新冠病毒引起的嗅觉和味觉失灵是怎么回事?

来源:Nature自然科研

原文作者:Michael Marshall

新冠疫情初期,许多感染者都出现了嗅觉失灵,有些人甚至都没有其他症状。研究人员还发现,感染者可能会丧失味觉,或是无法感知辣味等化学刺激产生的感觉——这种感觉也被称为“化学知觉”(chemesthesis)。

近一年后,一些人还是没有恢复这些感觉,而对于已经恢复的一部分人来说,他们闻到的气味发生了变化:本来好闻的气味变得难闻了。对于这种或将长期存在的衰弱性现象,《自然》回答了其背后的科学问题。

  对于丧失嗅觉的COVID-19康复者来说,一个治疗方法是“嗅觉训练”,让他们重新学习指定的气味,比如玫瑰和柠檬的气味。来源:Christine E。 Kelly

虽然具体比例因研究而异,但大部分研究都显示,嗅觉丧失属于感染后的常见症状。

去年6月发表的一篇综述整合了8438位COVID-19患者的数据,发现41%的人报告了嗅觉丧失的症状。去年8月发表的另一项研究中,伊朗基础科学研究院研究员Shima T。 Moein带领的团队对100位COVID-19患者进行了一次嗅觉鉴定测试,要求测试者闻好气味后在多选题中选出答案。结果发现,96%的测试者有某种程度的嗅觉障碍,18%的人完全丧失了嗅觉。

“大部分情况下,这些患者会说他们的嗅觉是突然消失的。”这也提示该症状与COVID-19相关,Moein说。很多时候,嗅觉障碍是COVID-19患者报告的唯一症状,说明这种现象有别于病毒导致的鼻塞。

一些研究人员表示,嗅觉失灵应作为COVID-19的一个诊断标准。去年10月发表的一项研究发现,相比政府监测的其他指标,如医院急诊量,自报告的嗅觉或味觉变化反而能更好地揭示感染的传播情况。

虽然这背后的机制尚未完全厘清,但当前的共识是,如果新冠病毒感染了鼻内支持神经元的细胞,嗅觉便会消失。

当研究人员最早将嗅觉丧失作为COVID-19的症状时,他们曾担心新冠病毒感染的是鼻内的气味感知神经元,这些神经元会将信号传递给大脑的嗅球,造成病毒对大脑长驱直入。不过,对曾感染COVID-19患者进行的遗体解剖研究显示,新冠病毒很少进入大脑。

哈佛大学的神经生物学家Sandeep Robert Datta领导的团队反而发现,病毒感染的可能是鼻内支持感觉神经元的细胞——也称为支持细胞(sustentacular cell)。

Datta和他的同事之所以把目光放在支持细胞上,是因为新冠病毒的攻击依赖细胞表面的ACE2受体——支持细胞有很多这种受体,嗅球感觉神经元却没有。这提示新冠病毒感染了支持细胞,从而让神经元易受攻击、营养不足。

当然,COVID-19也可能通过其他方式导致嗅觉丧失。一个意大利团队的研究发现,在嗅觉和味觉丧失的同时,血液中炎症信号分子白介素-6的水平也会增加。去年12月发表的一项遗体解剖研究表明,曾感染COVID-19患者的嗅球中有明显的炎症迹象,如血管渗漏。

虽然研究人员对嗅觉相关机制有一定的认识,但他们并不清楚新冠病毒是如何影响味觉和化学知觉的。“据我所知,没有谁能很好地解释这个问题。”美国宾夕法尼亚州立大学食品科学教授John Hayes说。Hayes正在研究COVID-19对化学知觉的影响。味觉和化学知觉明显有别于嗅觉,虽然这三种感觉结合起来,能让我们领略某样食物或饮料的“风味”。味觉主要依赖舌头上的味觉受体,而化学知觉依赖感觉神经的离子通道等其他机制——关于它们如何响应COVID-19的研究其实并不多。

对大多数人来说,嗅觉、味觉和化学知觉几周内就能恢复。去年7月发表的一项研究指出,72%的出现嗅球障碍的COVID-19患者称自己在一个月后恢复了嗅觉,这一比例在有味觉障碍的人群中是84%。Claire Hopkins是伦敦盖伊和圣托马斯医院的一名耳鼻喉医生,她和同事也发现这些感觉的恢复速度很快——他们对202名患者进行了一个月的随访,49%的人报告自己在此期间完全恢复了,另有41%的人报告症状改善了。

但对某些人来说,这些症状就严重多了。一些知觉没能马上恢复的人需要很长时间才能慢慢好起来——这可能会有严重后果,Hopkins说。当嗅觉一点点恢复时,气味通常会很难闻,或是和记忆中的气味不同,这种现象也叫嗅觉倒错(parosmia)。一些人会觉得“所有东西都闻起来发臭”,Hopkins说,这种现象可以持续好几个月。这或许是由于嗅球感觉神经元在恢复过程中需要重新连接,她说。

还有患者一连几个月都没嗅觉,这背后的原因还不清楚。但Hopkins认为,如果发生这种情况,可能说明新冠病毒感染已经杀死了嗅球感觉神经元。

虽然对丧失嗅觉的研究并不如丧失视觉和听觉这类感觉来得充分,但研究人员认为后果不容轻视。

一个影响是患者更容易发生食物中毒和失火等危险事件。比方说,嗅觉失灵的患者不太容易闻得出食物变质和烟雾的味道。2014年的一项研究发现,丧失嗅觉的患者发生危险事件的概率是有嗅觉正常人的2倍,这些危险事件包括食用变质食物。

其他的影响较难量化。“大多数人没有意识到嗅觉在生活中多么重要——直到失去嗅觉时才深有体会。”Moein说。尝不出食物的味道肯定是一大损失,但其他感觉也很重要。Hayes说,如果父母不能通过“新生儿气味”与他们的孩子建立纽带,这种感觉是很失落的。Moein说,有研究显示嗅觉与抑郁相关,但其中的生物学机制尚不明确。

研究不充分意味着治疗手段很少。但有一个办法是嗅觉训练,让人们定期去闻指定气味,重新学习这些气味。Hopkins正在与英国的AbScent慈善机构合作,让公众更多地了解这种训练。疫情前就有证据显示,这种方法能改善某些嗅觉障碍患者的嗅觉功能,但对一些人好像没用。

至于这方面的药物就更少了,Hopkins说。根据Hopkins团队开展的初步临床试验,在COVID-19感染的早期,嗅觉丧失可能主要源于鼻细胞炎症,这时可以使用类固醇。

美国弗吉尼亚联邦大学的Richard Costanzo和Daniel Coelho正在开展这方面的长期研究,他们正在开发一种嗅球植入体,这种嵌入鼻子的植入体能感知有气味的化学物质,并将电信号传到大脑。不过,Coelho认为这种植入体距离临床应用还有“很多年”,而且最重要的问题是,这种植入物应该激活哪部分脑区?他说,“研究人员还有一些科学问题需要搞明白。”