長(cháng)久以來(lái),阿爾茨海默癥都折磨著(zhù)全人類(lèi)的身心,而科學(xué)家們也一直沒(méi)有攻破阿爾茨海默癥的真實(shí)病因。
其實(shí),關(guān)于阿爾茲海默癥為何會(huì )發(fā)作,科學(xué)界一直有一個(gè)比較冷門(mén)的理論:這種神秘的疾病是由潛在的病毒引起的。
不僅如此,根據此次的發(fā)現,某些病毒不僅僅是在患有阿爾茲海默癥病患的大腦中出現的幾率更大,而且在導致一系列致命的神經(jīng)退行性疾?。╪eurodegenerative disorder)的過(guò)程中扮演重要的角色。
冷門(mén)的理論,意外的發(fā)現
一開(kāi)始,研究者們對證明所謂的阿爾茲海默癥“病毒理論”到底是對是錯沒(méi)有興趣。但是,本次研究似乎無(wú)意觸碰到了這個(gè)理論。
西奈山伊坎醫學(xué)院(Mount Sinai’sIcahn School of Medicine)的基因學(xué)助理教授、這篇論文的研究作者JoelDudley表示,一切的發(fā)現都在意料之外。他甚至覺(jué)得,這個(gè)理論的存在讓這次研究結果更有說(shuō)服力了。
“當我看到這篇文章的時(shí)候,我非常高興,因為這又是一個(gè)支持阿爾茲海默癥發(fā)作與微生物有一定關(guān)系的文章,而且這類(lèi)文章現在越來(lái)越多了。”英國曼徹斯特大學(xué)榮譽(yù)退休的分子神經(jīng)生物學(xué)教授Ruth Itzhaki如此評價(jià)。
從1991年開(kāi)始,他就一直堅持病毒理論。他認為,過(guò)去大部分科學(xué)家總是以或嘲諷或敵意的眼光看待自己一直堅持了幾十年的理論。
Dudley說(shuō):“本來(lái)研究小組的的重點(diǎn)是尋找新的藥物靶標(drugtargets),根本無(wú)意關(guān)注病毒與阿爾茲海默癥的理論。但是,因為試驗需要以大量的數據為基礎,在分析數據的過(guò)程中,我們漸漸發(fā)現了病毒與神經(jīng)疾病的特殊關(guān)系,于是修改了研究課題。”
在此次研究中,小組將死于阿爾茲海默癥的病患大腦與正常死亡的人的大腦樣本進(jìn)行比較。由于研究小組是“加速醫療合作-阿爾茨海默?。ˋccelerating Medicines Partnership-Alzheimer’s Disease)”財團的一員,所有的樣本數據都來(lái)自美國國立衛生研究所(National Institute of Health)三個(gè)規模較大的存儲有大腦信息的數據庫,這使得他們能夠直接獲得原始的大腦基因組序列的數據。
一般的實(shí)驗里科學(xué)家們只能看到那些人類(lèi)已經(jīng)研究過(guò)的基因,但是此次正是因為獲得了大量的原始數據,Dudley研究小組才得以將那些已在大腦里生活了一段時(shí)間的病毒基因重新排序、分析。
根據基因提供的信息,研究小組在大腦樣本里甄別出了好幾個(gè)不同種類(lèi)的皰疹病毒(herpesviruses),而這些病毒在患阿爾茲海默癥病人的大腦里更常見(jiàn)。
不僅如此,他們發(fā)現,在去世之前癡呆程度越是嚴重的患者大腦中,皰疹病毒的數量就越多。這很明顯暗示了病毒與腦神經(jīng)疾病的發(fā)生密切相關(guān)。
在所有被研究的病毒當中,有兩個(gè)病毒物種和阿爾茲海默癥關(guān)聯(lián)最密切:人類(lèi)皰疹病毒6A(HHV-6A)和人類(lèi)皰疹病毒7(HHV-7)。
不過(guò),Dudley一開(kāi)始認為,這些發(fā)現僅僅只是一個(gè)開(kāi)端。單單發(fā)現在患阿爾茲海默癥病人大腦中病毒的數量非常大,這一結果并不能排除這些病毒只是過(guò)路者的可能性。
于是Dudley開(kāi)始了進(jìn)一步的探索。他們用大腦樣本的數據創(chuàng )建了電腦模型,以便于觀(guān)察人腦自帶的基因和在人腦中被發(fā)現的病毒DNA/RNA如何互動(dòng)。
根據電腦模型顯示,HHV-6A和HHV-7基因會(huì )有規律地開(kāi)啟和關(guān)閉人腦自帶的基因,而后者也會(huì )有規律地開(kāi)啟和關(guān)閉前者。在那些受疾病影響的腦區(如海馬體),這類(lèi)活動(dòng)更是常見(jiàn)。
Dudley評論說(shuō):“我們能夠看到,很有可能是這些病毒激活了與阿爾茲海默癥有關(guān)的基因,同時(shí)有意抑制了其他基因。所以我們推斷,這些病毒有可能是導致某人特別容易得阿爾茲海默癥的環(huán)境因素。”
為什么是這兩種病毒?
大部分人都在幼年的某一時(shí)間段時(shí)間感染HHV-6A和HHV-7病毒,其在兒童身上引起的常見(jiàn)癥狀是輕微的玫瑰疹皮膚病。
但是近年來(lái),有人提出理論說(shuō),這些病毒可能導致了其他的神經(jīng)系統疾病。比如,HHV-6似乎總是與一種名叫神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。
一些科學(xué)家們認為,病毒在人體中某個(gè)地方休眠,只有在特定時(shí)段才會(huì )緩緩遷移然后悄悄地感染大腦或者神經(jīng)系統。但是這其中一定有什么東西在激活病毒,比如壓力或者那些使得免疫系統衰弱的疾病。
接下來(lái),一定還有別的東西使得人腦與這些病毒相互作用,朝著(zhù)加速阿爾茲海默癥發(fā)作的方向發(fā)展。舉個(gè)例子說(shuō),在病毒理論的首個(gè)提出者Itzhaki的研究中,他發(fā)現只有當患者攜帶APOE基因(本來(lái)就與阿爾茲海默癥有關(guān))的E-4變異體的時(shí)候,人們因受HSV-1病毒(單純皰疹病毒1,唇皰疹的罪魁禍手,也寫(xiě)作HHV-1)感染而使得阿爾茲海默癥的幾率才會(huì )更大。
但是,因為一般HHV分布非常廣泛(大概90%的美國人體內都帶有這種病毒)而HSV-1的分布程度卻一般(美國人中大約是54%,不過(guò)世界范圍大概67%),而且并不是每個(gè)人都患有阿爾茲海默癥,因此病毒感染又被認為是導致阿爾茲海默癥發(fā)作的一個(gè)非常小的因素。
而Dudley的研究則發(fā)現,HHV-6A和HHV-7病毒都與人腦中負責產(chǎn)生β-淀粉樣蛋白(beta-amyloid)的基因有互動(dòng),而β-淀粉樣蛋白錯誤折疊并沉積后形成異常斑塊,最終對阿爾茲海默癥患者的大腦造成嚴重破壞。
這項發(fā)現還鞏固了以前的一個(gè)理論:我們的內在免疫系統會(huì )在無(wú)意之間導致某些疾病的發(fā)作。Itzhaki也是這個(gè)理論的支持者之一,他解釋說(shuō),大腦會(huì )用β-淀粉樣蛋白來(lái)保護自己不受感染。那些最終患有阿爾茲海默癥的人,其實(shí)是這套“保衛系統”出了問(wèn)題。
不過(guò),大部分研究阿爾茲海默癥是由病毒引起這一假說(shuō)的科學(xué)家們,包括Itzhaki在內,主要的精力都是放在上文提到的HSV-1中。Itzhaki注意到,研究病毒可能間接導致了阿爾茲海默癥的130篇文章中,只有幾篇將重點(diǎn)放在其他HHV上。
Dudley的團隊的確發(fā)現了HSV-1與阿爾茲海默癥之間有一些聯(lián)系,但是這個(gè)聯(lián)系不如HHV-6A和HH7和此病的聯(lián)系那么密切。
但Dudley認為,這一點(diǎn)并不說(shuō)明HSV-1就與阿爾茲海默癥的發(fā)作毫無(wú)關(guān)系。
在解釋到為什么其它HHV很少受人關(guān)注時(shí),他說(shuō),HSV-1在血檢中通常都比較容易被識別到,于是那些依賴(lài)傳統辦法研究這一疾病的科學(xué)家們可能沒(méi)有想到其它HHV也與阿爾茲海默癥有關(guān)。
Dudley認為,大腦中可能存在更多的病毒甚至是細菌物種,這些微生物有可能會(huì )成為阿爾茲海默癥等其他神經(jīng)疾病的誘導因素。
根據此前的研究顯示,到2030年,全球預計阿茲海默病患病人數將超過(guò)7000萬(wàn)人,治療花費將高達2萬(wàn)億美元,但我們仍然不清楚,所有的因素到底是怎樣相互作用才使它發(fā)作。
不過(guò),此次研究以及最近幾篇支持病毒假說(shuō)的文章,都為如何研究這個(gè)疾病提供了思路,比如我們可以根據新提出的假說(shuō)來(lái)設計實(shí)驗,甚至在將來(lái)可以嘗試抗病毒的治療方法。
當幾乎每一次阿爾茲海默癥的臨床試驗都以慘敗告終的時(shí)候,提出新的治療方法迫在眉睫。
針對此次研究,Dudley說(shuō):“人類(lèi)可能就像一個(gè)生態(tài)系統一樣,里面住著(zhù)各種各樣的病毒基因,當然也少不了人類(lèi)自帶的基因。這些基因或相互結合,或潛伏在深處,使得我們的身體成為無(wú)數不同種細胞的棲息地。這么想想,還真是有一些讓人害怕。”