有关阿尔茨海默氏病起源的边缘理论 – 潜伏性病毒感染有时可能引发它的出现 – 也许得到了它最重要的支持。周四在Neuron上发表的一项复杂的新研究发现,某些病毒不仅在阿尔茨海默病患者大脑中更常见,而且它们在致命的神经退行性疾病负责的事件链中发挥着直接的作用。
作为西奈山伊坎医学院遗传学和基因组学的副教授,研究作者Joel Dudley很快就提到,这些发现除了预期之外都没有。
“我们其实并不想看这个理论。我们实际上是在寻找新的药物靶点,“他告诉Gizmodo。“但是通过在令人兴奋的新数据集上采用这种数据驱动的方法,我们被引导到了查看病毒的这条道路上。”
达德利和他的研究小组研究了脑死亡后被诊断患有阿尔茨海默病的人的脑部样本,并将其与死于该疾病的人的样本进行比较。来自这些样品的数据是由国立卫生研究院通过其加速药品合作关系 – 阿尔茨海默病(AMP-AD)联盟从三个大脑库收集的。这很重要,因为它为团队提供了这些大脑的原始基因组序列。通常,在这些研究中,科学家只能看到明确已知为人类的基因,但NIH数据使他们能够对属于在大脑中建立家园的病毒的遗传物质进行测序和鉴定。
基于这种遗传足迹,研究小组发现了几种疱疹病毒,它们在阿尔茨海默氏症患者的大脑中更常见。大脑中发现的大量疱疹病毒也与死亡前痴呆程度更严重的人相关,这进一步表明了明确的联系。在他们看到的所有病毒中,有两个与阿尔茨海默病有最强的联系:人类疱疹病毒6A(HHV-6A)和人类疱疹病毒7(HHV-7)。
“这只是我们开始接触的线索的开始,”达德利说。“仅仅因为我们发现阿尔茨海默氏病病例的数量更多,这并不排除这些病毒可能只是乘客。”
所以达德利的团队进一步深入了一步。他们利用这些数据创建了人脑中的基因如何与在那里发现的任何病毒DNA和RNA相互作用的计算机模型。这些模型表明,HHV-6A和HHV-7基因定期打开和关闭这些大脑中的人类基因,反之亦然。而且与HHV-6A和HHV-7最相互作用的人类基因也是以前涉及提高某人患阿尔茨海默氏症风险的基因。这些相互作用也发现在特别受该疾病影响的脑部区域,如海马。
“我们可以看到这些病毒可能激活已知的阿尔茨海默病基因,并抑制其他基因[被认为与疾病有关],”达德利说。“所以这些病毒可能是引发某人对阿尔茨海默病易感基因的环境因素。”
研究人员没有兴趣在开始时证明或反驳所谓的阿尔茨海默病病毒假说,但达德利认为这使得他们的结果更具说服力。无论如何,这项研究对于一些顽固主张病毒起源的研究人员来说是值得欢迎的。
英国曼彻斯特大学分子神经生物学名誉教授Ruth Itzhaki说:“我看到这篇文章的主要反应是令人愉快的,因为它进一步研究了越来越多的支持阿尔茨海默病微生物作用的论文。 “至少自1991年以来,这个假说争论不休。”鉴于我们一些人忍受了数十年的嘲笑和激烈的敌意,这些数字特别令人满意,因此在为工作提供资金和公布结果方面出现了极其严重的问题。“
尽管病毒假说的大部分研究(包括Itzhaki’s)主要集中在不同的疱疹病毒上,但单纯疱疹1(HSV-1)也被称为疱疹背后的罪魁祸首。Itzhaki指出,在130多项间接证明病毒感染的研究中,只有少数人选出了HHV。
达德利的研究小组的确发现了HSV-1和阿尔茨海默病之间的关联,与HHV-6A和HH7的程度不一样。而且他不认为这个结果折扣了HSV-1可能参与的可能性。但是因为HSV-1通过血液检测相对容易检测,他还建议依靠较旧方法的研究人员可能只是错过了阿尔茨海默病与HHV之间更强的联系。
HHV-6A和HHV-7通常在很早的时候同时感染人。在儿童中,它们引起轻度皮肤病玫瑰果。但他们也被理论化为导致其他神经紊乱。特别是HHV-6一直与多发性硬化症有关,多发性硬化症是一种逐渐侵蚀中枢神经系统的自身免疫性疾病。
但是由于这些病毒的产量很高,约有90%的美国人发现HHV,而发现约有50%的 HSV-1 ,并不是每个人都患有阿尔茨海默病,很明显病毒感染只能是一小部分,如果至关重要的话背后是什么导致阿尔茨海默氏症的难题。
人们认为这些病毒在身体的某个地方处于休眠状态,只能以某种方式迁移到我们生活中的某个时刻,并悄悄地感染大脑或神经系统。但其他的东西必须重新激活它们,比如压力或其他可以削弱免疫系统的疾病。从那里开始,还有一些其他的事情必须让人的大脑以加速老年痴呆症发展的确切方式与病毒相互作用。Itzhaki的研究表明,例如,HSV-1只有携带APOE基因的E-4变异时才会大大增加患者的阿尔茨海默氏症风险,而这种变异已经成为该疾病的一个危险因素。
与此同时,达德利的研究还发现,这两种病毒都与负责产生β-淀粉样蛋白的人类基因相互作用,这种蛋白质聚集在一起形成特征性的斑块,这些斑块被认为会破坏阿尔茨海默病患者的脑部。这一发现加强了另一个理论,即我们的先天免疫可能无意中帮助导致疾病。Itzhaki所依靠的理论表明,我们的大脑使用β-淀粉样蛋白来抵御感染。在最终患有老年痴呆症的人中,防御机制以某种方式发生灾难性的错误。
如果是这样的话,达德利说,那么可能有不止一种病毒,甚至细菌能够引发阿尔茨海默病和其他神经系统疾病。