冠状病毒如何夺命从头脑到脚趾肆虐全身
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?尽管这种让世界停摆的病毒如此“诡计多端”，人们还是有希望找到“道高一丈”的治疗方法。（作者/MeredithWadman、Jennifercouzine-frankel、JocelynKaiser、CatherineMatacic，翻译/瑞秋的春天，年4月17日发表于《科学》杂志网站）
引语
近日，乔舒亚·丹森（JoshuaDenson）医生在一间拥有约20张床位的重症监护病房查房时，对患者进行了评估：有两人患有癫痫、多人患有呼吸衰竭，还有一些病人的肾功能正处于危险的恶化状态。就在几天前，他还几次中断查房，由于他的团队试图救活一名心脏停跳的年轻女子，但没能成功。作为杜兰大学医学院的肺专科和重症监护医师的丹森表示，这些患者都有一个共同点：“他们都是COVID-19（冠状病毒病）阳性。”随着全球确诊的COVID-19病例数量激增，迄今超过了万，死亡人数超过了15万，临床医生和病理学家正竭尽全力，了解冠状病毒肆虐全身造成的损害。他们意识到，虽然肺部是“原爆点”，但病毒的危害可以延伸到许多器官，包括心脏和血管、肾脏、肠道和大脑。“[这种疾病]几乎可以攻击人体内任何部位，并带来毁灭性后果，”耶鲁大学和耶鲁-医院心脏病专科医生，领导着多项收集有关COVID-19临床数据工作计划的哈兰·克鲁姆霍兹（HarlanKrumholz）表示：“它来势汹汹，令我们惊叹而又谦卑万分。”了解病毒的这种残暴性质，有助于一线医生治疗那些病得不轻（有时甚至令人感到不可思议）的感染者。一种危险的、新观察到的血栓形成倾向（血栓是在血管中形成的血凝块，于循环系统中会妨碍或阻断血流），是否会将一些轻症状况转变为危及生命的紧急情况？在极重症病例背后，是否存在一种过度的免疫反应，从而表明使用免疫抑制药物可能会有所帮助？一些医生报告说一些患者血氧水平低得惊人，可他们却没有喘不过气，这又如何解释？医院肺病专科医生NilamMangalmurti表示：“当我们开始考虑治疗方法时，采用一种系统方法可能是有益的。”▲冠状病毒给死医院的59岁男子的肺部造成了大面积损害（黄色）。接下来是简单明了的信息，以便帮助你快速形成关于病毒如何攻击人体（尤其是大约5%的危重症患者）细胞的理解。尽管现在每周都有千余篇论文潮水般涌入期刊或登上预印本服务器，但这种病毒表现得就像人类从未见过的微生物，故尚难以捕捉到一个清晰的图景。如果没有更大规模的前瞻性对照研究，科学家们就必须从小规模研究和病例报告中获取信息。这些研究和病例报告往往以惊人的速度发表，尚未经过同行评议。“随着这一现象的延续，我们需要保持非常开放的心态，”在拉什大学医学中心治疗COVID-19患者的肝脏移植医生南希·罗（NancyReau）说：“我们仍在学习。”感染开始
当受感染者呼出携带病毒的飞沫，被其他人吸入以后，这种新型冠状病毒，也称作SARS-CoV-2，就会进入鼻腔和咽喉。根据韦康桑格研究所和其他机构科学家的预印本，病毒会在鼻腔内壁找到一处舒适的归宿。它们发现那里的细胞富含一种叫做ACE2（血管紧张素转换酶2）的细胞表面受体。常有助于调节血压的ACE2在整个人体中的存在，标志着那些易受感染的组织，因为病毒需要借助这种受体进入细胞。病毒一旦进入细胞内部，就会劫持细胞机制，进行无数次自我复制，并侵入新的细胞。随着病毒繁殖，感染者可能会排出大量病毒，尤其是在第一周左右。此时可能没有表现出症状。要么，病毒的新受害者可能会出现发烧、干咳、喉咙痛、嗅觉和味觉丧失，或者头痛和身体疼痛。如果人体免疫系统在最初阶段没有击退SARS-CoV-2，那么病毒就会沿着气管下行，攻击肺部，在那里变得致命。肺呼吸树较细、较远的分支，在称为肺泡的微小气囊中结束。每个气囊由一层细胞排列而成。这些细胞也同样富含ACE2受体。正常情况下，氧气穿过肺泡进入毛细血管，也就是位于气囊旁的微小血管；然后氧气被输送到身体其他部位。但是，当免疫系统和入侵者作战时，战斗本身就会破坏这种健康的氧气传输。前线的白细胞会释放一种叫做趋化因子的炎症分子，这些趋化因子接着又会召唤更多的免疫细胞，靶向并杀死受病毒感染的细胞，留下一堆液体和死亡细胞的杂烩——脓液。这就是肺炎的基本病理，伴有相应症状：咳嗽；发烧；呼吸短浅而紧促。一些COVID-19患者康复了，有时最多只靠鼻套管吸入氧气。但其他人病情恶化，通常是突然发作，发展成一种叫做急性呼吸窘迫综合症（ARDS）的症状。他们血液中的氧气含量急剧下降，呼吸变得异常挣扎。在X光和计算机断层扫描中，他们的肺部密密麻麻分布着白色混浊物，而那里原本该是储存空气的暗色空间。通常，这些病人最终需要使用呼吸机。许多人死亡。尸检显示，他们的肺泡充满了液体、白细胞、粘液和受损的肺细胞碎屑。一个入侵者的影响严重情况下，SARS-CoV-2会进入肺部，对肺部造成严重损害。但这种病毒，或者人体对它的反应，会伤害许多其他器官。科学家们才刚刚开始探索这种危害的范围和性质。一些临床医生怀疑，许多重症患者病情恶化的驱动因素，是免疫系统灾难性的过度反应，即所谓的“细胞因子风暴”（cytokinestorm），已知其他病毒感染也会引发这种反应。细胞因子是引导健康的免疫反应的化学信号分子；但在细胞因子风暴中，某些细胞因子的水平飙升，远远超过必要的水平，免疫细胞开始攻击健康组织。血管渗漏、血压下降、血栓形成，灾难性的器官衰竭也会随之而来。一些研究表明，在COVID-19住院患者的血液中，这些炎症诱导细胞因子水平升高。医院负责治疗COVID-19患者的肺病专科医生杰米·加菲尔德（JamieGarfield）表示：“这种疾病的实际发病率和死亡率，可能是由于对这种病毒的过度炎症反应。”但其他人并没有被说服。“人们似乎太急于将COVID-19与这些炎症反应联系起来，”斯坦福大学医学院肺部危重症护理医师约瑟夫?莱维特（JosephLevitt）表示：“我还没有真正看到令人信服的数据来证明这一点。”他还担心，想方设法抑制细胞因子反应，可能会带来适得其反的效果。几种靶向特定的细胞因子的药物，正在COVID-19患者身上进行临床试验。但莱维特担忧这些药物可能会抑制人体对抗病毒所必要的免疫反应。莱维特认为：“我们允许更多的病毒复制，这确实存在风险。与此同时，其他科学家正在把注意力集中在一个完全不同的器官系统上，照他们的说法，一些患者的病情迅速恶化与此有关：心脏和血管。打击心脏
在意大利布雷西亚地区，一名53岁的医院的急诊室，伴随着心脏病发作的所有典型症状，包括心电图中显露无遗的体征和一种血液标志物的高水平浓度，都表明了她的心肌受损。进一步的体检，显示她患有心脏肿胀和瘢痕，左心室——通常是心脏的动力舱——非常虚弱，只能泵出正常血液量的1/3。但是，当医生在冠状动脉注射染料，寻找可能导致心脏病发作的阻塞物时，却没有任何发现。另一项检测揭示了原因：这名女子患有COVID-19。病毒如何攻击心脏和血管成了一个谜，但数十份预印本和论文证明了这种损害是常见的。3月25日发表在《JAMA心脏病学》上的一篇论文，记录了中国武汉例住院COVID-19患者中，有近20%的患者出现了心脏损伤。在武汉的另一项研究中，名住院患者中，有44%患有心律失常。病毒的这种扰乱，似乎延伸到了血液本身。根据4月10日发表在《血栓症研究》杂志上的一篇论文，在一家荷兰重症监护病房名COVID-19患者中，38%的患者血液凝结异常，近1/3患者已经有了血栓。血栓会破碎并落在肺部，阻塞重要的动脉——这种情况被称为肺栓塞，据报道已经有19名患者死于这种情况。来自动脉的血栓也会滞留在大脑，引起脑中风。哥伦比亚大学医学中心的心血管医学研究员BehnoodBikdeli说，许多患者体内的D-二聚体含量高得“惊人”，这是血栓的副产品。Bikdeli指出：“我们观察得越多，就越有可能发现血栓是导致COVID-19疾病严重程度和死亡率的主要因素。”感染也可能导致血管收缩。有报告显示，手指和脚趾出现了局部缺血——血液流动减少，可能导致手指肿胀、疼痛和组织坏死。在肺部，血管收缩可能有助于解释一种令人困惑的现象，在由COVID-19引起的肺炎中：一些患者的血氧水平极低，却并没有出现呼吸困难。有可能在疾病的某些阶段，这种病毒改变了某些（有助于血压调节的）激素的微妙平衡，并收缩通往肺部的血管。所以氧气摄入是被血管收缩而不是肺泡阻塞所妨碍。莱维特说：“有一种理论认为，病毒会影响血管机理，这就是为什么我们会看到极低的血氧水平。”如果COVID-19的目标是血管，这也会有助于解释为什么那些先前患有血管损伤的病人，例如糖尿病和高血压患者，会面临更高的重症风险。美国疾病控制与预防中心（CDC）最近在美国14个州住院患者的数据当中发现，约有1/3的病人患有慢性肺病——且几乎有同样多的病人患有糖尿病，足足有一半的病人先前患有高血压。Mangalmurti说，她对宾夕法尼亚大学的重症监护室（ICU）里“事实上没有大量哮喘患者”或其他呼吸道疾病患者“感到震惊”：“令我们非常惊讶的是，风险因素似乎是血管：糖尿病、肥胖、年龄、高血压。”科学家们正在努力弄清到底是什么导致了心血管损伤。这种病毒也许会直接攻击心脏和血管内膜，而这些内膜就像鼻腔和肺泡一样富含ACE2受体。要么可能是由于肺部当中的混乱造成的缺氧损害了血管。要么细胞因子风暴会像损坏其他器官一样损坏心脏。“我们还处于起步阶段，”克鲁姆霍尔兹说：“我们真的不知道谁是脆弱的，为什么有些人受到如此严重的影响，病情来得如此之迅速……还有为什么（有些人）很难恢复健康。”多个战场
对肺衰竭导致呼吸机短缺的担忧，引起了全球范围内的广泛
