根据最近的估计，嗅觉受损影响了 约 30% 到 75% 的新型冠状病毒感染者，这意味着全球数百万人曾在过去两年中的某个时候遭受过这种情况。这种被称为嗅觉缺失的嗅觉系统功能障碍通常是暂时的，但完全康复可能需要数月或更长时间，这使得享受美食和检测变质食物、烟雾以及其他可能预示危险的气味变得困难。
现在，2 月 1 日发表在《细胞》杂志上的一项研究提出了关于 COVID 相关的嗅觉丧失的详细生物学解释：该研究涉及给感染病毒的仓鼠喂食可可脆片麦片，然后在人体组织中证实了基因结果。该团队得出结论，感染冠状病毒或 SARS-CoV-2 会导致嗅觉系统结构细胞发生严重炎症，从而压倒并损害鼻腔深处的神经细胞和其他与嗅觉相关过程的功能。
研究人员在 1 月 20 日在线发布的预印本的第二项研究中表明，类似的嗅觉效应级联可能解释了 Long COVID 背后的生物学机制。为了更多地了解关于嗅觉缺失和 Long COVID 的相关见解，《大众科学》采访了病毒学家Benjamin tenOever，他是纽约大学朗格尼病毒学研究所所长，也是纽约大学格罗斯曼医学院的教员。TenOever 是进行以嗅觉缺失为重点的研究团队的成员，也是 Long COVID 研究的资深作者。
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[以下是经过编辑的采访稿。]
您是如何测试 SARS-CoV-2 感染引起的嗅觉缺失和其他嗅觉效应的？
迄今为止，在人类 COVID-19 表现中观察到的任何生物学现象，我们都可以在仓鼠身上复制。因此，我们研究了三组仓鼠——一组感染了 SARS-CoV-2，一组接受了作为模拟感染的对照物质，以及一组感染了流感以提供基准，显示对常见呼吸道病毒的典型免疫反应。然后我们对这些组进行了行为测试，包括一项涉及禁食约 10 小时的测试，以便仓鼠非常饥饿。然后我们取出可可脆片——仓鼠喜欢吃这种麦片——将其埋在它们的垫料下，然后计算出它们抓住麦片并塞满嘴的时间。
在感染模拟病毒或流感病毒的仓鼠中，它们都在感染后第 0 天到第 14 天的几秒钟内找到了可可脆片。但感染 SARS-CoV-2 的动物在第一天和第二天根本没有找到可可脆片。它们只是把麦片留在那里。因此，很明显它们失去了嗅觉，因为到第 15 天，它们都恢复了正常，而且每只仓鼠都非常高兴并专注于寻找和吃可可脆片。然后我们重复了该实验，但这次我们使用了单细胞测序，这不仅可以让您看到构成嗅觉系统的所有细胞，还可以看到病毒的去向以及感染对所有这些细胞的后果。
研究小组在嗅觉缺失的潜在机制的细节方面学到了什么？
数据显示，病毒仅限于一种称为 SUS 或支持细胞的细胞类型——鼻腔嗅觉组织中的细胞。这种细胞类型发挥着重要的结构作用，并确保该组织中相关的细胞（称为嗅觉感觉神经元）以您可以感知气味的方式组织起来。在 SARS-CoV-2 感染后，我们发现仓鼠在两天内失去了超过一半的 SUS 细胞。因此，由于严重的细胞死亡，嗅觉系统的结构完全衰退了。因此，这些 SUS 细胞现在正在喷出大量物质，从而引发炎症。
在第三天，由于炎症和损伤，类似清洁工的免疫细胞（称为小胶质细胞和巨噬细胞）会进入并吞噬所有炎症物质并清理干净，以使该物质引起的炎症恢复到基线水平。
接下来会发生什么导致嗅觉丧失？
相邻的嗅觉感觉神经元（负责检测气味）通常将其 80% 的转录 [基因复制] 带宽用于处理与嗅觉相关的生物学过程，例如处理气味和制造不同的与嗅觉相关的受体。现在，突然之间，它们受到了所有这些其他炎症信息的轰炸，这些信息需要占用，比如说，50% 的转录带宽。结果，神经元被迫将其注意力从嗅觉上转移开，从而导致嗅觉所需成分的产量急剧下降，最终导致嗅觉缺失。
细胞仍然存在，细胞并没有死亡。它们只是在忙于做其他事情。结果，您将失去嗅觉，因为如此多的带宽已被占用，而您的嗅觉机制再也无法理解如此复杂的过程。因此，在感染 SARS-CoV-2 后短暂的时间内，大约三到五天，许多人会失去嗅觉。但到那时，清洁细胞已经清除了大量炎症物质，祖细胞补充了 SUS 细胞的数量。大多数人的嗅觉都会恢复。
这项嗅觉缺失研究与您第二项新研究中提出的 Long COVID 病因有何关系？
这项研究更进一步指出，“是的，所有这些嗅觉系统炎症可能会持续很长时间。它在那里停留的时间越长，您对它的反应时间就越长。” 炎症在某些个体中可能持续更长时间的原因有很多。但我们发现嗅觉系统的炎症反应可以蔓延到大脑。
在病毒活跃复制的感染的第一个星期，以及之后几周和几个月的时间里，我们对感染 SARS-CoV-2 的仓鼠的所有器官进行了测序。除了不同的器官外，我们还对各个大脑区域进行了相同类型的分析，包括前额叶皮层、纹状体、丘脑、小脑、三叉神经节和嗅球。这些分析表明，病毒清除后数周内，整个身体都显示出炎症迹象。
虽然这种炎症反应会随着时间的推移在身体器官中减弱，但这些转录变化在嗅球、纹状体、丘脑和小脑中持续的时间要长得多。更重要的是，这些转录特征表明，随着它们维持这种高度炎症状态，许多代谢活动丧失了。代谢的变化非常可怕地类似于阿尔茨海默病、帕金森病、ALS [肌萎缩侧索硬化症] 和其他神经退行性疾病的一些特征。在仓鼠中，我们可以将那些具有这种活动性的仓鼠与在行为测试中表现非常糟糕的仓鼠联系起来。因此，它们的行为方式不同这一事实表明，由于这种已经渗透到它们神经回路许多方面的长期炎症，它们也正在经历某种认知变化或行为变化。
这些发现对 Long COVID 的治疗有何意义？
当 COVID 患者住院时，问题通常不再是病毒复制。实际上，是所有仍然存在的炎症物质导致您的身体对其过度反应。因此，我们使用类固醇进行治疗，以使一切恢复到基线水平。这表明同样的方法应该对 Long COVID 患者的大脑有效，但这需要首先在动物身上进行测试，以了解剂量、时间和类固醇选择。
如果研究人员发现冠状病毒确实感染了神经元，并且 Long COVID 实际上是脑部某处低度感染的副产品，那么您最不愿意做的事情就是给这些人服用类固醇。这实际上会降低您大脑中的先天免疫防御能力，并允许病毒积聚更大的军械库并开始在大脑中重新复制，这显然是您不希望看到的。如果您在 SARS-CoV-2 患者清除病毒之前给他们服用类固醇，那将是非常糟糕的消息。
但是，如果我们给能够穿过血脑屏障的类固醇给仓鼠，并且它们实际上可以阻止这种炎症，那么这将表明这也适用于人类。显然，在对人进行研究之前，我们需要进行更多测试。我们已经有一个患有 Long COVID 的仓鼠群落，我们将很快开始测试类固醇和抗抑郁药，以确定可能的治疗方法。