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长期COVID隐藏的代价:运动后不适如何影响骨骼肌?

  

  

  在最近发表在《自然通讯》上的一项研究中,研究人员调查了2019年长冠状病毒病(COVID-19)患者运动后不适(PEM)的病理生理学,重点关注骨骼肌变化、运动能力、代谢紊乱和组织改变。

  急性感染的慢性后遗症,如COVID-19急性后后遗症(PASC)或长期COVID,严重影响全球数百万人。这些情况与多种症状相关,包括运动耐受性降低和PEM。

  长期COVID中出现这些症状的理论包括线粒体功能障碍、淀粉样蛋白沉积和全身炎症。然而,要充分了解新冠肺炎复杂的病理生理机制,并针对其多样的衰弱症状开发有效的治疗方法,还需要进一步的研究。

  本研究由阿姆斯特丹大学医学中心(UMC)和阿姆斯特丹自由大学的行为和运动科学学院进行。参与者包括长期COVID患者和健康对照者,前者根据特定标准进行诊断,包括PEM。

  有可能影响结果的既往疾病的参与者被排除在研究之外。相关医学伦理委员会根据赫尔辛基准则审查并批准了研究方案。

  研究方法包括在两周内进行四次访问,在此期间,参与者接受最大增量斜坡运动测试以诱导PEM。除了每次访问时获得静脉血样本外,还在运动前后进行了骨骼肌活检。近红外光谱(NIRS)用于评估肌肉内的氧合和饱和程度,参与者在此期间每天佩戴加速计来测量身体活动水平。

  采用渗透性纤维呼吸法评估骨骼肌线粒体功能。免疫组织化学还用于评估肌纤维形态,淀粉样蛋白沉积物的存在和病理征象。

  采用免疫荧光染色法研究纤维类型、组成和大小。并用Ulex Europaeus凝集素1 (UEA-1)染色检测琥珀酸脱氢酶(SDH)活性和毛细化程度。肌肉活检也进行了染色,以确定肌肉细胞中是否存在严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2)。

  对骨骼肌活检和静脉血样本进行了关键极性代谢物的代谢组学分析。这是通过测量静脉血样本中的激素浓度和线粒体脱氧核糖核酸(mtDNA)来补充的。

  在长期COVID患者中观察到运动能力显著降低,这与心血管系统无关,但与运动期间呼吸功能较差和周围骨骼肌损伤有关。这些患者有较低的最大氧脉冲、气体交换阈值和外周氧提取,表明骨骼肌问题。没有证据表明亚最大努力会影响这些结果,因为参与者在吸氧方面达到平台的比例在各组之间相似。

  在剧烈运动后表现出较高肌肉疼痛、疲劳和认知症状的长期COVID患者中,PEM的进展也被评估。值得注意的是,尽管每个研究参与者的运动能力不同,但这种情况还是发生了。

  我们探索了代谢和线粒体功能障碍,以确定它们可能参与这种情况。为此,我们发现这些功能障碍与PEM的病理生理有关。

  长冠状病毒患者中含有淀粉样蛋白的沉积物浓度较高,但不位于毛细血管或淋巴管中,因此否定了血管阻塞导致组织缺氧的潜在作用。运动后不适导致这些沉积物在肌肉内积累增加的机制尚不清楚。

  更大比例的长COVID患者表现出小萎缩纤维和骨骼肌局灶性坏死,运动后加剧,从而表明组织损伤加剧。尽管如此,在长COVID患者中,甚至在诱发PEM之前,骨骼肌再生的迹象更为明显,这表明运动诱导的肌肉损伤和再生与PEM的病理生理密切相关。

  长期COVID - 19 PEM患者的代谢和线粒体功能障碍恶化,这表明氧化磷酸化能力降低,SDH活性降低。还观察到糖酵解相关代谢物水平较高,嘌呤合成和三羧酸循环相关代谢物丰度较低,从而表明这些患者对氧化代谢的依赖性较低。

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