老年痴呆可能是大脑对抗感染性病菌导致的
导读: 新的研究表明阿尔兹海默症是在大脑试图对抗入侵微生物(如细菌或病毒)的过程中引发的。虽然具体的过程还不是很清楚,但似乎感染性病原体穿越血脑屏障时会导致大脑状态相关的粘性斑块的形成。 到目前为止,这个假说只在小鼠上被验证,但如果同样的过程发生在人……
新的研究表明阿尔兹海默症是在大脑试图对抗入侵微生物(如细菌或病毒)的过程中引发的。虽然具体的过程还不是很清楚,但似乎感染性病原体穿越血脑屏障时会导致大脑状态相关的粘性斑块的形成。
到目前为止,这个假说只在小鼠上被验证,但如果同样的过程发生在人类身上,就可能帮助科学家进一步了解阿尔兹海默症,并有可能在将来发现更加有效的治疗方法。
正如Anil Ananthaswamy在New Scientist 中报道,来自神经细胞外周脂膜的β淀粉样蛋白粘斑一直被认为与阿尔兹海默症相关,尽管研究者们仍然没有找到足够的证据解释这种粘斑为什么会累积,他们有什么作用。
他们所知道的就是如果一个人患了,一般情况下他大脑里就会有粘斑形成。粘斑被认为是大脑受到感染后的自然反应,在这个过程中细胞与细胞之间的信号被阻断,免疫反应被激活来杀死功能受损的细胞,往往可能导致记忆的丢失和迷乱,这些都是与阿尔兹海默症相关的症状。
为验证这一假设,一组来自哈佛医学院的研究者将细菌注入小鼠的大脑,发现过夜后就有斑块形成。接着他们用蛔虫和培养的神经细胞做相同的实验,得到了一致的结果,证明了当大脑收到病原菌的威胁时,就会有斑块的形成。
但他们依然不清楚斑块形成后会发生什么,研究者们表示β淀粉样蛋白可能是被用来包围并杀死哪些穿越血脑屏障的细菌、病毒或其他病原体的。
如果这些蛋白斑块不及时清除掉,就有可能引发免疫反应和其他的蛋白质缠结物,最终导致阿尔兹海默症。这些结果说明先天性免疫系统的免疫途径可能是治疗阿尔兹海默症的潜在靶点。
血脑屏障会随着年龄的增长逐渐变差,这就意味着有害病菌更有可能通过血脑屏障,也就解释了阿尔兹海默症为什么会在老年人中比较常见。
该研究的下一步就是要在因老年痴呆死亡人群的大脑中去验证这一新假设是否成立。神经学家David Holtzman 评价这是一项原创性的新发现。
之前有科学家想过这些粘斑的形成似乎是变老的结果,但这些斑块的初衷真的是为了帮我们抵抗病原菌的入侵,虽然最终他对我们是有害的。
这些研究结果已经被发表在Science Translational Medicine 杂志上。
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阿尔茨海默病是一种破坏性的疾病,当前尚无有效的治疗方法。它是痴呆最常见的原因,在英国影响了大约85万人,主要是65岁以上的老人。它影响了这一年龄段1/14的人,并正随着我们的人口老龄化增长。预计到2030年全球有6500万人将罹患阿尔茨海默病。
Eddy Liew教授说:“阿尔茨海默病当前有着迫切的未满足的临床需求。我们希望我们的研究结果最终可以转化至人类。”
“机体中各种细胞类型均可生成IL-33,这种蛋白在中枢神经系统(脑和脊髓)中尤为丰富。我们对随年龄增长形成渐进性阿尔茨海默病样疾病的小鼠品系(APP/PS1)开展了实验。”
“我们发现注射IL-33到衰老APP/PS1小鼠中,可在一周内迅速改善它们的记忆和认知功能至年龄相仿的正常小鼠水平。”
阿尔茨海默病的一些标志包括,存在细胞外淀粉样蛋白质斑沉积物,大脑中形成神经纤维缠结。在疾病过程中,‘斑块’和‘缠结’的累积,导致了神经细胞之间的连接丧失,最终神经细胞死亡,脑组织丧失。
IL-33似乎是通过动员小神经胶质细胞环绕淀粉样蛋白斑块,吸收和消化它们,减少斑块的数量和大小来起作用。IL-33是通过诱导一种已知降解可溶性淀粉样蛋白的酶neprilysin来做到这一点的。
此外,IL-33治疗可通过抑制脑组织中的炎症来起作用,早些时候的研究证实炎症促进了斑块和缠结形成。因此,IL-33不仅帮助清除了已形成的淀粉样蛋白斑块,还首先阻止了斑块和缠结沉积。
Liew教授补充说:“当前尚不清楚这一研究发现与人类阿尔茨海默病的关联。但存在一些令人鼓舞的线索。例如,以往的一些遗传研究证实了IL-33突变与欧洲和中国人群阿尔茨海默病之间的关联。此外,阿尔茨海默病患者的大脑比非阿尔茨海默病患者包含较少的IL-33。”
“尽管令人兴奋,在实验室研究发现与临床应用之间还有一定的距离。医学领域中有足够多虚假的‘突破’告诫我们,在完成严格地临床试验之前要屏住我们的呼吸。我们才刚刚进入到I期临床试验中测试按使用的剂量IL-33产生的毒性。尽管如此,这是一个很好的开始。”
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