严重特殊传染性肺炎(COVID-19,简称新冠肺炎)自 2019 年 12 月在中国现踪以来,截至 2022 年 6 月在全球已超过 5 亿人染疫,死亡人数高达 630 万人,目前仍持续扩散中[1]。 

染疫的患者除了呼吸道症状(如咳嗽、流鼻水、鼻塞、喉咙痛等)和全身性症状(如头痛、全身酸痛、疲倦乏力)之外,竟也有神经系统上的症状。研究报告指出约三分之一的患者出现嗅觉障碍(Dysomia)或是味觉障碍(Dysgeusia)[2],甚至有部分患者在痊癒後出现新冠长期症状(Long COVID)的脑雾(brain fog)[3]後遗症。

究竟严重急性呼吸道症候群冠状病毒 2 型(SARS-CoV-2)是如何影响我们的大脑?痊癒後的长期症状又会对我们造成什麽样的身心灵影响?目前是否有什麽治疗方式,以及我们又该如何应对呢?

新冠肺炎是如何影响我们的脑神经?

《孙子兵法.谋攻篇》 谓:  知彼知己者, 百战不殆。面对病毒敌人,人类想要战胜它,就必须了解它。

传染病的三要素,分别是病原体,传染途径以及宿主。其中,传播途径又是极其关键。因为只要能阻断病毒进入人体的途径,就等於是破坏了敌人的进攻到主营的可能性,让我方有更多的时间准备武器(抗体、疫苗)去对抗敌人(病毒)。

新冠肺炎的传播途径仍不是完全的清楚,但已知 2 型新冠病毒主要是透过直接吸入患者咳嗽或是打喷嚏的飞沫传染,又或是接触到沾有飞沫污染的物体表面後,再触碰脸部的眼睛、鼻子或嘴巴而进入体内。

病毒随後透过细胞膜上的 Angiotensin-converting enzyme 2(ACE2)受体,进入到细胞内部并大量复制增生[4]。肺部是病毒首要攻击的目标,也因此新冠重症患者会出现急性呼吸窘迫症候群(ARDS),後续痊癒後也可能有肺纤维化的後遗症。

此外,鼻腔黏膜上皮细胞(Nasal epithelial cells, NECs),尤其是支援嗅觉感测细胞(Odor-sensing neurons)的支持细胞(Sustentacular cell)也有 ACE2 [5]。後续哥伦比亚大学的生物学家 Starvros Lomvardas 透过观察新冠肺炎病逝的患者,发现其嗅觉神经元的细胞核结构已被破坏,这可能也解释了为什麽多数患者会因此丧失嗅觉[6]

除了丧失嗅觉,一些患者也宣称自己在痊癒後产生嗅觉倒错(Parosmia)的症状,也就是本来应该是味道不错的气味竟让人闻起来极为反感,而尿布和卫生纸的气味竟变得让人愉悦。目前对於嗅觉倒错的产生原因还不清楚,但推测可能和嗅觉神经受损後重新连结产生的错置有关,又或是免疫系统对嗅觉神经破坏所导致[7]

不同的变种新冠病毒似乎对於嗅觉系统的影响也不相同。从最早开始的 Alpha 约有 50% 的患者有失去嗅味觉的症状,Delta 为 44% 到现在的 Omicron 只剩 17%[8]。未来则还需要进一步的研究才能知道,为何不同的变种病毒在嗅觉的影响上有如此大的差异。

新冠病毒有可能感染神经吗?

我们知道新冠肺炎会导致呼吸困难,而多数是因为病毒感染至肺部,但是另一种可能的解释是病毒进入调控呼吸的脑区。另外,新冠肺炎也会造成许多神经性的症状,如脑中风、脑部发炎、精神疾病症状、大脑结构改变、脑雾(记忆以及注意力衰退)等等[9]。这也让科学家们好奇,新冠病毒是否会感染神经直接造成以上的症状?

从小鼠实验[10]与对病逝的患者[11]的研究中,都观察到 2 型新冠病毒确实会穿过血脑屏障(blood-brain barrier, BBB),并感染脑部神经细胞,又或是通过鼻腔的黏膜穿透到脑部组织[12]。这样的发现也代表着,除了面对病毒对肺部的攻击所造成的肺部疾病,我们也需要注意病毒对於脑神经影响的时间长短以及严重程度。

最近,美国杜兰大学(Tulane University)的教授崔西费雪(Tracy Fischer) 研究团队透过灵长类动物恒河猴(Rhesus macaques, RM)以及野生非洲绿猴(African green monkeys, AGMs)的研究,发现受病毒感染的灵长类动物出现脑部微出血(Microhemorrhages)、脑缺氧(Brain hypoxia),以及与缺氧缺血性损伤(Hypoxic-ischemic injury)吻合的神经炎(Neuroinflammation),神经病理学方面看到包括神经元退化(Neuron degeneration)和细胞凋亡(Apoptosis)等证据。这些被感染的实验动物,并未发展成严重的呼吸道疾病,也提供了神经系统症状与长新冠的连结性[13]

此外,由於不同变种病毒出现的时间点差异以及样本数的收集尚未足够,目前还不清楚不同的变种病毒是否会对脑部有不同程度的影响。长新冠造成的後遗症,或许也会成为後疫情时代人们需要面对的另一波挑战。

嗅味觉异常与脑雾如何影响我们的生活?

许多的报导都讲述了新冠病患在痊癒後,竟产生嗅觉倒错的现象,克莱尔菲力儿(Clare Freer)就是众多因为新冠造成嗅觉倒错的患者之一[14]。,原本应该是美好的香味的食物、清洁产品、酒精、香水竟变成恶臭,甚至因此再也无法亲吻他的伴侣。也造成她的生活品质和心理状态受到严重的影响。

永久丧失嗅觉也会因为无法即时侦测腐败的食物以及火灾,而使人更容易暴露在危险的情况之下。嗅觉失常的症状也可能会导致罹患失智症的机率上升[15]

除了嗅觉异常困扰着新冠患者,许多研究也指出,患者在染病後的第 12 周仍有认知以及注意力障碍,也就是俗称的脑雾。剑桥大学和伦敦帝国理工学院(The University of Cambridge and Imperial College London)的团队进一步研究发现新冠病毒造成的认知障碍,与 50 至 70 岁之间的认知相似,等同於智商下降 10 分[16]

目前中西医可能的治疗方式

长新冠已经对许多人造成严重的心理压力,许多患者因此也罹患忧郁症,因此社会同侪的支持也相当重要。克莉希凯利(Chrissi Kelly)创办了 AbScent[17] ,希望能提供正确的知识并帮助嗅觉异常的人们,定期举办线上会议、更新部落格以及分享专业的研究文献。虽然许多关於嗅觉异常的治疗还在临床早期阶段,但研究学者建议现在至少能做的是嗅觉训练。

患者会被要求闻许多不同浓烈气味的物质并试图指认,训练的过程将帮助重塑嗅觉神经回路的讯号。但此方法只对部分嗅觉丧失的患者有效,因此只有大约三分之一的嗅觉异常患者能得到帮助。

其他可能的治疗方式如使用固醇类药物(Steroids)来减少发炎反应,但近期的研究却发现成效不如预期。一篇 2021 的研究发现同时接受嗅觉训练与鼻喷固醇类药物(mometasone furoate)的患者,嗅觉异常改善程度与只接受嗅觉训练患者无异[18]。若真的嗅觉永久性出现异常,可能必须将希望寄托於维吉尼亚联邦大学(Virginia Commonwealth University)研究团队所研发的一种嗅觉植入物。将该植入物埋入鼻子後,感知到的气味分子就能传递讯号到大脑[19],但目前仍处於早期研究阶段。

目前西医对於脑雾的治疗方式仍未有共识,但中医则有一套方法。

中医认为治疗脑雾,必须从心、肾、肺经三方下手。由於脑是元神之府,《黄帝内经》记载:「肾主骨,生髓,通於脑」,所以脑与肾的关系密不可分。此外,《黄帝内经.素问》:「心者,君王之官也,神明出焉。」而《黄帝内经.灵枢邪客篇》也提到「心者五脏六腑之大主,精神之所舍也。」 

说明中医认为「心」为身体的发令者,故强心气在治疗脑雾上尤其重要。而新冠患者多有肺气虚的症状,故改善肺经也是必要的。治疗上,则能使用中医方剂的柴胡加龙骨牡蛎汤、四逆汤、桂枝汤加附子汤、孔圣枕中丹,以及透过头皮针灸来刺激大脑来通畅经络[20]

保持希望,继续加油

面对疫情空前的挑战,突然的生离死别,全世界的经济、文化、政治、教育等等也都受到严重的打击。一切生活的乱了套的同时,许多患者还需面临嗅味觉的失调,以及脑雾的後遗症。随着生物医学研究不断的探索,我们对於新冠病毒是如何影响脑部神经也越来越清楚,治疗上也有将有所突破,来继续对抗後疫情时代的挑战。

参考文献

1. COVID Live – Coronavirus Statistics – Worldometer

2. Sheng, W. H., Liu, W. D., Wang, J. T., Chang, S. Y., & Chang, S. C. (2021). Dysosmia and dysgeusia in patients with COVID-19 in northern Taiwan. Journal of the Formosan Medical Association = Taiwan yi zhi120(1 Pt 2), 311–317.

3. Brain fog: Memory and attention after COVID-19

4. Bourgonje, A. R., Abdulle, A. E., Timens, W., Hillebrands, J. L., Navis, G. J., Gordijn, S. J., Bolling, M. C., Dijkstra, G., Voors, A. A., Osterhaus, A. D., van der Voort, P. H., Mulder, D. J., & van Goor, H. (2020). Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), SARS-CoV-2 and the pathophysiology of coronavirus disease 2019 (COVID-19). The Journal of pathology251(3), 228–248.

5. Brann, D. H., Tsukahara, T., Weinreb, C., Lipovsek, M., Van den Berge, K., Gong, B., Chance, R., Macaulay, I. C., Chou, H. J., Fletcher, R. B., Das, D., Street, K., de Bezieux, H. R., Choi, Y. G., Risso, D., Dudoit, S., Purdom, E., Mill, J., Hachem, R. A., Matsunami, H., … Datta, S. R. (2020). Non-neuronal expression of SARS-CoV-2 entry genes in the olfactory system suggests mechanisms underlying COVID-19-associated anosmia. Science advances6(31), eabc5801.

6. Zazhytska, M., Kodra, A., Hoagland, D. A., Frere, J., Fullard, J. F., Shayya, H., McArthur, N. G., Moeller, R., Uhl, S., Omer, A. D., Gottesman, M. E., Firestein, S., Gong, Q., Canoll, P. D., Goldman, J. E., Roussos, P., tenOever, B. R., Jonathan B Overdevest, & Lomvardas, S. (2022). Non-cell-autonomous disruption of nuclear architecture as a potential cause of COVID-19-induced anosmia. Cell185(6), 1052–1064.e12.

7. Parosmia After COVID-19: What to Know

8. Coelho, D. H., Reiter, E. R., French, E., & Costanzo, R. M. (2022). Decreasing Incidence of Chemosensory Changes by COVID-19 Variant. Otolaryngology–Head and Neck Surgery. https://doi.org/10.1177/01945998221097656

9. Spudich, S., Nath, A. (2022). Nervous system consequences of COVID-19. Science, 21;375(6578):267-269.

10. Rhea, E. M., Logsdon, A. F., Hansen, K. M., Williams, L. M., Reed, M. J., Baumann, K. K., Holden, S. J., Raber, J., Banks, W. A., & Erickson, M. A. (2021). The S1 protein of SARS-CoV-2 crosses the blood-brain barrier in mice. Nature neuroscience24(3), 368–378.

11. Serrano, G. E., Walker, J. E., Arce, R., Glass, M. J., Vargas, D., Sue, L. I., Intorcia, A. J., Nelson, C. M., Oliver, J., Papa, J., Russell, A., Suszczewicz, K. E., Borja, C. I., Belden, C., Goldfarb, D., Shprecher, D., Atri, A., Adler, C. H., Shill, H. A., Driver-Dunckley, E., … Beach, T. G. (2021). Mapping of SARS-CoV-2 Brain Invasion and Histopathology in COVID-19 Disease. medRxiv : the preprint server for health sciences, 2021.02.15.21251511.

12. Meinhardt, J., Radke, J., Dittmayer, C., Franz, J., Thomas, C., Mothes, R., Laue, M., Schneider, J., Brünink, S., Greuel, S., Lehmann, M., Hassan, O., Aschman, T., Schumann, E., Chua, R. L., Conrad, C., Eils, R., Stenzel, W., Windgassen, M., Rößler, L., … Heppner, F. L. (2021). Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nature neuroscience24(2), 168–175.

13. Rutkai, I., Mayer, M.G., Hellmers, L.M. et al. (2022). Neuropathology and virus in brain of SARS-CoV-2 infected non-human primates. Nat Commun 13, 1745.

14. Parosmia: ‘Since I had Covid, food makes me want to vomit’

15. Manzo, C., Serra-Mestres, J., Isetta, M., & Castagna, A. (2021). Could COVID-19 anosmia and olfactory dysfunction trigger an increased risk of future dementia in patients with ApoE4?. Medical hypotheses147, 110479.

16. Cognitive impairment from severe COVID-19 equivalent to 20 years of ageing, study finds

17. Covid-19 smell and taste loss

18. Abdelalim, A. A., Mohamady, A. A., Elsayed, R. A., Elawady, M. A., & Ghallab, A. F. (2021). Corticosteroid nasal spray for recovery of smell sensation in COVID-19 patients: A randomized controlled trial. American journal of otolaryngology42(2), 102884.

19. VCU researchers are developing a device to restore a person’s sense of smell

20. 新冠康复者易有後遗症!盘点改善「脑雾」的中医治疗、舒缓、预防方法

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