从患者身上分离的新型冠状病毒病毒颗粒的透射电子显微照片
在马里兰州德特里克堡的NIAID综合研究设施(IRF)拍摄图像并进行色彩增强
信用:NIAID 许多新冠肺炎患者报告了影响耳朵的症状，包括听力损失和耳鸣
头晕和平衡问题也会出现，这表明新型冠状病毒病毒可能会感染内耳
麻省理工学院和马萨诸塞州眼耳研究所的一项新研究提供了证据，证明该病毒确实可以感染内耳细胞，包括对听力和平衡至关重要的毛细胞
研究人员还发现，在人类内耳组织中看到的感染模式与一项对10名新冠肺炎患者的研究中看到的症状一致，这些患者报告了多种与耳朵相关的症状
研究人员使用他们开发的新的人类内耳细胞模型，以及难以获得的成人内耳组织进行研究
这种组织的有限可用性阻碍了之前对新冠肺炎病毒和其他可能导致听力损失的病毒的研究
“拥有模型是第一步，这项工作不仅为新型冠状病毒病毒，也为其他影响听力的病毒开辟了一条道路，”赫尔曼·L
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麻省理工学院医学工程和科学研究所的冯·亥姆霍兹教授，他是这项研究的共同负责人
康斯坦丁娜·斯坦科维奇(Konstantina Stankovic)是这项研究的共同负责人，她曾是哈佛医学院的副教授，也是马萨诸塞州眼耳医院的耳科和神经病学主任，现在是贝塔雷利基金会的教授和斯坦福大学医学院耳鼻咽喉头颈外科系主任
今敏·郑是哈佛医学院斯坦科维奇实验室的前博士后，现就职于斯坦福医学院。他是这篇论文的主要作者，这篇论文今天发表在《通讯医学》上
耳部感染模型 在新冠肺炎大流行开始之前，盖尔克和斯坦科维奇开始合作一个项目，开发研究人类内耳感染的细胞模型
巨细胞病毒、腮腺炎病毒和肝炎病毒等病毒都可能导致耳聋，但它们究竟是如何导致耳聋的还不清楚
2020年初，新型冠状病毒病毒出现后，研究人员改变了他们的计划
在马萨诸塞眼耳医院，斯坦科维奇开始看到那些听力下降、耳鸣和头晕的病人，他们的新冠肺炎检测呈阳性
“当时还不清楚这是因果关系还是巧合，因为听力损失和耳鸣非常普遍，”她回忆道
她和盖尔克决定使用他们正在研究的模型系统来研究新型冠状病毒的感染
他们通过提取人类皮肤细胞并将其转化为诱导多能干细胞来创建他们的细胞模型
然后，他们能够刺激这些细胞分化成几种在内耳中发现的细胞:毛细胞、支持细胞、神经纤维和雪旺细胞，它们隔离神经元
这些细胞可以在一个平面的二维层中生长，或者组织成三维的器官
此外，研究人员还能够从因导致严重眩晕发作的疾病或导致听力损失和头晕的肿瘤而接受手术的患者那里获得难以获得的内耳组织样本
在人类内耳样本和干细胞衍生的细胞模型中，研究人员发现某些类型的细胞——毛细胞和雪旺细胞——表达新型冠状病毒病毒进入细胞所需的蛋白质
这些蛋白质包括存在于细胞表面的ACE2受体，以及两种叫做furin和跨膜蛋白酶丝氨酸2的酶，这两种酶帮助病毒与宿主细胞融合
研究人员随后表明，这种病毒实际上可以感染内耳，特别是毛细胞，以及程度较轻的许旺细胞
他们发现他们模型中的其他细胞类型对新型冠状病毒感染不敏感
研究人员研究的人类毛细胞是前庭毛细胞，它参与感知头部运动和维持平衡
涉及听力的耳蜗毛细胞在细胞模型中很难获得或产生
然而，研究人员表明，小鼠耳蜗毛细胞也含有允许新型冠状病毒进入的蛋白质
病毒连接 研究人员在他们的组织样本中发现的感染模式似乎与在一组10名新冠肺炎患者中观察到的症状相对应，这些患者在感染后报告了与耳朵相关的症状
这些患者中有9名患有耳鸣，6名患有眩晕，并且都经历了轻度到重度的听力损失
耳蜗毛细胞的损伤会导致听力损失，通常通过测量耳声发射来评估，耳声发射是感觉毛细胞对听觉刺激做出反应时发出的声音
在接受这项测试的六名新冠肺炎患者中，所有人的耳声发射都减少或消失了
虽然这项研究强烈表明，新冠肺炎可以导致听觉和平衡问题，但经历过耳朵相关问题的新冠肺炎患者的总体百分比尚不清楚
斯坦科维奇说:“最初，这是因为常规检测对诊断为COVID的患者来说并不容易获得，而且，当患者出现更多危及生命的并发症时，他们并不太注意自己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，但我们的发现确实呼吁人们更多地关注COVID暴露人群的听力前庭症状
" 病毒进入耳朵的可能途径包括连接鼻子和中耳的咽鼓管
斯坦科维奇说，病毒也可能通过嗅觉神经周围的小孔从鼻子中逃逸
这将允许它进入大脑空间并感染脑神经，包括连接内耳的脑神经
研究人员现在希望用他们的人体细胞模型来测试治疗由新型冠状病毒病毒和其他病毒引起的内耳感染的可能方法
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