【抗疫科研女將】研細胞「小天線」 探新冠損腦之謎

◆許鳳環領導的國際科研團隊,研究新冠病毒如何突破「血腦屏障」進入中樞神經系統。受訪者供圖
◆許鳳環領導的國際科研團隊,研究新冠病毒如何突破「血腦屏障」進入中樞神經系統。受訪者供圖

◆初級纖毛是細胞表面的傳感器和信號轉導細胞器。 受訪者供圖
◆初級纖毛是細胞表面的傳感器和信號轉導細胞器。 受訪者供圖

◆圖像顯示在培養皿上生長的人類神經祖細胞上的初級纖毛(綠色熒光)。受訪者供圖
◆圖像顯示在培養皿上生長的人類神經祖細胞上的初級纖毛(綠色熒光)。受訪者供圖

  許鳳環盼尋新角度 為抗擊世紀疫情獻力

  疫情肆虐兩年多來,新冠患者不僅可引致嚴重上呼吸道感染及肺炎等症狀,部分人更出現失去味覺嗅覺以至腦霧等情況,意味病毒已對大腦及神經系統造成損害。針對這個問題,香港浸會大學化學系助理教授許鳳環領導的國際科研團隊,正進行「調查SARS-CoV-2對原發性纖毛和神經系統的侵入和感染」研究,針對人體細胞表面伸出如同「小天線」的纖毛功能單位,以及病毒如何突破「血腦屏障」進入中樞神經系統機制深入探索,盼望找出新角度,為抗擊新冠肺炎疫情作貢獻。◆香港文匯報記者 詹漢基

  許鳳環是香港其中一名投入抗疫研究的青年女科學家,上述項目獲教資會250萬元資助正進行為期3年的研究。她近日接受香港文匯報視像專訪時介紹說,細胞上的纖毛主要分為「運動纖毛」(motile cilium)及「初級纖毛」(primary cilium),「前者可以在肺部細胞等表面找到,通常用於撥走骯髒的東西、粘液等。」

  她提到,在新冠患者體內的鼻上皮纖毛細胞、下呼吸道的氣道上皮細胞的運動纖毛上,都存在着與新冠病毒刺突蛋白結合的ACE2受體,令運動纖毛成為病毒侵入呼吸系統最早的「亞細胞位點」。

  許鳳環形容,初級纖毛的形狀和功用有如小天線,可為每個細胞負責感知環境變化、傳遞細胞內外信息、運送物質等功能,「初級纖毛內部就像有一輛快速巴士,根據環境刺激,將不同、大量的受體輸送至表面。」由於初級纖毛與運動纖毛的結構相似,因此推斷新冠病毒可以將其選為「吸附位點」,干擾細胞的信號傳導等功能,讓病毒得以入侵細胞內部。

  團隊發現初級纖毛上有新冠受體

  她指出,科學界近十多二十年才對初級纖毛有較多的了解,普遍認為與發育有重要關係,「發育所需要的信號通路,都是通過初級纖毛上的受體來接受、放出訊息,那麼與新冠病毒相關的受體,會不會也在初級纖毛的表面?我們猜,這有可能會幫助病毒更快地入侵細胞,但我們不知道,還需要時間去探索。」她透露,團隊初步發現初級纖毛上有新冠病毒刺突蛋白的受體表達,為上述設想提供了有力證據。

  「血腦屏障」會為大腦提供保護,阻隔外物進入腦部,防止受到感染。那麼新冠病毒又是如何進入大腦,對中樞神經系統造成破壞的呢?許鳳環坦言,現時大家對病毒了解不深,大都是「估估下」,其中一個猜想是,當大腦出現炎症,血腦屏障就可能會出現滲漏(leakage),讓病毒有機可乘;也有可能是因為病毒藉由鼻子與大腦的「通道」,直接入侵大腦。

  跨地域合作 延長研究時間

  牛津大學團隊近期分析了400多名的新冠病人,發現患者嗅覺、記憶相關的腦區會受到較大影響,導致部分腦組織受損。許鳳環坦言,該報告是目前最好的同類研究之一,惟人類還需要有更多的持續研究,才能完全了解新冠對人類神經系統的影響。「Imaging(造影技術)可以看到大腦activities(活動),但在細胞層面發生什麼事情,我們所知甚少。」

  許鳳環表示,是次研究透過跨地域合作的方式進行,參與者包括新加坡國際知名病毒學團隊、武漢病毒研究所等。她坦言,疫情令團隊的研究變得困難重重,研究樣本、材料、技術不能即時傳遞及共享,團隊成員亦無法會面交流,甚至連招聘研究員的過程,亦由三個月變成一年之久。

  雖然面對不少挑戰,但她認為,近期愈來愈多研究顯示,「Long Covid(長新冠)」對患者神經系統及其他部分長遠影響更廣,「我們希望能針對初級纖毛、大腦等找到全新的角度及應對方法。」