Commun Med：新研究发现新冠病毒可以感染内耳

2021年10月31日讯/生物谷BIOON/---许多COVID-19患者报告了影响耳朵的症状，包括听力损失和耳鸣。头晕和平衡问题也可能发生，这表明SARS-CoV-2病毒可能能够感染内耳。

在一项新研究中，来自美国麻省理工学院和马萨诸塞州眼耳医院的研究人员提供了证据，证明SARS-CoV-2确实能够感染内耳细胞，包括对听力和平衡都至关重要的毛细胞。他们还发现，在人类内耳组织中看到的感染模式与对10名报告了各种与耳朵有关的症状的COVID-19患者的研究中看到的症状一致。相关研究结果于2021年10月29日在线发表在Communications Medicine期刊上，论文标题为“Direct SARS-CoV-2 infection of the human inner ear may underlie COVID-19-associated audiovestibular dysfunction”。

这些作者在研究中使用了他们开发的人类内耳的新型细胞模型，以及难以获得的成年人类内耳组织。这种组织的有限可用性阻碍了以前对SARS-CoV-2和其他可导致听力损失的病毒的研究。

论文共同通讯作者、麻省理工学院医学工程与科学研究所的Lee Gehrke教授说，“拥有这种模型是第一步，这项研究不仅为研究SARS-CoV-2，而且为研究其他影响听力的病毒开辟了一条道路。”

耳朵感染模型

在COVID-19大流行开始之前，Gehrke和论文共同通讯作者Konstantina Stankovic就开始合作进行一个项目，开发细胞模型来研究人类内耳的感染。巨细胞病毒、腮腺炎病毒和肝炎病毒等病毒都能导致耳聋，但它们究竟是如何做到的，人们并不十分了解。

2020年初，在SARS-CoV-2病毒出现后，这些作者改变了他们的计划。在马萨诸塞州眼耳医院，Stankovic开始看到那些出现听力损失、耳鸣和头晕的COVID-19检测结果呈阳性的患者。她回忆说，“当时非常不清楚这到底是因果关系还是巧合，因为听力损失和耳鸣是如此普遍。”

她和Gehrke决定使用他们正在研究的模型系统来研究SARS-CoV-2感染。他们通过采取人类皮肤细胞并将其转化为诱导性多能干细胞（iPS）来构建他们的细胞模型。然后，他们能够刺激这些细胞分化成内耳中的几种类型的细胞：毛细胞、支持细胞、神经纤维和对神经元进行电隔离的施旺细胞。

这些细胞可以在平坦的二维层中生长，也可以被组装成三维的类器官。此外，这些作者还能够从正在接受手术的患者那里获得难以获得的内耳组织样本，这些患者因一种导致严重眩晕发作的疾病或因一种导致听力损失和眩晕的肿瘤而接受手术。

在人类内耳样本和干细胞衍生性细胞模型中，这些作者发现某些类型的细胞---毛细胞和施旺细胞---表达了SARS-CoV-2病毒进入细胞所需的蛋白。这些蛋白包括在宿主细胞表面发现的ACE2受体，以及两种帮助这种病毒与宿主细胞融合的蛋白酶：弗林蛋白酶（furin）和TMPRSS2（transmembrane protease serine 2）。

这些作者随后发现，SARS-CoV-2实际上可以感染内耳，特别是毛细胞，以及在较小程度上感染施旺细胞。他们发现，他们模型中的其他细胞类型对SARS-CoV-2感染不敏感。

人外周前庭组织中SARS-CoV-2细胞进入相关受体和进入相关蛋白酶的表达，图片来自Communications Medicine, 2021, doi:10.1038/s43856-021-00044-w。

这些作者研究的人类毛细胞是前庭毛细胞（vestibular hair cell），它们参与感知头部运动和维持平衡。参与听觉的耳蜗毛细胞在细胞模型中更难获得或生成。然而，他们发现表明小鼠的耳蜗毛细胞也有允许SARS-CoV-2进入宿主细胞的蛋白。

病毒联系

这些作者在其组织样本中发现的感染模式似乎与一组在感染后报告了与耳朵有关的症状的10名COVID-19患者中观察到的症状相一致。这些患者中有9人患有耳鸣，6人经历了眩晕，并且都经历了轻度到深度的听力损失。

耳蜗毛细胞的损伤可导致听力损失，通常通过测量耳声发射-----感觉毛细胞（sensory hair cell）对听觉刺激作出反应时发出的声音---来评估。在该研究中接受这种测试的六名COVID-19患者中，所有的人都有耳声发射的减少或消失。

虽然这项研究有力地表明，COVID-19可以引起听觉和平衡问题，但COVID-19患者中出现过与耳朵有关的问题的总体比例并不清楚。

Stankovic说，“最初这是因为被诊断为COVID的患者不容易进行常规测试，另外，当患者出现更多威胁生命的并发症时，他们并不太注意他们的听力是否下降或是否有耳鸣。我们仍然不知道发病率是多少，但我们的发现确实需要加强对接触COVID的人的听前庭症状的关注。”

SARS-CoV-2进入耳朵的可能途径包括连接着鼻子和中耳的咽鼓管（Eustachian tube）。Stankovic说，这种病毒也可能通过嗅觉神经周围的小开口从鼻子里逃出来。这将使它能够进入大脑空间并感染颅神经，包括连接内耳的神经。这些作者如今希望利用他们的人类细胞模型来测试由SARS-CoV-2和其他病毒引起的内耳感染的可能疗法。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Minjin Jeong et al. Direct SARS-CoV-2 infection of the human inner ear may underlie COVID-19-associated audiovestibular dysfunction. Communications Medicine, 2021, doi:10.1038/s43856-021-00044-w.