可能存在比其他治疗方法更有效地清除该部位病毒的特定治疗方法。”
“知道病毒需要后门才能感染大脑，这为阻止它提供了独特的机会”，贾德·胡尔奎斯特说。“阻断这条通路的小分子可能特别有效地防止大脑感染和由此产生的并发症。下一个挑战是不仅要找出哪些药物最能做到这一点，还要找出哪些药物可以到达大脑。”
变异如何影响疫情控制？
新冠病毒的刺突突变，使得病毒更具传播性和侵袭性，这给疫情控制带来了更大的挑战。即便是接种疫苗，也无法完全抵御这些变异株的攻击。因此，我们还需要采取更多的防控措施，如佩戴口罩、保持社交距离、加强个人卫生等。
科学家们警告说，如果不及时采取有效措施，疫情可能会在全球范围内再次爆发。我们不能再掉以轻心，更不能对病毒的变化视而不见。
