Neuron|为什么病毒感染后会打喷嚏和浑身酸痛?UC团队揭示冠状病毒经TRPA1驱动喷嚏咳嗽与痛觉

未知

感冒或新冠之后,鼻子发痒、连打几个喷嚏、喉咙一阵一阵地咳,头也闷闷地疼。过去我们大多认为,这些难受的症状只是身体炎症释放各类介质刺激神经带来的结果。可病毒本身会不会直接作用于感觉神经,诱发这些呼吸道反射与疼痛感?

Neuron|为什么病毒感染后会打喷嚏和浑身酸痛?UC团队揭示冠状病毒经TRPA1驱动喷嚏咳嗽与痛觉

2026年11月12日,美国加州大学伯克利分校Diana M. Bautista教授团队在《Neuron》上发表研究“A coronavirus protease activates sensory neurons via TRPA1 to drive sneeze, cough, and pain”。

该研究发现冠状病毒木瓜样蛋白酶 PLpro 可以直接激活小鼠及人诱导多能干细胞来源的伤害感受神经元,依赖 TRPA1 离子通道,诱发打喷嚏、咳嗽与机械痛敏,该效应需要 PLpro 的蛋白酶水解活性。多种 β 冠状病毒 PLpro 具备该保守功能;冠状病毒感染会上调 TRPA1‑CGRP 通路相关基因,提示 PLpro 既是病毒复制元件,也是直接驱动感染相关症状的病毒因子。

核心亮点速览

PLpro直接激活伤害感受神经元 → 诱发喷嚏、咳嗽、疼痛

依赖TRPA1离子通道,需蛋白酶水解活性

β冠状病毒中保守:SARS-CoV、MERS-CoV同源PLpro同样有效

感染还上调TRPA1/CGRP基因,形成“急性激活+长期重塑”双机制

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PLpro 直接激活伤害感受神经元,诱发喷嚏、咳嗽与疼痛行为

过去的主流观点是病毒感染 → 免疫细胞释放炎症介质(如缓激肽、前列腺素、细胞因子)→ 间接刺激感觉神经 → 打喷嚏、咳嗽、疼痛。而本研究要检验一个更直接的假说:病毒的某个蛋白,能否绕过免疫系统,直接激活感觉神经元?

在体钙成像显示,鼻腔给予 PLpro 可以激活三叉神经伤害感受神经元。

鼻腔给药 PLpro 能够诱发小鼠打喷嚏、咳嗽,皮内注射可诱发痛相关擦拭行为;而酶活失活的突变 PLpro 无法诱发上述反应。SARS‑CoV、MERS‑CoV 的同源 PLpro 同样可以激活感觉神经元,说明该功能在 β 冠状病毒中保守。而冠状病毒主蛋白酶 Mpro 不会诱发喷嚏反应。

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TRPA1 介导 PLpro 产生的行为与细胞效应

接下来,团队将目光锁定在两个经典的伤害感受离子通道上:TRPA1(负责感知刺激性化学物、冷、痒)和TRPV1(负责感知热、辣椒素)。

体外实验显示,TRPA1 敲除或使用 TRPA1 拮抗剂处理后,PLpro 激活感觉神经元的能力明显下降,TRPV1 敲除无显著影响。TRPA1 敲除小鼠中,PLpro 无法诱发打喷嚏与机械痛敏。小鼠冠状病毒 MHV‑A59 感染后,野生型小鼠出现喷嚏,TRPA1 敲除小鼠喷嚏数量显著降低,但两组病毒载量没有差异。PLpro 促使气道组织释放 CGRP 神经肽,该现象同样依赖TRPA1。

因此,TRPA1是PLpro激活感觉神经元的必需分子开关。

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病毒感染重塑伤害感受相关转录组

团队用SARS-CoV-2感染三叉神经节培养物,检测伤害感受相关基因的转录变化。

结果显示,SARS‑CoV‑2 感染三叉神经节培养物,可显著改变伤害感受相关基因转录,TRPA1、CGRP 编码基因 Calca 表达上调,而 PLpro 蛋白急性处理不会造成转录层面改变。

这里存在两套机制:

机制

触发者

时间尺度

效应

机制一:急性激活

PLpro蛋白直接作用

分钟级

立即诱发喷嚏、咳嗽、疼痛

机制二:转录重塑

病毒感染本身

小时-天级

上调TRPA1、CGRP,放大痛觉信号

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总结全文

过去普遍认为冠状病毒感染后的喷嚏、咳嗽与疼痛来自炎症介质对神经的间接刺激。该研究证实 β 冠状病毒的木瓜样蛋白酶 PLpro 可以直接激活伤害感受神经元。该过程依赖 TRPA1 离子通道,需要 PLpro 完整蛋白酶活性,能够诱发喷嚏、咳嗽、CGRP 释放以及机械痛敏。冠状病毒感染还会上调伤害感受相关基因,带来长期转录层面改变。TRPA1 敲除小鼠病毒载量不受影响,但感染诱发的喷嚏反射减弱,PLpro 如何间接作用 TRPA1 的中间分子仍有待解析。

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小编寄语

感染呼吸道病毒之后,总会被打喷嚏、咳嗽、浑身酸痛所困扰。

研究提示,缓解感染后的各类症状,除了抑制炎症,靶向神经通路也是一条值得探索的方向。木瓜样蛋白酶既是病毒复制的关键酶,又是症状的触发者。针对它的抑制剂若有效,可能同时压低病毒载量与喷嚏、咳嗽、疼痛;TRPA1 也可能成为缓解症状的靶点。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.10.017

原标题:《Neuron|为什么病毒感染后会打喷嚏和浑身酸痛?UC团队揭示冠状病毒经TRPA1驱动喷嚏咳嗽与痛觉》

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