Sciencemag: COVID-19可摧毁从头到脚全身器官

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出品 | 搜狐健康

作者 | 周亦川

编辑 | 袁月

截至4月19日，全球COVID-19感染人数已超过235万，死亡例数超16万，临床医生和病理专家正在努力研究COVID-19对人体造成的损害的机理。据Sciencemag发文介绍，多项研究显示，患者出现肺脏损害的同时，其他器官也受到严重波及，包括心脏、血管、肾脏和大脑。

美国耶鲁大学耶鲁纽黑文医院心脏病专家Harlan Krumholz表示，COVID-19的凶残令人恐惧，它几乎可以攻击任何部位。一线医生往往在治疗感染者时发现一些不明原因但令人绝望的结果：有的症状轻微的患者会突然出现危及生命的凝血状态；有的重症患者可能产生了过度免疫反应，用免疫抑制药物可能有所帮助；有一些患者出现了低血氧状态，最终死亡。因此，我们为患者选择治疗方案时，应采取更系统性的治疗分析方法。

每一周，约有1000多篇关于COVID-19的研究报告涌入各类期刊和预印本网站，但是我们仍然很难发现病毒的清晰规律。这些研究报告多数没有经过同行评议，在没有大规模的前瞻性对照研究条件下，我们需要保持非常开放的心态进行学习分析。

病毒如何入侵肺部？

一名COVID-19感染者排出携带病毒的飞沫，被另一个人吸入，就开始了新的一轮感染。病毒首先在鼻子里找到了“新家”，这里的细胞富含一种血管紧张素转换酶2（ACE2）细胞受体。这种受体可以调节血压，也成了病毒进入细胞的入口。病毒进入细胞繁殖后，就会劫持细胞制造无数的病毒拷贝，入侵其他细胞。

在病毒的繁殖过程中，感染者会在第一周向外排出大量的病毒。感染后最初也许没有症状，或者出现发烧、干咳、喉咙痛、嗅觉味觉丧失、头痛等症状。如果人体免疫系统在这个阶段不能击退COVID-19，病毒就会沿着气管进入肺部，最终进入肺泡。

肺泡是一种小气囊，内层细胞富含ACE2受体，感染后会造成致命性的结果。一般情况下，氧气会穿过肺泡进入毛细血管，送至全身其他部位。但是，免疫系统与病毒的斗争破坏了这种氧气传输的模式。免疫白细胞会释放炎症因子，召集更多的免疫细胞靶向杀死病毒感染的细胞，留下一堆液体和死亡细胞组成的脓液。因此，患者出现了肺炎，包括咳嗽、发烧、快速浅呼吸的症状。

有些患者可以自然恢复，或是在鼻部通入氧气的条件下进行治疗。但是，还有一部分患者疾病突然恶化，发展为一种名为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的疾病。他们血液含氧量骤降，呼吸困难，X线和CT显示他们的肺部白色不透明（正常条件下应该是表现为黑色的空气），需要呼吸机治疗。当他们死亡后，尸检显示肺泡被液体、白细胞、粘液或破碎的肺细胞填满。

                               
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病毒会攻击心脏和血管

意大利布雷西亚一名53岁COVID-19感染者因典型的心脏病发作症状送入急诊室：心电图警示信号、高水平的心肌受损标记物、心脏肿胀结疤、左心室泵血量减少。但是，医生将造影剂注入冠脉时，却没有发现任何的堵塞物。

美国心脏协会一项研究指出，中国武汉416名住院患者中20%出现心脏损害；武汉的另一项研究显示，138名住院患者中有44%出现心律失常。

荷兰一份184名ICU患者的报告中，有38%的人出现血凝异常，近三分之一出现血凝块。这些血凝块一旦破裂进入肺部，就会导致致命的肺栓塞，也可能进入脑部导致中风。这些患者均有显著高水平的D-二聚体，这是血凝块的副产品，这个值越高，患者因血凝块导致的疾病加重或死亡风险越高。

COVID-19对血管攻击还会导致血管收缩，有报告称患者手指脚趾出现缺血症状，包括血流减少、肿胀疼痛、组织死亡。

专家指出，COVID-19可能直接攻击心脏和血管内层细胞，它们富含ACE2受体。其他原因可能是肺部损伤导致的缺氧状态造成血管损伤，或者是病毒引起的细胞因子风暴严重损害心脏。

如果我们可以证实COVID-19会攻击血管，那么可以解释很多问题。有报告称，一些患者的血氧水平极低，但没有呼吸困难。这种病毒可能改变人体调节血压的激素平衡，因此血管受病毒影响而收缩导致供血量不足，而不是肺泡被炎症反应堵塞；或者，病毒影响了血管生物学稳定性，导致血氧供应水平大幅下降。

美国CDC对14个州住院患者数据调查显示，约三分之一的患者有慢性肺病，而同样数量的人患有糖尿病，半数患者有高血压。由此可见，血管损伤性疾病如糖尿病、肥胖、年龄、高血压，转为重症风险性可能比哮喘或其他的呼吸道疾病风险更大。

病毒可导致肾脏损伤

COVID-19引起的肺部衰竭已导致世界范围内呼吸机短缺，而另一种生命支持设备同样紧张，就是透析机，我们不可忽视肾衰竭导致的COVID-19患者死亡。

在一份涉及武汉85名住院患者的预印本研究中，27%的人患有肾衰竭；武汉及其附近200名住院患者中，59%的人出现尿蛋白和尿血，证明肾脏受损。还有一份中国的报道称，患有急性肾损伤的患者死亡风险是没有肾损伤患者的5倍以上。报告作者指出，肺部是主要的受损区域，但一小部分病毒会攻击肾脏，如果同时攻击，那么器官损伤会进一步加重。

一份尸检报告显示，患者肾脏中出现了病毒颗粒，说明病毒会直接攻击肾脏，同时肾脏也可能是被随病毒而来的其他因素损伤。呼吸机会增加肾脏损伤风险，而抗病毒药物如瑞德西韦也可能导致肾脏损伤。细胞因子风暴会减少肾的血液供应，也会造成致命性的损害。

病毒会侵入大脑中枢系统

纽约朗贡医学中心神经学专家Jennifer Frontera介绍，COVID-19患者会出现大脑和神经中枢损害。她所在的医院有5%—10%的住院患者需接受神经科专家评估，但这个比例可能被严重低估了，因为使用镇静剂和呼吸机会掩盖大脑症状。

日本一项报告显示在COVID-19脑膜炎患者脑脊液中发现了病毒，这证明病毒能够穿透血脑屏障直接攻击中枢神经系统；脑炎、癫痫可能是大脑发生细胞因子风暴的后果，还有些人出现意识丧失、中风的表现；有些患者血氧水平非常低，但并没有呼吸困难症状，可能是病毒抑制了脑干的缺氧反射；有些人失去嗅觉，可能是病毒从鼻部侵入了中枢嗅觉球。

病毒还会侵害胃肠道

一名71岁的密歇根妇女因血性腹泻、呕吐和腹痛就诊。医生起初认为是沙门氏菌等细菌感染，但经鼻拭子检测发现COVID-19阳性。

美国胃肠病学杂志发表的一项研究表明，53%的患者粪便样本可以查出COVID-19阳性，内窥镜检查可看到结肠损伤，由此证实COVID-19可以感染胃肠道，这里的细胞表面有丰富的ACE2受体。一项中国的研究发现，胃、十二指肠和直肠细胞可发现病毒外壳，证明病毒可在胃肠道中复制。

北加利福尼亚凯泽医疗用品有限公司Douglas Corley说，胃肠道症状并不在美国CDC写明的症状目录上，因此一些病例可能被漏掉；若我们出现发烧和腹泻症状，很难想到去做COVID-19测试。

虽然胃肠道中可发现病毒，但迄今为止我们还不能证实病毒可通过粪便传播，我们需要证实粪便中存在活的传染性病毒，而不是破碎的RNA和蛋白质。根据以前的经验，SARS和MERS两种冠状病毒发生粪便传播的风险性很小。

其他器官受损

多达三分之一的住院患者出现结膜炎，他们的眼睛呈粉红色，时常流泪，我们还不清楚病毒是否直接侵入眼睛。

有两份中国的报告显示超过一半的患者出现了转氨酶水平增高，说明肝脏和胆管受损。这种肝损伤不一定是病毒直接侵入所导致，很可能是细胞因子风暴或药物副作用的结果。

目前，我们对COVID-19的了解还很片面，需要更长时间的研究清晰描绘它的影响范围，以及由它造成的心血管损伤和免疫效应的机理。随着科学高速发展，我们希望最终能够得到一种疗法可以阻止这种影响全世界的病毒扩展。

参考资料：

1. sciencemag

How does coronavirus kill? Clinicians trace a ferocious rampage through the body, from brain to toes

https://www.sciencemag.org/news/2020/04/how-does-coronavirus-kill-clinicians-trace-ferocious-rampage-through-body-brain-toes#