本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
神经科学中最引人入胜的新研究领域之一,是发现与阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经退行性疾病相关的蛋白质会扭曲成错误的形状。这些形状错误的分子可以像朊病毒疾病一样在大脑中传播——其中最臭名昭著的是变异型克雅氏病,更广为人知的名称是疯牛病。
错误折叠的蛋白质会导致细胞垃圾的堆积,从而对细胞内部或外部造成损害。如果阿尔茨海默病和帕金森病中观察到的错误折叠过程与疯牛病中的相似,那么下一个问题是,这些形状错误的蛋白质是否可以从一个生物体传播到另一个生物体。
上个月,柏林罗伯特·科赫研究所生物威胁和特殊病原体中心的 研究人员在《Acta Neuropathologica Communications》上发表了一篇文章,提出了一个问题,即如果医疗器械接触过阿尔茨海默病或帕金森病患者的死后脑组织,是否需要进行消毒。
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采取这种预防措施的理由来源于实验室研究,这些研究表明,将这些蛋白质的沉积物注射到动物大脑中可以启动一个“播种”过程,其中一种蛋白质会导致另一种蛋白质错误折叠。“这些有害影响是否也可能由表达突变或正常α-突触核蛋白、A-β或 tau蛋白的人类中传播的蛋白质颗粒引起,目前尚不清楚,”文章说。但接着又说:“……对医疗器械中的聚集的A-β、tau和α-突触核蛋白进行消毒的能力可能会提高患者的安全性。”
这篇文章描述了先前研究中开发的用于消毒含有变异型克雅氏病残留物的医疗器械的程序。研究发现,这些程序似乎也适用于与神经退行性疾病有关的蛋白质。“当我们评估针对淀粉样蛋白-β、tau和α-突触核蛋白的朊病毒有效再处理程序的活性时,我们发现,在室温[室温]下施用的碱性配方(例如1 M NaOH [一摩尔氢氧化钠])可同时将它们减少多达100倍,并低于检测阈值……”
表面上看,关于传播性的问题可能会引发轻微的疑病症。但受污染的实验室仪器不会成为下一个埃博拉危机。大多数人没有太多机会接触到大脑样本——而且即使在实验室中接触到这些组织也并没有真正显示出威胁。
埃默里大学的Lary C. Walker在2013年为《大众科学》撰写了一篇关于帕金森病和阿尔茨海默病中错误折叠的蛋白质的朊病毒性质的精彩文章,他给我发了一封关于研究污染前景的电子邮件
根据现有证据,通过受污染的手术器械传播阿尔茨海默病、tau蛋白病或突触核蛋白病的可能性目前似乎很小。即使是通过受污染的器械传播朊病毒病[例如,变异型克雅氏病]也相当罕见(已知四例),并且随着更严格的消毒程序的引入,医源性传播[在实验室中传播]似乎已经停止。“宾夕法尼亚小组评估了早期接受过从人类垂体腺体制备的周围注射生长激素治疗的人群患阿尔茨海默病和帕金森病的风险。这些患者中有很大一部分后来患上了朊病毒病。然而,在那些现在已经进入老龄的人中,没有发现患阿尔茨海默病或帕金森病的风险增加(至少到目前为止)。
话虽如此,从朊病毒感染性研究中得出的一个教训是,极小剂量的感染性朊病毒可以直接进入大脑时(当在CNS外周施用时需要更大的剂量)会诱发疾病。出于这个原因,谨慎的做法是确保神经外科器械尽可能清洁。Thomzig及其同事指出,对朊病毒有效的消毒方案也可以破坏Aβ、tau和α-突触核蛋白种子。我认为,对所有在神经外科手术中重复使用的器械进行严格消毒应该是标准做法,即使只是为了最大限度地降低朊病毒传播的风险。
现在不是恐慌的时候。主要的神经退行性疾病表现出朊病毒样特性这一观察结果不仅是一个引人入胜的新研究方向,也可能通过寻找阻止一种蛋白质导致另一种蛋白质变形的病理连锁反应的方法,为治疗这些疾病提供新的线索。
图片来源: CDC/ Teresa Hammett 图片来源:Sherif Zaki; MD; PhD; Wun-Ju Shieh; MD; PhD; MPH