科學

長新冠腦霧有了生物學命名——三個腦區多巴胺神經末梢缺失

Nadia Okonkwo
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長新冠並非一個模糊的症候群。腦部影像研究人員首次在那些多年來被告知「找不到任何可測量指標」的患者身上,辨識出具體的神經元損傷——特定的細胞、特定的腦區位置、特定的症狀。

損傷發生在多巴胺系統。多倫多成癮與心理健康中心(CAMH)腦部健康影像中心進行的正子斷層掃描(PET),測量了長新冠患者體內一種名為VMAT2(囊泡單胺轉運體2)的蛋白質密度,並與健康對照組進行比較。VMAT2的密度顯示一個腦區擁有功能正常的多巴胺神經末梢的數量。在紋狀體的三個區域中,長新冠患者的VMAT2顯著較少。每一個受損區域都對應著一組不同的症狀,而這些症狀是臨床醫師過去無法測量的。

研究人員如何追蹤損傷

PET掃描並非標準的腦部MRI。它追蹤放射性示蹤劑在體內的移動,並繪製出特定蛋白質集中的區域。在這項研究中,示蹤劑鎖定的是VMAT2,也就是多巴胺神經元用來包裝並從其末梢釋放多巴胺的分子機制。

之所以選擇VMAT2,正是因為多巴胺本身的濃度每秒都在波動,無法在不同患者間可靠地比較。神經末梢密度——即實際存在的神經末梢數量——是衡量潛在神經系統完整性更穩定的指標。一個腦區的VMAT2較低,代表功能性的多巴胺末梢較少,這意味著該區域在需要時能接收到的多巴胺訊號較少。

這項研究設計要求確診的長新冠患者接受PET掃描,並完成詳細的症狀問卷。他們紋狀體的VMAT2讀數隨後與沒有該疾病史的對照組參與者進行比較。紋狀體被劃分為功能不同的區域,並針對每個區域分析VMAT2流失與所報告症狀之間的關聯性。

三個區域,三種缺陷

紋狀體並非單一結構。它透過重疊但功能特化的區域運作,而研究發現VMAT2的流失並非均勻分佈——它精準地對應到臨床醫師一直難以解釋的「症狀地理學」。

在腹側紋狀體——這個區域最與獎賞預期和啟動行為的驅動力相關——VMAT2濃度與動機降低有關。那些報告驅動力流失最嚴重的長新冠患者——那種「想做事的意願消失」而非身體能量不足的疲勞——在此區域的VMAT2減少最為顯著。這是一個特定的多巴胺能訊號,而非一般的能量缺乏。

在背側殼核——一個參與運動控制和動作流暢執行的區域——VMAT2與身體動作變慢有關。報告有明顯動作遲緩(不同於肌肉無力)的患者,在該區域的密度較低。

在尾狀殼核——一個涉及執行認知功能和記憶組織的區域——VMAT2的流失與記憶困難相關。這些並非嚴重記憶喪失的報告;而是更細微的缺陷:話講到一半忘記詞語、難以維持思路、忘記最近的決定。尾狀殼核正是其多巴胺供應支持這類工作記憶維持的結構。

該研究的資深作者、加拿大腦部健康影像中心研究講座教授傑佛瑞·邁耶博士(Dr. Jeffrey Meyer)將這項發現描述為「長新冠涉及多巴胺釋放神經元流失的令人信服的證據」。這項發表於《eBioMedicine》期刊的研究稱此為「迄今為止最有力的證據」,將長新冠與多巴胺系統損傷聯繫起來。

為何這改變了臨床圖像

自疫情以來的大部分時間,臨床上對長新冠神經學問題的反應,都受限於缺乏客觀的生物標記。僅靠症狀報告並不足以證明需要採取積極的藥物介入;在沒有可測量的生物學目標下,治療方案預設為休息、調整步調和一般性支持療法。

透過PET掃描測量的VMAT2密度,就是一個生物標記。它可以被量化、在不同患者間比較、隨時間追蹤,並直接連結到已經從帕金森氏症、憂鬱症和注意力研究中充分了解的多巴胺藥理學。數種現有藥物正是作用於這項研究指出已耗損的相同路徑。

研究人員計劃測試兩類治療方法:多巴胺前驅物,為神經元提供更多製造多巴胺的原料;以及多巴胺代謝抑制劑,減緩剩餘仍能製造多巴胺的末梢被分解的速度。這兩種方法都已用於治療其他疾病;挑戰並非藥理學上的新穎性,而是缺乏將它們應用於長新冠的理由。現在,這個理由已經存在。

一項與大學健康網絡(University Health Network)合作的臨床試驗預計在幾個月內展開。它將測試針對多巴胺的治療是否能顯著改善這項研究所辨識出的三種症狀群。

這項研究尚未回答的問題

樣本數並未在已發表的細節中完整報告,這限制了評估統計效力的能力,也無法確定結果是否適用於長新冠各種嚴重程度和感染後時間長短的全部範圍。

研究設計是橫斷面研究:患者只接受了一次掃描,並非在感染前後都進行掃描。這意味著數據無法確定受影響個體的VMAT2濃度在感染COVID-19之前是否就較低,也無法確認流失的程度進展了多少。需要一個縱向世代研究——在感染前掃描,並在感染後定期追蹤——才能追溯完整的進程。

將SARS-CoV-2感染與多巴胺神經末梢流失連結起來的生物學機制也尚未完全釐清。腦部發炎是主要的假說,研究人員也支持這個觀點,但從病毒暴露到VMAT2耗損之間的分子步驟尚未被描述出來。

最後,目前還沒有發表任何直接比較長新冠患者與肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞症候群(ME/CFS)患者的研究——後者具有幾個相似的症狀群。多巴胺系統的耗損是長新冠所特有,還是更廣泛地存在於病毒後症候群中,仍是個未解的問題。

關於長新冠與大腦的常見問題

什麼是VMAT2,為什麼它能測量多巴胺損傷?

VMAT2——囊泡單胺轉運體2——是多巴胺神經末梢上的一種蛋白質,負責在釋放前包裝多巴胺。PET掃描可以在無需組織取樣的情況下,測量其在大腦各區域的密度。VMAT2密度較低,代表該區域功能性的多巴胺釋放末梢較少——這不是指多巴胺在某一特定時刻濃度較低,而是指負責釋放它的結構在數量上已經減少。

長新冠可以用多巴胺藥物治療嗎?

這就是即將進行的臨床試驗所要測試的假說。CAMH的研究人員尚未使用這些藥物;這項研究為這樣做建立了生物學上的理由。該試驗將使用多巴胺前驅物和多巴胺代謝抑制劑,這兩種藥物都已獲准用於其他疾病,並將測量症狀是否相較於生物標記基準線有所改善。

這與帕金森氏症的機制相同嗎?

兩者在解剖結構上有重疊——都涉及紋狀體的多巴胺神經元流失——但這兩種情況並不等同。帕金森氏症是一種進行性的神經退化性疾病,根源在於黑質,具有嚴重的運動功能障礙和明確的病程。這項研究則在長新冠患者中發現了更廣泛的紋狀體VMAT2耗損,並伴隨著不同的症狀模式。它們是否共享任何潛在的分子機制,目前尚未確定。

這些影響是永久性的嗎?

橫斷面研究設計無法回答這個問題。掃描結果僅代表患者在單一時間點的狀況;由於缺乏感染前的基準掃描或後續的序列追蹤掃描,數據無法顯示VMAT2密度是會恢復、穩定、還是持續下降。治療試驗將開始間接回答這個問題:對針對多巴胺的治療有反應,將表明該系統保留了足夠的功能來從藥物支持中受益。

這項臨床試驗完成後,將提供首批前瞻性數據,說明補充多巴胺是否能恢復長新冠患者的功能。預計2027年會有結果。

參考文獻:Meyer et al., “Loss of vesicular monoamine transporter 2 in striatum of long COVID and relationship to neuropsychiatric symptoms,” eBioMedicine, 2026; 130: 106339. DOI: 10.1016/j.ebiom.2026.106339

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