阿尔茨海默病病理学人际传播的证据

研究引发了关于与该疾病相关的蛋白质是否能够通过医疗程序传播的问题

朊病毒是通过诱导正常蛋白质错误折叠并在大脑中聚集来复制的错误折叠蛋白质,导致罕见疾病,如疯牛病和库鲁病。近年来,科学家们发现,类似的蛋白质错误折叠过程在许多神经退行性疾病中起作用,包括阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症。现在,一项发表在《自然》杂志上的研究揭示了首个关于构成阿尔茨海默病病理学基础的错误折叠蛋白质在人际传播的证据。

新的发现借鉴了早期对朊病毒病的研究。在1958年至1985年间,许多身材矮小的人接受了从尸体垂体中提取的人生长激素注射。垂体是大脑底部一个豌豆大小的结构。其中一些样本被朊病毒污染,导致某些患者患上克雅氏病(CJD),一种罕见的致命性脑部疾病。一旦这些报告曝光,治疗就停止了,但到那时估计已有30,000人接受了注射。截至2012年,研究人员已在全球范围内确定了450例CJD病例,这些病例是由于这些生长激素注射和其他医疗程序(包括神经外科手术和移植)造成的。

淀粉样蛋白-β蛋白质的错误折叠是阿尔茨海默病的标志。之前的研究表明,少量淀粉样蛋白-β注射到小鼠或猴子等动物体内,会像种子一样引发蛋白质错误折叠的连锁反应,类似于阿尔茨海默病的病理学。然而,到目前为止,还没有研究发现这种过程发生在人体内的证据。


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为了探索人体传播的问题,伦敦大学学院的神经科学家约翰·科林奇和他的同事对8名因接受尸体来源生长因子治疗后死于CJD的患者进行了尸检研究。令他们惊讶的是,他们发现其中六个大脑具有阿尔茨海默病患者体内发现的淀粉样蛋白-β病理学,四个大脑表现出一定程度的脑淀粉样血管病,即淀粉样沉积物在大脑血管壁上积聚。

患者年龄在36岁至51岁之间,通常太年轻而不会出现阿尔茨海默病病理学,而且这些人都没有与早发性疾病相关的基因突变。所有证据都指向一种可能性:与朊病毒一样,淀粉样蛋白-β种子存在于生长激素注射剂中,并感染了这些人。尽管没有一个大脑显示出任何其他阿尔茨海默病标记物,例如另一种称为tau的错误折叠蛋白质的积聚,但研究人员认为,如果患者没有英年早逝,他们会在晚年患上这种疾病。

这项研究可能是回答病理性蛋白质在人际之间传播是否可能的问题的第一步。“这是一项观察性研究,”科林奇说。“我们只是在描述我们在这些患者身上看到的情况,并且我们正在尝试解释这一点。” 他说,仅这项研究不足以证明阿尔茨海默病过程可以通过与另一个人的脑组织接触而在一个人身上诱发。在一项后续研究中,研究人员希望获得尸体来源的人生长激素的存档批次,以寻找淀粉样蛋白-β的微小簇的踪迹。

一位著名的阿尔茨海默病研究人员——宾夕法尼亚大学的约翰·特罗亚诺夫斯基(未参与这项研究)——断言,该研究并未就阿尔茨海默病病理学是否会在人际之间传播提供明确答案。特罗亚诺夫斯基表示,这项研究将“产生更多混乱的想法,并引发公众对阿尔茨海默病传染性的不合理担忧,我认为这无助于朊病毒和AD研究领域。”

他指出,这项研究的规模很小,而且受试者没有表现出其他阿尔茨海默病迹象。“此外,研究表明,斑块和缠结早在人生的第二个和第三个十年就开始沉积,这意味着受试者可能仅仅是与衰老相关的淀粉样蛋白-β沉积。”

但其他研究人员认为这项研究是对越来越多的研究的重要贡献,这些研究表明,许多神经退行性疾病可能是通过类似朊病毒的过程诱发的。科林奇说,所有关于传播的直接证据都是在动物研究中进行的,这引发了关于人类是否也存在相同病理学的疑问。“淀粉样蛋白-β病变的可传播性的最佳证据来自动物研究,在动物研究中,各种因素都得到了仔细控制,并且排除了相互竞争的假设,”埃默里大学的神经科学家拉里·沃克(未参与这项研究)说。“[这项研究] 为朊病毒范式的建立增加了一个重要的维度。”

科林奇强调,阿尔茨海默病和朊病毒疾病(如CJD)无法通过直接接触“感染”,并且之前的流行病学研究没有发现输血史与阿尔茨海默病风险增加相关的证据。然而,某些医疗程序(如移植和神经外科手术)可能使个体暴露于淀粉样蛋白-β种子的可能性仍然存在,并且通过血液传播的可能性很可能成为进一步研究的途径。

在另一项研究中,今天发表在《自然神经科学》杂志上的德国图宾根大学的马蒂亚斯·尤克尔和包括拉里·沃克在内的同事发现,淀粉样蛋白-β种子有能力在大脑中持续数月,并在引入到合适的环境中时重新获得致病特性。结合阿尔茨海默病病理学可以在人际之间传播的证据,科学家们开始仔细研究一系列神经退行性疾病可能在数十年内发展的方式,以及人际传播可能发挥的作用。“我认为我们都同意,有必要在该领域进行更系统的研究,”尤克尔说。

*加里·斯蒂克斯参与报道 

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