2025-06-19 06:59来源:本站
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科罗拉多大学安舒茨医学院Andrew Bubak;来自科罗拉多大学安舒茨医学院的Diego Restrepo和来自科罗拉多大学安舒茨医学院的Maria Nagel
(对话)在2022年,65岁及以上的美国人中有九分之一患有阿尔茨海默病,还有无数人作为护理人员、医疗保健提供者和纳税人间接受到影响。目前尚无治愈方法,现有的治疗方法主要侧重于预防,鼓励采取保护因素,如锻炼和健康饮食,并减少恶化因素,如糖尿病和高血压。
这些恶化因素之一是病毒感染。研究人员已经确定,某些病毒,如导致唇疱疹的单纯疱疹病毒1型(HSV-1)、导致水痘和带状疱疹的水痘带状疱疹病毒(VZV)和导致COVID-19的SARS-CoV-2,可能会导致感染后患阿尔茨海默病和痴呆症的风险更高。
弄清楚这些病毒是如何以及何时导致疾病的,可以帮助科学家开发出预防痴呆症的新疗法。然而,研究人员一直无法在死于阿尔茨海默氏症的人的大脑中持续检测到可疑病毒。由于阿尔茨海默病的过程可能在症状出现前几十年就开始了,一些研究人员提出,病毒在早期以“打了就跑”的方式起作用;它们引发了一系列导致痴呆的事件,但已经开始发生了。换句话说,当研究人员分析患者的大脑时,任何可检测到的病毒成分都消失了,很难确定因果关系。
我们是一个神经病毒学家,神经学家和神经科学家团队,对病毒在神经退行性疾病中的作用感兴趣。在我们最近发表的研究中,我们使用新技术在阿尔茨海默病患者身上寻找这些病毒的痕迹。通过关注大脑最脆弱的入口点,鼻子,我们发现了一个基因网络,它提供了强有力的病毒反应的证据。
重点是嗅觉系统
许多与痴呆症有关的病毒,包括疱疹病毒和导致COVID-19的病毒,进入鼻子并与嗅觉系统相互作用。
嗅觉系统不断受到气味、污染物和病原体的轰炸。通过鼻孔吸入的颗粒与鼻腔内衬组织中的特定嗅觉受体细胞结合。这些受体将信息发送到嗅球中的其他细胞,嗅球就像一个中继站,沿着嗅束的长神经传递这些信息。然后,这些信息被转移到大脑中负责学习和记忆的区域——海马体。
海马体在为气味分配上下文信息方面发挥着关键作用,比如丙烷恶臭带来的危险,或者薰衣草气味带来的舒适。在阿尔茨海默病中,大脑的这个区域也会严重受损,导致毁灭性的学习和记忆缺陷。对于85%到90%的阿尔茨海默病患者来说,嗅觉丧失是疾病的早期迹象。
导致阿尔茨海默病嗅觉丧失的机制相对未知。就像肌肉因缺乏使用而萎缩一样,感觉剥夺被认为会导致大脑中专门解释感觉信息的区域萎缩。这些区域强烈的感官输入对维持大脑健康至关重要。
嗅觉炎症和阿尔茨海默病
我们假设,一生中的病毒感染既是阿尔茨海默病的致病因素,也是潜在的药物靶点。为了验证这一想法,我们使用新兴的、最先进的技术来研究阿尔茨海默病患者嗅觉系统的mRNA和蛋白质网络。
人体使用从DNA转录而来的信使rna将遗传物质转化为蛋白质。人体使用特定的mRNA序列来产生蛋白质网络,用于对抗某些病毒。在某些情况下,即使病毒被清除,身体仍会继续激活这些通路,导致慢性炎症和组织损伤。确定哪些mRNA序列和蛋白质网络存在可以让我们在一定程度上推断,身体是否在某种程度上对病毒病原体做出反应。
以前,组织样本中的mRNA测序很困难,因为分子降解非常快。然而,新技术通过一次测量mRNA的小片段来解决这个问题,而不是试图一次重建整个mRNA序列。
我们利用这项技术对6名家族性阿尔茨海默氏症患者(一种遗传形式的疾病)和6名非阿尔茨海默氏症患者的嗅球和嗅束样本的mRNA进行了测序。我们之所以关注家族性阿尔茨海默病,是因为这种疾病的变异性比散发性或非家族性形式的阿尔茨海默病要小,而散发性或非家族性形式的阿尔茨海默病可能由许多不同的个人和环境因素引起。
在家族性阿尔茨海默氏症样本中,我们发现改变的基因表达表明嗅球中过去病毒感染的迹象,以及嗅道中的炎症免疫反应。我们还发现,家族性阿尔茨海默氏症样本嗅道中涉及脱髓鞘的蛋白质水平高于对照组。髓磷脂是神经周围的一种保护性脂肪层,它能使电脉冲从大脑的一个区域迅速而顺利地移动到另一个区域。髓鞘损伤会阻碍信号转导,导致神经通信受损,进而导致神经退行性变。
基于这些发现,我们假设病毒感染,以及由此引起的嗅觉系统炎症和脱髓鞘,可能会通过损害与嗅球的交流来破坏海马体的功能。这种情况可能会导致阿尔茨海默病中出现的神经退行性变加速。
对患者健康的影响
流行病学数据支持病毒感染在阿尔茨海默病发展中的作用。例如,水痘带状疱疹病毒与脸上有带状疱疹皮疹的患者在感染后五年内患痴呆症的风险增加近三倍有关。最近的一份报告还发现,65岁以上的人在确诊COVID-19后的一年内被诊断为阿尔茨海默氏症的风险增加了近70%。
这些研究表明,接种疫苗可能是预防痴呆症的一种潜在措施。例如,接种季节性流感病毒和带状疱疹疫苗可分别将患痴呆症的风险降低29%和30%。
进一步研究病毒感染如何引发神经退行性变可能有助于开发对抗阿尔茨海默病相关病毒的抗病毒药物和疫苗。
本文基于创作共用许可,从The Conversation重新发布。阅读原文:https://theconversation.com/vaccination-to-prevent-dementia-new-research-suggests-one-way-viral-infections-can-accelerate-neurodegeneration-197009。
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