美國時間16日,中國人民解放軍陸軍軍醫大學第一附屬醫院教授卞修武團隊,透過大體病理解剖揭開新冠肺炎(COVID-19)的病理機制,研究指出,新冠病毒會在各生理屏障(physiological barriers)處,劫持單核球、巨噬細胞以及血管內皮細胞,作為入侵人體的入口,且新冠病毒感染的器官比SARS更廣泛,擴及主動脈、食道、甲狀腺、睪丸和子宮。該研究發表於《Cell Research》。
目前,眾所皆知重症新冠肺炎常伴隨肺部和其他器官功能障礙,但對於新冠病毒(SARS-CoV-2)的器官趨性(organotropism)與病毒進入人體後的傳播尚未知。
研究團隊對來自中國武漢的26具大體進行病理解剖,平均年齡為67.5歲,從新冠症狀出現到死亡平均時間為38.5天,有70.9%的患者都具有慢性疾病,主要死亡原因包含嚴重肺部損傷、肺血栓栓塞症(pulmonary thromboembolism, PTE)、動脈瘤破裂和心血管疾病。
研究團隊發現,重症患者在症狀出現後長達15至67天間,重症患者的肺部與肺外多個器官中都檢測到新冠病毒,根據患者的器官趨性和病理特徵可將新冠肺炎分為,病毒性肺部感染型與全身性感染型。
特殊的是,有兩名患者死亡時,肺部並未驗出新冠病毒RNA,但在消化道和皮膚上則驗出具新冠病毒RNA,兩名患者均未出現典型的新冠肺炎症狀,而是死於擴張型心肌病變(dilated cardiomyopathy)和感染性心內膜炎(Infective endocarditis)所引起的心衰竭,或死於麴黴菌(Aspergillus)感染引起的呼吸衰竭。
值得注意的是,研究人員發現,具有新冠病毒RNA的器官數量和肺部中的病毒RNA數量相關,代表若肺部病毒量較高有助於病毒傳播全身。此外,與先前SARS相比,新冠肺炎感染的器官更為廣泛,擴及主動脈、食道、甲狀腺、睪丸和子宮,這是以往在SARS患者中沒有看到過的。
研究人員也觀察到患者死後的肺部變化,在呼吸衰竭、透過呼吸器供氧的新冠肺炎患者中,發現其肺泡或細支氣管中黏液阻塞,與動脈血氧分壓濃度呈負相關,代表低血氧時會使黏液增加,造成呼吸器供氧效果不佳。
全身性感染的患者,在肺部的血氣屏障(blood-air barrier)、生殖細胞的血睪丸屏障(blood-testis barrier)、腎絲球的過濾屏障( Filtration barrier )中的單核球(monocytes)、巨噬細胞(macrophage)、血管內皮細胞裡均檢測到新冠病毒。長期重症的患者其肺部細胞增殖減少、病毒RNA量下降與肺部明顯纖維化。
肺部和其他器官中永久性地存在新冠病毒和組織損傷顯示,病毒直接入侵是導致重症的致病機轉。新冠病毒可能會在各生理屏障(physiological barriers)處,劫持單核球、巨噬細胞以及血管內皮細胞,作為入侵人體的入口。
該研究還描繪了感染新冠病毒的全身病理特徵,為新冠肺炎的新療法發展提供了啟示。
參考資料:https://www.nature.com/articles/s41422-021-00523-8#Tab1
(編譯/李林璦)