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使用超分子增强导数光谱法同时分光荧光测定作为生化标志物的鼻腔环状核苷酸以评估术后 COVID-19 嗅觉功能障碍

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疾病后失去嗅觉为何重要

许多从 COVID-19 康复的人发现他们的嗅觉没有恢复,或只是缓慢地恢复,这令他们感到意外。除了影响食物和咖啡的味道外,嗅觉丧失还会使食物味觉变得迟钝,降低安全性(如难以发现煤气泄漏或烟雾),并影响情绪健康。本研究在鼻腔内部考察微小的化学信使,观察在 COVID-19 后长期嗅觉丧失者中这些分子的水平如何变化,并介绍了一种测量它们的新型实用检测方法。

Figure 1. COVID-19 后鼻腔微小信使分子变化如何与长期嗅觉丧失相关。
Figure 1. COVID-19 后鼻腔微小信使分子变化如何与长期嗅觉丧失相关。

支配嗅觉的微小信使

我们的鼻腔排列着特殊的神经细胞,它们将空气中的化学物质转化为传递给大脑的电信号。为此,这些细胞依赖两种称为环状核苷酸的小分子,它们在信号通路中充当开关。当气味进入鼻腔时,这些信使在细胞内短暂升高,帮助打开允许带电粒子流入并启动神经冲动的通道。早期研究表明这些信使水平失调可能与嗅觉问题有关,但在真实鼻腔分泌物中精确测量它们一直具有挑战性。

读取微弱化学信号的新方法

常见的实验室检测这些鼻腔信使的方法要么受到黏液中其他物质干扰,要么需要昂贵且高度专业化的仪器。在这项工作中,研究人员设计了基于光学的不同策略。他们使用一种环状的主客体分子,可以包裹这些信使分子并在紫外光下增强它们的荧光。通过仔细扫描荧光随波长的变化并应用一种数学步骤来锐化重叠信号,研究团队创建了一种能够在一次测量中清楚分离两种信使并测量极低含量的方法。

Figure 2. 健康与减弱的鼻腔信使信号对比,展示信号减弱如何导致嗅觉下降。
Figure 2. 健康与减弱的鼻腔信使信号对比,展示信号减弱如何导致嗅觉下降。

将鼻液转化为可读数值

为了将该方法付诸实践,团队首先将已知量的两种信使加入汇集的鼻腔分泌物样本中。随后他们去除了蛋白质,加入主客体分子和缓冲溶液,并记录光学信号。响应在广泛浓度范围内呈良好线性,且检出限很低,这意味着该方法能检测到极微量成分。重复测量、溶液条件的微小变化以及常见鼻腔成分(如白蛋白和盐)的存在测试均表明该方法保持准确且稳定。这表明其足够稳健,可用于真实的临床样本。

比较有无嗅觉丧失的人群

研究人员随后对一小组志愿者的鼻腔分泌物进行了研究。一组经标准嗅觉检测确认嗅觉正常,另一组则是在 COVID-19 感染至少六个月后仍然完全失去嗅觉。使用他们的光学方法,团队发现患者组两种信使分子的水平都远低于健康人群。信使水平越低,嗅觉测试得分越差。统计分析表明,测量这些化学物质可以高准确度地区分患者与健康志愿者,提示它们构成了清晰的病毒后嗅觉丧失生化指纹。

这对患者与临床意味着什么

研究结论是,COVID-19 后的长期嗅觉丧失与鼻腔分泌物中关键信号分子水平的显著耗竭密切相关。研究还表明,与复杂昂贵的高端设备相比,这些分子可以用相对简单的光学装置敏感且低成本地测量。尽管仍需更大规模和更长随访的研究,这项工作指向了可能在未来帮助医生跟踪嗅觉相关疾病、监测恢复并更好地理解感染如何在分子水平扰乱我们嗅觉的实用实验室检测方法。

引用: Alsobky, M.E., Younes, A., Al kamaly, O. et al. Simultaneous spectrofluorimetric determination of nasal cyclic nucleotides as biochemical markers in post-COVID-19 olfactory dysfunction using supramolecular-enhanced derivative spectroscopy. Sci Rep 16, 16010 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-54824-2

关键词: 嗅觉丧失, COVID-19, 鼻腔生物标志物, 环状核苷酸, 嗅觉功能障碍