Translational Psychiatry：COVID-19康复患者脑白质完整性、血浆代谢组学特征发生改变

既往研究显示COVID-19住院患者或治疗期间存在不同的神经系统表现和中枢神经系统并发症。随着COVID-19大流行的持续，人们越来越认识到这种疾病对心理健康的影响。冠状病毒包括SARS冠状病毒和MERS冠状病毒已被证明具有潜在的嗜神经性、神经毒性和神经侵袭性。COVID-19患者的神经症状，如感染期间的癫痫和嗅觉丧失，可能反映了中枢神经系统受累。先前一项对因SARS和MERS住院患者的心理健康影响的meta分析显示，在疾病后阶段，创伤后应激障碍的患病率为32.2%，抑郁为14.9%，焦虑为14.8% 。最近，一项研究报道了隔离区COVID-19急性住院患者的神经精神后遗症，包括创伤后应激障碍、抑郁、焦虑和压力等临床显著症状。因此，分析既往无基础疾病的COVID-19患者出院后的心理健康影响至关重要和紧迫。另一方面，越来越多的研究表明，血液代谢图谱对捕捉与精神疾病相关的生物状态非常敏感，甚至能够识别潜在的精神疾病的血液生物标记物。近期有研究报道，COVID-19患者存在明显的血液代谢紊乱，且代谢改变与疾病严重程度密切相关。另外，出院的COVID-19患者也存在血浆代谢紊乱，这与病情进展和严重程度相一致。然而，COVID-19康复患者心理健康潜在的代谢变化仍未得到充分研究。

华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科Lian Yang等探讨了COVID-19患者康复后脑白质（WM）改变，心理健康状况和代谢之间的关联。该研究结果发表在Translational Psychiatry杂志。

该研究团队推测，脑白质(WM)和血液代谢组的特征可能为COVID-19康复患者的心理健康及机制提供新的见解。在无基础疾病既往史的COVID-19康复患者出院后3个月，通过WM网络的拓扑改变和多个WM束的各向异性来评估大脑WM的变化。此外，利用血浆代谢组学从代谢物水平来研究潜在的分子机制。进一步探讨大脑WM、心理健康状况和代谢物之间的联系，以加强对心理健康影响的理解。

 该研究纳入了2020年4月至2020年6月之间的28例COVID-19康复患者和27例健康对照。收集了两组的人口统计学数据，心理健康评分，弥散张量成像（DTI）数据和血浆代谢组学，并进行了比较。基于行程的空间统计和图论方法用于DTI数据分析。进行血浆的非靶向代谢组学分析。在这些特征之间进行了相关分析。

COVID-19康复患者与健康对照组(HC)白质微观结构差异。与HC相比，COVID-19康复患者多脑区各向异性分数(FA) (A)显著降低，径向扩散系数(RD) (B)显著增加，平均扩散系数(MD) (C)显著增加(P<0.05, TFCE校正)，轴向扩散系数(AD)无差异。

 COVID-19康复患者在广泛的大脑区域显示出部分各向异性降低，平均扩散率和径向扩散率值增加，并且整体效率显着降低，P  <0.05，经Bonferroni校正）。研究结果还表明，即使在出院后3个月，恢复的COVID-19患者的血浆代谢谱也存在显着差异，这主要与嘌呤途径，氨基酸，脂质和胺代谢有关。康复患者中某些具有脑WM改变的区域显示出与不同代谢物和心理健康评分的显着相关性。

DTI网络指标、各种衍生DTI指标与心理健康得分之间的相关性。A COVID-19康复患者的DTI网络指标、各种DTI衍生指标与心理健康得分之间的相关性。每个单元格包含与色阶对应的相关系数。B胼胝体(FA)与PTSD-SS评分散点图。C胼胝体(MD)散点图和PCL-C评分。D Eglob与PCL-C评分散点图。E左侧丘脑后辐射(RD)与GAD-7评分散点图。

与健康对照相比，COVID-19康复患者的血浆代谢物存在差异。COVID-19康复患者12大类52种差异代谢物热图，代谢物水平以颜色深浅表示(红色和蓝色分别表示低水平和高水平)。

与健康对照组相比，出院3个月后恢复期COVID-19患者差异代谢物的主要代谢途径紊乱情况。代谢物的红色和蓝色表示COVID-19康复患者的代谢物与健康对照组相比分别增加或减少。

DTI网络指标、各种DTI衍生指标和代谢组学特征之间的相关性。DTI网络指标、各种DTI衍生指标与代谢组学特征之间的相关性。颜色表示相应相关性的相关系数值(蓝色为负相关，红色为正相关)。双侧α<0.05的相关性被认为具有统计学意义，用星号标记。B黄嘌呤与胼胝体(FA)散点图。C牛磺酸与右侧前冠放射散点图。D花生四烯酸与左扣带回(RD)散点图。E血清素与左前冠放射冠散点图。

该研究最显著的发现是COVID-19康复患者广泛脑区FA降低、MD升高、RD值升高，与PCL-C、PTSD-SS、GAD-7值显著相关。图论分析显示，痊愈的COVID-19患者Eglob明显低于HC, Lp明显长于HC，与PCL-C显著相关。COVID-19康复患者出院3个月后的血浆代谢谱与HC患者仍存在明显差异。COVID-19康复患者参与嘌呤途径、氨基酸代谢、脂类代谢、胺类代谢的多个途径均明显受到干扰。COVID-19肺炎涉及多种系统免疫和炎症反应。此前的一项研究也报道了与神经免疫状态相关的COVID-19神经精神后遗症。因此，COVID-19康复患者的心理健康改变、代谢改变、全身免疫和炎症反应之间的关系有待探讨。该研究结果对于COVID-19康复患者心理健康变化的病理生理学和新的治疗进展具有重要意义。

该研究观察到COVID-19康复患者WM完整性和血浆代谢组学的多种变化，这可能解释了康复的COVID-19患者心理健康状况的恶化。这些发现可能为COVID-19康复患者的心理健康评估提供潜在的生物标志物，并为新型疗法提供潜在的靶标。

原文出处

Yang, L., Zhou, M., Li, L. et al. Characteristics of mental health implications and plasma metabolomics in patients recently recovered from COVID-19. Transl Psychiatry 11, 307 (2021). https://doi.org/10.1038/s41398-021-01426-3