弗朗西斯·克里克研究所的研究人员在实验室实验中表明，导致新冠肺炎的病毒SARS-CoV-2的变种可以影响血脑屏障，并以不同方式损害脑细胞。这项工作为病毒如何进入大脑提供了线索，但没有考虑到人们通过接种疫苗获得的保护。

新冠肺炎会引起呼吸道症状，但也会影响大脑，许多人会出现“脑雾”或认知障碍，一些人在感染后会出现神经系统疾病。

研究人员并不完全确定病毒是如何进入大脑的，主要理论是病毒通过传递气味的神经或血脑屏障进入，血脑屏障是一种将大脑和血液分离的选择性屏障。

在这项发表在《神经炎症杂志》上的研究中，脑细胞和血脑屏障的3D模型暴露于不同的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型毒株：野生型、阿尔法、贝塔、德尔塔、贝塔和奥密克戎。研究的脑细胞包括周细胞、星形胶质细胞、内皮细胞和小胶质细胞，这些细胞支持神经细胞，并控制血脑屏障允许分子和细胞穿过的程度。

研究人员表明，所有变异都会给脑细胞带来压力，使它们无法正常工作，但具体哪些细胞受到影响取决于变异。野生型病毒杀死了除星形胶质细胞外的所有细胞类型，而阿尔法和贝塔只杀死了周细胞，奥密克戎杀死了内皮细胞和周细胞。

研究人员还观察了这些变体穿越模型血脑屏障的情况。野生型病毒和奥密克戎在较小程度上能够破坏屏障的完整性，而其他变体则不能。研究人员提出，病毒破坏屏障并增加其通透性可能导致免疫细胞进入大脑并引发炎症。

奥密克戎杀死了屏障内的内皮细胞，但血脑屏障的通透性似乎保持了更完整的状态，这表明屏障中的其他细胞可能会起到保护作用。该团队还发现，除了Eta变体外，所有变体都会对屏障处的连接产生负面影响，屏障是连接相邻细胞的结构，通常会阻止分子在细胞之间通过，这也可能影响其有效性。

研究人员还观察了这些变体如何影响谷氨酸的浓度，谷氨酸是大脑中一种在细胞间传递信息的化学物质。谷氨酸的含量受到严格控制，过量或过少都是有害的。研究表明，除了贝塔之外，所有的变体都会影响大脑中谷氨酸的含量，要么将其增加到潜在的毒性，要么减少，降低细胞传递信息的能力。

克里克大学结核病实验室的高级实验室研究科学家、第一作者蒲鲁斯特说，“关于新冠肺炎是如何导致神经系统症状的，以及它是否是通过炎症间接发生的，或者病毒是否可以直接攻击脑细胞或跨越屏障，人们有很多猜测。我们已经证明，它可以在实验室中同时做到这两件事，但其影响是不同的。”

“这对我们已经看到的情况有影响。人们在感染新冠肺炎后，有时会在数月后患上神经系统疾病。随着年龄的增长，我们产生新神经元的能力会减弱，因此，如果病毒杀死了一些脑细胞，这可能会加速影响大脑的疾病的开始。我们的工作对于临床医生了解变异是什么类型的损伤可能很重要引起并寻找特定的治疗方法。“

这项工作可能为未来研究病毒对人类大脑的影响，以及疫苗接种是否能防止这项研究中出现的影响奠定基础。