美AI研究揭示新冠肺炎、阿茲海默症腦損傷關聯

2021/06/16
美AI研究揭示新冠肺炎、阿茲海默症腦損傷關聯
越來越多研究指出新冠肺炎(COVID-19)感染者會併發類似失智症的認知障礙。近9日,一項由美國克里夫蘭診所(Cleveland Clinic)主導的研究,利用人工智慧比較分析COVID-19感染者與
越來越多研究指出新冠肺炎(COVID-19)感染者會併發類似失智症的認知障礙。近9日,一項由美國克里夫蘭診所(Cleveland Clinic)主導的研究,利用人工智慧比較分析COVID-19感染者與阿茲海默症(AD)患者間的數據庫,發現兩者在幾種與神經疾病相關的基因/蛋白質,有密切關係。研究證明,該病毒會影響大腦產生認知障礙。相關研究已發表在《Alzheimer’s Research & Therapy》期刊上。
 
在這項研究中,研究者首先進行多模式組學(multimodal omics)的COVID-19神經系統併發症研究,利用蛋白質與蛋白質交互作用與以CRISPR-Cas9為基礎的基因檢測,建構出新冠病毒與宿主間的交互作用。
 
接著研究團隊利用網路鄰近性測量(network proximity measures),將其中基於網路關係與已知的神經學表現進行比較。除此之外團隊還研究COVID-19感染患者與阿茲海默症相關的標記基因。
 
研究結果發現,COVID-19與 AD患者,兩者在神經炎症和腦微血管損傷症狀上,存在顯著的關係。同時,研究也發現COVID-19患者的腦脊髓液和血液中都檢測到AD相關的生物標誌(CXCL10、TNFRSF1B、SPP1、TGFB1、GSTM3、NKTR)出現異常表現。
 
研究人員也好奇,病毒是否直接影響大腦神經元,在轉錄體(transcriptomic )分析上,則發現大腦中新冠病毒進入因子(SARS-CoV-2 entry factors)表現量相對低,說明該病毒直接使腦損傷的可能性很低,但大腦神經發炎的症狀卻明顯。
 
研究人員也進一步利用單核轉錄體分析,結果證明新冠感染者腦內皮細胞中的新冠病毒宿主因子(BSG、FURIN)和抗病毒防禦基因(LY6E、IFITM2、IFITM3和IFNAR1)表現,相較神經元與其它細胞類型還高,顯示新冠感染可能是介導了腦部微血管傷害進而引起認知障礙。
 
研究人員認為,AD患者和COVID-19患者間存在重疊的致病機制,主要集中在神經炎症和微血管損傷上,該結果有助於提高COVID-19併發的神經疾病研究,進一步為未來預防和治療提供新見解。
 
資料來源:https://alzres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13195-021-00850-3
 
(編譯/彭梓涵)