摘要

      人类感染 SARS-CoV-2 病毒会导致一种俗称“COVID-19”的疾病，症状从无症状到严重肺炎不等。最初的病理是由于病毒与血管内皮细胞上的ACE-2蛋白结合并进入这些细胞以进行复制。由于活性氧水平升高，病毒复制会导致氧化应激。许多(约 60%)感染者在28天后似乎已从体内清除病毒并恢复正常活动。然而，很大一部分感染者(约 40%)在12周后会出现各种症状(嗅觉/味觉丧失、疲劳、咳嗽、疼痛、“脑雾”、失眠、呼吸急促和心动过速)，并且被诊断出患有一种名为“LONG COVID”的综合症”。在一组感染了SARS-CoV-2的受试者中进行的纵向临床研究已与未感染的一组受试者进行了比较。一组受感染的受试者可以通过一系列细胞因子标志物识别为持续的、低水平的炎症，并且经常自我报告出现两个或更多令人不安的症状。没有药物可以有效缓解他们的症状。据推测，激活细胞内转录因子、核因子红细胞衍生2样NRF2的药物可能会增加酶的分散以合成细胞内抗氧化剂谷胱甘肽，从而抑制引起氧化应激的自由基。褪黑激素激素已被确定为NRF2的激活剂，是大多数人长期摄入的相对安全的化学物质。因此，它是考虑在经历失眠、抑郁、疲劳和“脑雾”但不是心跳过速的“LONG COVID”受试者中重新定位研究的一种选择。需要适当设计的临床试验来评估褪黑激素。

1.简介

      2020年1月，在中国武汉，从非典型重症病毒性肺炎患者的呼吸道中分离出一种新型冠状病毒，并于1月11日被世界卫生组织命名为严重急性呼吸综合症冠状病毒2(SARS-CoV-2)。对其基因组进行了测序，发现它是一种单链RNA包膜病毒，与已知的冠状病毒如SARS-CoV和MERS-CoV不同。其分子特性已在本期刊中进行了综述。对这种病毒感染的病理反应范围从无症状到严重的呼吸和多器官衰竭，主要发生在成人中，称为COVID-19。从一个观点来看，Thomas Lüscher 指出SARS-CoV-2病毒 “从头到脚产生多变的表现，对包括肺、心脏、大脑、肾脏和脉管系统在内的多个器官系统造成看似没有缘由的破坏。这一观点提出了这样一个假设，即COVID-19，特别是在后期复杂阶段，代表一种内皮疾病。细胞因子，蛋白质促炎介质，是将内皮功能从稳态转变为防御模式的关键信号。COVID-19 的最后阶段是一场细胞因子风暴，其正反馈回路控制着细胞因子的产生，压倒了反调节机制。可悲的是，SARS-CoV-2已引起大流行，到2021年9月已导致全球约1400万人死亡和2.2亿人感染。人们承认，感染的流行率被广泛低估，包括在有发达疾病通知的国家系统。例如，美国的一项大型研究测量了从11382名公民的指尖血液中获得的针对SARS-CoV-2刺突蛋白及其受体结合域的IgG和IgM抗体，其特征反映了美国人口。 据发现，在该人口样本中，每个确诊的COVID-19病例中有4.8例未确诊的SARS-CoV-2感染，据估计，到2020年7月中旬，美国人口中有1680万未确诊的感染病例。

2.SARS-CoV-2 的作用

      现在普遍认为，病毒通过多种途径传播，包括口腔，但主要通过空气中的呼出飞沫和气溶胶传播。它可以通过鼻子、眼睛和嘴巴的粘膜上皮细胞被1.5m内的任何其他人(尤其是在室内)吸入。 病毒进入质膜酶ACE-2的细胞，然后接管细胞的合成大分子，导致快速复制和脱落。不幸的是，当复制和脱落率很高时，感染者在2-3天内没有出现症状，他们被称为“无症状传播者”。 然后宿主的免疫细胞(T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞）攻击受感染的细胞，导致释放自体细胞因子，如组胺、缓激肽、前列腺素、ATP和细胞因子，从而引起咳嗽、发烧、头痛、嗜睡等症状。鼻漏、嗅觉丧失和失忆症(味觉丧失)。这促使宿主接受金标准PCR检测以确认感染SARS-CoV-2在分子水平上，细胞内的SARS-CoV-2感染会损坏线粒体功能，导致线粒体DNA在胞质溶胶中积累。这种形式的DNA诱导炎症小体激活和抑制先天性和适应性免疫。 新生病毒会进一步传播到鼻咽道。正如Head等人所概述的那样。在本刊的许多人中，SARS-CoV-2到达肺部会导致急性呼吸窘迫 (ARDS)，因为该病毒对受感染的肺泡具有致命作用，会损害血液的氧合。然后病毒穿过肺泡-血液屏障，由于其目标ACE- 2 的广泛细胞分布导致其他器官如心脏、肝脏、肾脏和中枢神经系统受到感染，引发免疫反应和器官衰竭，据Lumbers等人概述。 这对患有高血压、2种类型的糖尿病和肥胖症等合并症的老年人尤其如此。 美国等国家报告说，与非肥胖的年轻人相比，肥胖的年轻人更可能需要住院治疗并患上更严重的疾病， 与已知的肥胖中肾素-血管紧张素系统的分布和活性增加一致。 对于幸存的患者，记录在案的发生率高达50%的人至少6个月没有味觉和受嗅觉恢复、慢性疲劳、呼吸障碍以及被描述为“脑雾”或抑郁的行为影响。按照惯例，这被描述为“LONG COVID”。

3.什么是“长期新冠病毒”？

      俗称“LONG COVID”也称为SARS-CoV-2急性后遗症(PASC)或COVID后综合征(PCS)。英国国家健康与护理卓越研究所(NICE)将PCS定义为“在与 Covid-19感染期间或之后出现的体征和症状，持续时间超过12周，并且不能通过替代诊断来解释”。 虽然是一个有用的定义，但NICE并未列出体征和症状，可能是因为尚未进行标准命名过程。《英国医学杂志》于2020年9月召集了一个专家小组，将该综合征更严格地定义为“无论您是否接受过检测，在出现 Covid 的症状后数周或数月内都没有恢复”。 有趣的是，一位小组成员评论说，“第一周持续咳嗽、声音嘶哑、头痛、不吃饭和呼吸急促”意味着“你出现长期症状的可能性要高出两到三倍”。该小组还表示，应将出现“LONG COVID”症状的患者人数纳入COVID-19阳性检测结果和死亡人数的统计数据中。

      值得注意的是重症COVID-19患者在ICU使用机械呼吸机住院并长期处于俯卧位，这种治疗的后果会持续数月，不应被视为“长期 COVID”。同样，一些患者可能出现肺纤维化，导致呼吸困难和持续干咳，通常也不符合“LONG COVID”的定义。

      尽管有一些证据表明病毒抗原可能根据粪便分析，它们仍然存在于肠道微生物组中。 用于报告和记录“LONG  COVID”支持小组的社交媒体(Claire Hastie在Facebook上拥有22000名追随者)以及用于跟踪自我报告的“LONG COVID”症状的手机应用程序。 最近的一篇未提及的论文报告了3500 名患有轻度至致残性食物的人提交的205种症状，这些症状可能来自身体的大多数器官。由于系统选择偏差和缺乏未感染SARS-CoV-2病毒的对照组，这种自我报告的症状不太可能出现。 基于人口的英国研究的普遍共识是女性、中年和白人种族的比例为2.2%至13.7%。 这些患者可能在第1-4 周内经历过轻度、中度或重度急性营养不良。图1是根据Ayres修改的这些患者感染和康复时间尺度的示意图。 通常有两种或两种以上的症状，如肌肉疲劳、呼吸困难、心律失常、关节痛、咳嗽、脱发、脚趾发炎、焦虑、抑郁、认知障碍（“脑雾”），因此被描述为“从头到脚”的症状。 最初，在2020年中，当10%–30%的 PCR 检测呈阳性的成年患者传出轶事报告时，他们被认为是与单核细胞增多症等其他病毒性疾病一起发生的心身症状或病毒后综合征。 正如Amin-Chowdhury和Ladhani所强调的那样，很难评估大量的轶事报道，尤其是来自非专业媒体和社交媒体的报道。 与我们的审查更相关的是前瞻性临床研究。例如，达利等人描述了一项ADAPT研究，该研究在一个机构中进行了12个月，其中仔细选择和定义了一组78名记录为感染病毒的患者。通过ADAPT研究，这些工作人员随后对62名确SARS-CoV-2感染的“LONG COVID”参与者的免疫学特征进行了表征，并在8个月内测量了29种分析物。 他们发现了几种主要来自干扰素I和III类的细胞因子，这些细胞因子高度升高并保持了8个月以上。他们得出的结论是，在有症状的“LONG COVID”受试者中，弥漫性炎症细胞因子谱升高，而在其他 COVID-19后恢复的受试者中未观察到。免疫细胞表型也支持长期炎症，表明这可能是“LONG COVID”症状的驱动因素。另一项前瞻性研究报告了一组134名患者(中位年龄58岁)，其RT-PCR检测呈阳性并有COVID-19肺炎的放射学证据，他们在出院后的中位时间为113天，主要使用经过验证的问卷来记录症状负担。记录的唯一生化标志物是C反应蛋白和白细胞计数。这些研究人员使用与集群A的共现矩阵确定了三个症状集群，包括肌痛和疲劳B组包括情绪低落、焦虑和睡眠障碍；集群C包括记忆障碍、注意力缺陷和认知障碍。女性在A组中明显更高，但在B组和C组中没有显着差异。作者怀疑“LONG COVID”具有独特的病理生理学，它类似于海湾战争疾病和 9/11 后出现的创伤后综合征具有相似的生理和心理症状模式的综合征。 另一项针对312名轻度COVID-19 患者的前瞻性研究在挪威卑尔根进行，随访时间为6个月。 在61名16-30 岁的家庭隔离年轻人中，有52%的人在6个月时出现味觉或嗅觉丧失、疲劳、呼吸困难、注意力不集中和记忆问题的症状，这是一个令人担忧的问题，因为它可能会干扰随着他们的学习和学习。希望这些“LONG COVID”症状会鼓励年轻人进行大规模疫苗接种。

      从 Ayres 修改的COVID-19患者的疾病阶段。 感染后(垂直虚线)，一部分患者(通常是年轻人)在接下来的6个月内可以保持健康并且没有任何疾病迹象。对于出现症状的患者，病程可分为四个阶段：第1阶段为轻度，患者出现发热、不适和干咳，随后完全康复。第2阶段的特点是肺炎阶段无缺氧 (2a))或缺氧 (2b)，一些患者完全康复，一些患者出现持续存在的多种症状(虚线)，被称为“长期COVID”。一部分患者在出现急性呼吸综合征、休克或多器官衰竭时会进展到第3期。有些人将在3周内死亡，有些人将完全康复或进入第4阶段并部分康复（虚线）并患有“LONG COVID”。
    未来，可能会使用“可穿戴”电子设备来识别患有“LONG COVID”的人，例如 Fitbit™ 腕式记录器，该设备可以实时定量测量平均静息心率 (RHR)，如Radin等人所证明的。 他们研究了234名SAR-CoV-2感染PCR检测呈阳性的人，并将他们与641名检测呈阴性的人进行了比较。COVID-19阳性个体经历了短暂的心跳过缓，随后出现了长时间的心跳过速，直到症状出现大约12周后才恢复到基线水平。在SARS-CoV-2阴性组中没有看到这种RHR变化。有趣的是，可穿戴记录器确定了一个“LONG COVID”队列(n = 32))超过133天的静息平均心率 > 5 次/分钟，他们还自我报告了咳嗽、身体疼痛和呼吸急促的症状，而103名SARS-CoV-2感染患者有在此期间，RHR <1 次/分钟升高，SARS-CoV-2阴性组也是如此。

4 .“Long COVID”的病理生理基础是什么？

      一方面，可能导致“LONG COVID”的众多器官似乎令人费解(由 Nalbandian 等人综述)。另一方面，Libby 和 Lüscher 指出，COVID-19是一种内皮疾病，所有器官都由血管微循环灌注，毛细血管由内皮和周细胞组成。有趣的是，已发现这两种细胞类型都在其细胞膜上表达ACE-2蛋白，并且广泛报道SARS-CoV-2感染会损伤血管壁，还会导致外周和大脑的大小血管出现血栓。 正如 Østergaard 所评论的，已通过电子显微镜在被诊断为COVID-19的患者的肺、心脏、肾脏、大脑和皮肤的内皮中观察到SARS-CoV-2颗粒，这与肿胀、突入毛细血管腔等形态学变化有关，以及一些正在发生凋亡的内皮细胞——这些发现表明周围组织严重缺氧。因此，内皮损伤可能会扰乱毛细血管流动模式，而细胞凋亡会损害细胞间连接蛋白通道和上游血管平滑肌细胞之间的信号传导。此外，毛细血管内皮的管腔表面被糖萼基质覆盖，该基质充当液体屏障，但COVID-19中肿瘤坏死因子—α的血液水平升高会导致糖萼脱落。糖萼的脱落导致微血管阻力和毛细血管血流动力学发生深刻变化。Østergaard 在他的评论中总结说，COVID-19炎症引起的毛细血管损伤可能导致组织缺氧的急性和长期症状。 换句话说，如果“LONG COVID”人在没有劳力的情况下出现呼吸困难，这是由于呼吸肌的毛细血管功能障碍吗？更严重的是，这种症状可能是由肺或心脏纤维化引起的。或者如果在没有劳累的情况下感到心绞痛，那是由于心脏毛细血管功能障碍引起的吗？还是由于毛细血管功能障碍导致的“脑雾”损害了大脑皮质区域的血流？最近在整个大脑中发现SARS-CoV-2感染的星形胶质细胞可以解释焦虑、抑郁和“脑雾”的神经症状，这些症状损害了葡萄糖和乳酸从星形胶质细胞向神经元的转移，并且不需要基于神经元退化而SARS-CoV-2感染周细胞可能是毛细血管收缩的基础。在嗅觉丧失的情况下，还有另一种机制基于ACE-2定位于嗅觉上皮细胞，但不在嗅觉感觉神经元或嗅球神经元中，因此病毒进入这些神经胶质细胞并破坏生化物质的正常供应嗅觉神经元。 此外，病毒对星形胶质细胞的损伤可能导致血脑屏障破坏、来自全身“细胞因子风暴”的促炎细胞因子进入、神经炎症和小胶质细胞激活。 这种情况可能会导致COVID-19患者出现抑郁症、焦虑症和多发性硬化症等神经系统疾病的发病率增加。对COVID-19和阿尔茨海默病样病理学患者使用基于网络的多模式组学分析方法的分子生物学技术显示COVID-19直接影响大脑和神经元损伤的证据很少，但强有力的证据表明COVID-19中涉及神经炎症和脑微血管损伤。

5.假设

      为了复制，病毒需要进入宿主细胞并改变其正常的生化过程，以合成病毒蛋白和核酸。这会调节正常的细胞内氧化还原状态，从而导致由活性氧(ROS)的产生和之后的主要细胞内抗氧化剂谷胱甘肽的减少介导的氧化应激。此外，ROS的过度产生会导致受感染细胞中的线粒体功能障碍和DNA损伤，这会抑制关键的氧化还原敏感转录因子、核因子、红细胞2样NRF2的表达，而NRF2通常提供主要的细胞防御氧化应激。这些情况会导致病毒诱导的炎症，并且通常由于炎症小体(如NLRP3)的激活而导致受感染细胞的裂解或死亡，这些炎症小体负责巨噬细胞和上皮细胞的先天免疫。对SARS-CoV-2 病毒的研究表明，当它通过与刺突蛋白结合进入表达ACE-2细胞表面酶的细胞后，它会损害线粒体功能，导致线粒体ROS增加和细胞内促炎NLRP3炎性体传感器的激活因为ACE-2也是一种信号受体。 这导致通过caspase-1(如白细胞介素Iβ和白细胞介素18)和危险相关的分子模式分子释放大量促炎细胞因子，这些分子会放大先天免疫反应并通过细胞焦亡导致细胞死亡(图 2)。另外，ACE-2酶活性的丧失和血管紧张素1-7合成减少导致与细胞上的AT1受体结合的血管紧张素1-8水平升高，这也已知会激活NLRP3炎性体通过以下方式导致细胞死亡肺上皮细胞、内皮细胞和心肌细胞的焦亡。 NLRP3炎性体和肾素-血管紧张素系统(RAS)激活的这些重要发现为严重COVID-19感染患者广泛报道的促炎细胞因子风暴和急性多器官衰竭提供了分子和细胞解释，以及发现药物的未来方向阻断 NLRP3炎症小体激活的候选药物(由Lumbers等人综述)。但他们是否解释了“LONG COVID”？并为这种令人费解的疾病提出了药物治疗、适当剂量和给药时间？