2020 年 12 月,在心脏病专家斯图尔特·卡茨 (Stuart Katz) 计划接种第一剂新冠疫苗的前一周,他开始发烧。接下来的两周,他一直咳嗽、身体酸痛和发冷。在帮助他人度过疫情的几个月后,在纽约大学工作的卡茨正在亲身体验新冠病毒感染。
圣诞节那天,卡茨的急性病终于消退了。但许多症状仍然存在,包括一些与他赖以成名的器官——心脏相关的症状。走两层楼梯会让他气喘吁吁,心跳加速到每分钟 120 次。在接下来的几个月里,他开始感觉好转,现在又恢复了正常的步行和骑自行车的生活。但有关新冠病毒感染对心血管系统影响的报告让他开始担心自己的长期健康。“我对自己说,‘真的结束了吗?’”卡茨说道。
今年的一项研究中,研究人员使用了美国退伍军人事务部 (VA) 的记录来估计新冠病毒感染导致心血管问题的频率。他们发现,感染过该疾病的人在感染 SARS-CoV-2 冠状病毒后的一年内,面临 20 种心血管疾病(包括潜在的灾难性问题,如心脏病发作和中风)的风险显著增加。研究人员表示,即使是那些似乎已从轻度感染中完全康复的人,也可能发生这些并发症 即使是那些似乎已从轻度感染中完全康复的人。
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一些较小的研究也反映了这些发现,但其他研究发现并发症发生率较低。由于数百万甚至数十亿人可能感染过 SARS-CoV-2,临床医生正在想知道,疫情之后是否会发生心血管余震。与此同时,研究人员正在努力了解谁最容易患上这些与心脏相关的问题,风险会持续多久,以及是什么导致了这些症状。
卡茨说,这是公共卫生重要领域的一个巨大漏洞。“我们不了解这是否会改变心脏病发作、中风或其他心脏事件终生风险的轨迹——我们只是不知道。” 在这里,《自然》杂志着眼于科学家们正在提出的问题以及他们迄今为止发现的答案。
有多少人面临风险?
在整个疫情期间,医生们都报告了与新冠病毒感染相关的心血管问题,但在今年早些时候 VA 研究结果公布后,人们对这个问题的担忧激增。密苏里州圣路易斯华盛顿大学的流行病学家齐亚德·阿尔-阿利 (Ziyad Al-Aly) 及其同事的分析是表征新冠病毒感染急性期后心脏和循环系统发生情况的最广泛努力之一。研究人员将 15 万多名从急性新冠病毒感染中康复的退伍军人与未感染的同龄人以及大流行前的对照组进行了比较。
因急性感染而入住重症监护室的人在接下来的一年中患心血管疾病的风险急剧增加(参见“心脏问题”)。对于某些疾病,例如心脏肿胀和肺部血栓,与未感染的同龄人相比,风险至少增加了 20 倍。但即使是未住院的人,患多种疾病的风险也增加了,从心脏病发作率增加 8% 到心脏炎症率增加 247% 不等。

《自然》;来源:“COVID-19 的长期心血管结局”,作者:Xie, Yan 等人,发表于 《自然医学》 第 28 卷,第 3 期(2022 年):583-590 页。doi:10.1038/s41591-022-01689-3
对于阿尔-阿利来说,这项研究进一步证明,新冠病毒感染可能会永久性地改变某些人的健康状况。这类变化属于新冠病毒感染后遗症的范畴,其中包括最初感染后出现的问题。这种疾病包括——并与——持续存在的疾病,即俗称的“长新冠”(一个有多种定义的术语)重叠。
研究表明,冠状病毒与各种持久性问题有关,如糖尿病、持续性肺损伤 甚至脑损伤。阿尔-阿利说,与这些疾病一样,SARS-CoV-2 感染后发生的心血管问题可能会长期降低一个人的生活质量。这些问题“有治疗方法,但不是可以治愈的疾病”,他补充道。
研究人员表示,尽管 VA 研究规模很大,但也存在一些注意事项。该研究是观察性的,这意味着它重复使用了为其他目的收集的数据——这种方法可能会引入偏差。例如,该研究仅考虑了退伍军人,这意味着数据偏向于白人男性。“我们真的没有任何类似的研究可以深入到更多样化和更年轻的人群中,”加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的基因组学家埃里克·托波尔 (Eric Topol) 说。他认为,在科学家能够真正量化心血管问题发生的频率之前,还需要进行更多研究。
加州大学戴维斯分校的医学统计学家丹尼尔·坦克雷迪 (Daniel Tancredi) 指出了另一个潜在的偏差来源。VA 研究中的一个对照组必须在一年多的时间里没有感染 SARS-CoV-2 才能被纳入研究。可能存在生理差异,使得对照组不太可能感染该疾病,这也可能影响他们对心血管问题的易感性。尽管如此,坦克雷迪认为该研究设计良好,任何偏差都可能是最小的。“我不会说这些数字完全正确,但它们肯定在合理的范围内,”他说。他希望未来的前瞻性研究能够微调阿尔-阿利的估计。
其他一些研究确实指向了相同的方向。例如,来自英格兰医疗保健系统的数据显示,与未感染者相比,因新冠病毒感染住院的人在住院后八个月内面临重大心血管问题的可能性大约是未感染者的三倍。第二项研究 发现,在感染后的 4 个月内,与未感染者相比,感染过新冠病毒的人患充血性心力衰竭的风险大约增加了 2.5 倍。
华盛顿大学健康指标与评估研究所 (Institute for Health Metrics and Evaluation) 的健康建模师莎拉·伍尔夫·汉森 (Sarah Wulf Hanson) 使用了阿尔-阿利的数据来估计新冠病毒感染与多少次心脏病发作和中风有关。她未发表的研究表明,2020 年,新冠病毒感染后的并发症导致美国额外发生 12,000 例中风和 44,000 例心脏病发作,2021 年这一数字跃升至 18,000 例中风和 66,000 例心脏病发作。这意味着新冠病毒感染可能使心脏病发作率增加了约 8%,中风率增加了约 2%。“这令人清醒,”伍尔夫·汉森说道。
科学家们认为,新冠病毒感染大流行的间接影响,例如错过的医疗预约、压力以及居家隔离的久坐不动的生活方式,可能进一步加剧了许多人的心血管负担。
然而,这些数字与一些研究人员在临床上看到的情况不符。在对 52 人进行的一项小型研究 中,英国莱斯特大学的心脏影像专家格里·麦肯 (Gerry McCann) 及其同事发现,与一组具有相似基础疾病但未感染的人相比,从新冠病毒感染住院后康复的人患心脏病的几率并不更高。该试验的规模比阿尔-阿利的研究小几个数量级,但麦肯及其同事正在进行一项约有 1,200 名参与者的大型研究。结果尚未公布,但麦肯表示,“我们获得的数据越多,我们对心肌损伤(或心脏问题)程度的印象就越不深刻。”
尽管对新冠病毒感染的心血管影响的了解尚不完整,但医生建议保持谨慎。美国心脏病学会召集的一个专家组建议医生对感染过新冠病毒且具有年龄较大或免疫功能低下等风险因素的人进行心血管问题检测。
研究人员如何收集更多信息?
关于新冠病毒感染长期影响的许多问题的答案可能来自一项名为“研究新冠病毒以加强康复”或 RECOVER 项目的大型研究,该项目旨在在美国 200 多个地点跟踪 60,000 人长达 4 年。该研究将包括长新冠患者、感染后康复的人以及从未感染过的人。“它涵盖了整个生命周期的人群,”卡茨说,他是该试验的首席研究员。他和他的同事计划研究儿童、成人、孕妇和试验期间出生的婴儿。
大多数 RECOVER 项目参与者将填写有关其健康状况的问卷并接受非侵入性检查。研究人员的目标是收集约 20% 参与者的额外信息,例如,通过将小管暂时插入成人的心脏,以获得血压和氧气水平等指标的局部测量值。几年后,科学家们希望完成长新冠症状的目录,了解谁会患上这些症状,并开始了解其发生原因。
在英国,麦肯领导着一个名为“住院后新冠病毒感染研究”或 PHOSP-COVID 的类似项目的心血管工作组。这项多中心研究侧重于因新冠病毒感染住院的人,旨在揭示持久症状的患病率、谁最容易受到感染以及病毒如何导致挥之不去的健康问题。到目前为止,该小组发现,在住院治疗一年后,只有大约四分之一的人感觉完全康复。该团队还确定了与最严重的长新冠病例相关的免疫标志物。
病毒如何损害心脏?
新冠病毒感染对心脏的影响可能与病毒进入细胞时使用的关键蛋白有关。它与一种名为 ACE2 的蛋白结合,这种蛋白可以在数十种人类细胞类型的表面找到。阿尔-阿利说,这使得病毒“可以进入体内几乎任何细胞”。
托波尔说,当病毒进入血管内壁的内皮细胞时,这可能是许多心血管问题的开端。血栓自然形成以治愈身体清除感染时造成的损害。这些血栓会堵塞血管,导致轻微如腿痛或严重如心脏病发作的损害。一项 基于超过 500,000 例新冠病毒感染病例的研究发现,与感染流感的人相比,感染过新冠病毒的人在感染后两周内发生血栓的风险高出 167%。加利福尼亚州斯坦福大学的心脏病专家罗伯特·哈林顿 (Robert Harrington) 说,即使在最初感染之后,斑块也可能在免疫反应损害血管内壁的地方积聚,导致血管变窄。这可能会导致心脏病发作和中风等问题,即使在最初的伤口愈合数月后也是如此。“早期的并发症肯定会转化为后期的并发症,”哈林顿说。
SARS-CoV-2 也可能在免疫系统上留下痕迹。耶鲁大学免疫学家岩崎明子 (Akiko Iwasaki) 及其同事在新冠病毒感染急性期对住院患者的抗体进行表征时,他们发现了大量针对人体组织的抗体。岩崎怀疑,当 SARS-CoV-2 增强某人的免疫系统时,它可能会无意中激活攻击身体的免疫细胞——这些细胞在免疫系统不超负荷运转时会保持沉默。这些免疫细胞可能会损害许多器官,包括心脏。
对血管的损害会加剧对免疫系统的攻击。“你可以认为这种损害是随着时间的推移而累积的,”岩崎说。当心血管系统受到足够多的攻击时,人们就会经历严重的后果,例如中风或心脏病发作。
再次感染和新变种呢?
疫苗接种、再次感染和 SARS-CoV-2 的奥密克戎变种都对病毒的心血管影响提出了新的问题。阿尔-阿利及其同事于 5 月发表的一篇论文表明,疫苗接种可以降低但不能消除发生这些长期问题的风险。
汉森也渴望建模,以了解再次感染是否会增加风险,以及相对温和但广泛传播的奥密克戎变种是否会对心血管系统产生与其他变种一样严重的影响。“我们有点迫不及待地想获得奥密克戎病例的后续数据,”她说。
本文经许可转载,并于 2022 年 8 月 2 日首次发表。