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      Commun Med:新研究發現新冠病毒可以感染內耳

      2021-11-08 06:46:12生物谷
      核心提示:許多COVID-19患者報告了影響耳朵的癥狀,包括聽力損失和耳鳴。頭暈和平衡問題也可能發生,這表明SARS-CoV-2病毒可能能夠感染內耳。

      許多COVID-19患者報告了影響耳朵的癥狀,包括聽力損失和耳鳴。頭暈和平衡問題也可能發生,這表明SARS-CoV-2病毒可能能夠感染內耳。

      在一項新研究中,來自美國麻省理工學院和馬薩諸塞州眼耳醫院的研究人員提供了證據,證明SARS-CoV-2確實能夠感染內耳細胞,包括對聽力和平衡都至關重要的毛細胞。他們還發現,在人類內耳組織中看到的感染模式與對10名報告了各種與耳朵有關的癥狀的COVID-19患者的研究中看到的癥狀一致。相關研究結果于2021年10月29日在線發表在Communications Medicine期刊上,論文標題為“Direct SARS-CoV-2 infection of the human inner ear may underlie COVID-19-associated audiovestibular dysfunction”。

      這些作者在研究中使用了他們開發的人類內耳的新型細胞模型,以及難以獲得的成年人類內耳組織。這種組織的有限可用性阻礙了以前對SARS-CoV-2和其他可導致聽力損失的病毒的研究。

      論文共同通訊作者、麻省理工學院醫學工程與科學研究所的Lee Gehrke教授說,“擁有這種模型是第一步,這項研究不僅為研究SARS-CoV-2,而且為研究其他影響聽力的病毒開辟了一條道路!

      耳朵感染模型

      在COVID-19大流行開始之前,Gehrke和論文共同通訊作者Konstantina Stankovic就開始合作進行一個項目,開發細胞模型來研究人類內耳的感染。巨細胞病毒、腮腺炎病毒和肝炎病毒等病毒都能導致耳聾,但它們究竟是如何做到的,人們并不十分了解。

      2020年初,在SARS-CoV-2病毒出現后,這些作者改變了他們的計劃。在馬薩諸塞州眼耳醫院,Stankovic開始看到那些出現聽力損失、耳鳴和頭暈的COVID-19檢測結果呈陽性的患者。她回憶說,“當時非常不清楚這到底是因果關系還是巧合,因為聽力損失和耳鳴是如此普遍!

      她和Gehrke決定使用他們正在研究的模型系統來研究SARS-CoV-2感染。他們通過采取人類皮膚細胞并將其轉化為誘導性多能干細胞(iPS)來構建他們的細胞模型。然后,他們能夠刺激這些細胞分化成內耳中的幾種類型的細胞:毛細胞、支持細胞、神經纖維和對神經元進行電隔離的施旺細胞。

      這些細胞可以在平坦的二維層中生長,也可以被組裝成三維的類器官。此外,這些作者還能夠從正在接受手術的患者那里獲得難以獲得的內耳組織樣本,這些患者因一種導致嚴重眩暈發作的疾病或因一種導致聽力損失和眩暈的腫瘤而接受手術。

      在人類內耳樣本和干細胞衍生性細胞模型中,這些作者發現某些類型的細胞---毛細胞和施旺細胞---表達了SARS-CoV-2病毒進入細胞所需的蛋白。這些蛋白包括在宿主細胞表面發現的ACE2受體,以及兩種幫助這種病毒與宿主細胞融合的蛋白酶:弗林蛋白酶(furin)和TMPRSS2(transmembrane protease serine 2)。

      這些作者隨后發現,SARS-CoV-2實際上可以感染內耳,特別是毛細胞,以及在較小程度上感染施旺細胞。他們發現,他們模型中的其他細胞類型對SARS-CoV-2感染不敏感。

      這些作者研究的人類毛細胞是前庭毛細胞(vestibular hair cell),它們參與感知頭部運動和維持平衡。參與聽覺的耳蝸毛細胞在細胞模型中更難獲得或生成。然而,他們發現表明小鼠的耳蝸毛細胞也有允許SARS-CoV-2進入宿主細胞的蛋白。

      病毒聯系

      這些作者在其組織樣本中發現的感染模式似乎與一組在感染后報告了與耳朵有關的癥狀的10名COVID-19患者中觀察到的癥狀相一致。這些患者中有9人患有耳鳴,6人經歷了眩暈,并且都經歷了輕度到深度的聽力損失。

      耳蝸毛細胞的損傷可導致聽力損失,通常通過測量耳聲發射-----感覺毛細胞(sensory hair cell)對聽覺刺激作出反應時發出的聲音---來評估。在該研究中接受這種測試的六名COVID-19患者中,所有的人都有耳聲發射的減少或消失。

      雖然這項研究有力地表明,COVID-19可以引起聽覺和平衡問題,但COVID-19患者中出現過與耳朵有關的問題的總體比例并不清楚。

      Stankovic說,“最初這是因為被診斷為COVID的患者不容易進行常規測試,另外,當患者出現更多威脅生命的并發癥時,他們并不太注意他們的聽力是否下降或是否有耳鳴。我們仍然不知道發病率是多少,但我們的發現確實需要加強對接觸COVID的人的聽前庭癥狀的關注!

      SARS-CoV-2進入耳朵的可能途徑包括連接著鼻子和中耳的咽鼓管(Eustachian tube)。Stankovic說,這種病毒也可能通過嗅覺神經周圍的小開口從鼻子里逃出來。這將使它能夠進入大腦空間并感染顱神經,包括連接內耳的神經。這些作者如今希望利用他們的人類細胞模型來測試由SARS-CoV-2和其他病毒引起的內耳感染的可能療法。(生物谷 Bioon.com)

      參考資料:

      Minjin Jeong et al. Direct SARS-CoV-2 infection of the human inner ear may underlie COVID-19-associated audiovestibular dysfunction. Communications Medicine, 2021, doi:10.1038/s43856-021-00044-w.

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