長久以來,阿爾茨海默癥都折磨著全人類的身心,而科學(xué)家們也一直沒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(jù)此次的發(fā)現(xiàn),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(xiàn)的幾率更大,而且在導(dǎo)致一系列致命的神經(jīng)退行性疾?。╪eurodegenerative disorder)的過程中扮演重要的角色。
冷門的理論,意外的發(fā)現(xiàn)
一開始,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(cuò)沒有興趣。但是,本次研究似乎無意觸碰到了這個(gè)理論。
西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院(Mount Sinai’sIcahn School of Medicine)的基因?qū)W助理教授、這篇論文的研究作者JoelDudley表示,一切的發(fā)現(xiàn)都在意料之外。他甚至覺得,這個(gè)理論的存在讓這次研究結(jié)果更有說服力了。
“當(dāng)我看到這篇文章的時(shí)候,我非常高興,因?yàn)檫@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,而且這類文章現(xiàn)在越來越多了。”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年開始,他就一直堅(jiān)持病毒理論。他認(rèn)為,過去大部分科學(xué)家總是以或嘲諷或敵意的眼光看待自己一直堅(jiān)持了幾十年的理論。
Dudley說:“本來研究小組的的重點(diǎn)是尋找新的藥物靶標(biāo)(drugtargets),根本無意關(guān)注病毒與阿爾茲海默癥的理論。但是,因?yàn)樵囼?yàn)需要以大量的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),在分析數(shù)據(jù)的過程中,我們漸漸發(fā)現(xiàn)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(yī)療合作-阿爾茨海默?。ˋccelerating Medicines Partnership-Alzheimer’s Disease)”財(cái)團(tuán)的一員,所有的樣本數(shù)據(jù)都來自美國國立衛(wèi)生研究所(National Institute of Health)三個(gè)規(guī)模較大的存儲(chǔ)有大腦信息的數(shù)據(jù)庫,這使得他們能夠直接獲得原始的大腦基因組序列的數(shù)據(jù)。
一般的實(shí)驗(yàn)里科學(xué)家們只能看到那些人類已經(jīng)研究過的基因,但是此次正是因?yàn)楂@得了大量的原始數(shù)據(jù),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(jù)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。
不僅如此,他們發(fā)現(xiàn),在去世之前癡呆程度越是嚴(yán)重的患者大腦中,皰疹病毒的數(shù)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(dāng)中,有兩個(gè)病毒物種和阿爾茲海默癥關(guān)聯(lián)最密切:人類皰疹病毒6A(HHV-6A)和人類皰疹病毒7(HHV-7)。
不過,Dudley一開始認(rèn)為,這些發(fā)現(xiàn)僅僅只是一個(gè)開端。單單發(fā)現(xiàn)在患阿爾茲海默癥病人大腦中病毒的數(shù)量非常大,這一結(jié)果并不能排除這些病毒只是過路者的可能性。
于是Dudley開始了進(jìn)一步的探索。他們用大腦樣本的數(shù)據(jù)創(chuàng)建了電腦模型,以便于觀察人腦自帶的基因和在人腦中被發(fā)現(xiàn)的病毒DNA/RNA如何互動(dòng)。
根據(jù)電腦模型顯示,HHV-6A和HHV-7基因會(huì)有規(guī)律地開啟和關(guān)閉人腦自帶的基因,而后者也會(huì)有規(guī)律地開啟和關(guān)閉前者。在那些受疾病影響的腦區(qū)(如海馬體),這類活動(dòng)更是常見。
Dudley評論說:“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(dǎo)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癥狀是輕微的玫瑰疹皮膚病。
但是近年來,有人提出理論說,這些病毒可能導(dǎo)致了其他的神經(jīng)系統(tǒng)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(rèn)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(tǒng)。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(tǒng)衰弱的疾病。
接下來,一定還有別的東西使得人腦與這些病毒相互作用,朝著加速阿爾茲海默癥發(fā)作的方向發(fā)展。舉個(gè)例子說,在病毒理論的首個(gè)提出者Itzhaki的研究中,他發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)患者攜帶APOE基因(本來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?zhǔn)郑矊懽鱄HV-1)感染而使得阿爾茲海默癥的幾率才會(huì)更大。
但是,因?yàn)橐话鉎HV分布非常廣泛(大概90%的美國人體內(nèi)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(rèn)為是導(dǎo)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(xiàn),HHV-6A和HHV-7病毒都與人腦中負(fù)責(zé)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(cuò)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(yán)重破壞。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)還鞏固了以前的一個(gè)理論:我們的內(nèi)在免疫系統(tǒng)會(huì)在無意之間導(dǎo)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,大腦會(huì)用β-淀粉樣蛋白來保護(hù)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(wèi)系統(tǒng)”出了問題。
不過,大部分研究阿爾茲海默癥是由病毒引起這一假說的科學(xué)家們,包括Itzhaki在內(nèi),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(dǎo)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(tuán)隊(duì)的確發(fā)現(xiàn)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(rèn)為,這一點(diǎn)并不說明HSV-1就與阿爾茲海默癥的發(fā)作毫無關(guān)系。
在解釋到為什么其它HHV很少受人關(guān)注時(shí),他說,HSV-1在血檢中通常都比較容易被識別到,于是那些依賴傳統(tǒng)辦法研究這一疾病的科學(xué)家們可能沒有想到其它HHV也與阿爾茲海默癥有關(guān)。
Dudley認(rèn)為,大腦中可能存在更多的病毒甚至是細(xì)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(dǎo)因素。
根據(jù)此前的研究顯示,到2030年,全球預(yù)計(jì)阿茲海默病患病人數(shù)將超過7000萬人,治療花費(fèi)將高達(dá)2萬億美元,但我們?nèi)匀徊磺宄?,所有的因素到底是怎樣相互作用才使它發(fā)作。
不過,此次研究以及最近幾篇支持病毒假說的文章,都為如何研究這個(gè)疾病提供了思路,比如我們可以根據(jù)新提出的假說來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),甚至在將來可以嘗試抗病毒的治療方法。
當(dāng)幾乎每一次阿爾茲海默癥的臨床試驗(yàn)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:“人類可能就像一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)一樣,里面住著各種各樣的病毒基因,當(dāng)然也少不了人類自帶的基因。這些基因或相互結(jié)合,或潛伏在深處,使得我們的身體成為無數(shù)不同種細(xì)胞的棲息地。這么想想,還真是有一些讓人害怕。”