大脑生病了,因为太脏了?疫苗、抗生素或可抗痴呆症

04-12 09:29

长期以来,科学界普遍认为,受血脑屏障严密保护的人脑是一个无菌环境。然而,最新的研究表明,它不是一片充满细菌、病毒和真菌的“净土”。


这种突破性发现不仅颠覆了传统认知,也可能给神经退行性疾病的辅助治疗带来革命性突破。更值得注意的是,抗生素和常见疫苗等治疗方法在相关研究中已经显示出潜在的疗效,为人们应对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病提供了新的策略。


病原菌“入脑”:面对进化的挑战


过去 20 在过去的几年里,科学家们逐渐意识到,身体不是一个无菌的环境,微生物无处不在——微生物群不仅深刻影响肠道健康,还可能参与心血管疾病和癌症的发展。例如,一些微生物会促进动脉斑块的形成,导致心脏病。甚至有证据表明,细菌群落与肿瘤生长有关。


但是,长期以来,“大脑中有微生物”的猜测一直被视为证据不足。因为,脑中枢神经系统有血脑屏障,这种特殊的结构被认为能有效地过滤掉所有可能损伤神经元的病原菌。另外,大脑还有一个特殊的免疫系统,其中的小胶质细胞就像巡逻兵一样,可以随时清除任何潜在的侵略者。虽然有些病毒和细菌确实能够突破如此严密的防线,导致脑炎等严重疾病,但是这种情况通常是极其罕见的。所以,科学界普遍认为,大脑没有稳定的微生物生态系统。


几年前,这个想法开始改变。当学生提出“微生物组可能出现在大脑中”的想法时,美国科罗拉多大学博尔德分校的克里斯托弗 · 林克一开始对此不屑一顾。然而,当他事后查阅文献时,他惊讶地发现,支持这一假设的证据远比预期的要丰富,大脑微生物可能在神经退行性疾病的发病过程中发挥着重要作用。


早在上世纪 90 英国曼彻斯特大学的露丝时代 · 伊茨哈基对阿尔茨海默病患者死后的大脑进行了基因测序,发现单纯疱疹病毒很常见——这种病毒是导致唇疱疹的病原菌。此后,研究人员纷纷发现,导致牙周炎的牙龈单胞菌在痴呆症患者的大脑中同样普遍存在。这些发现最初受到普遍质疑:有人认为相关检测结果可能来自样本污染;也有人推断,这些微生物直到疾病晚期才进入大脑。


2010 2008年,罗伯特,美国哈佛大学医学院已故科学家。 · 在这一领域,莫伊尔团队的研究取得了突破性的进展。长期以来,人们认为阿尔茨海默病患者的大脑 β - 导致疾病的主要原因是淀粉样蛋白斑。但是莫伊尔团队发现,β - 相反,淀粉样蛋白可能会“保护大脑”——它可以诱捕和杀死病原菌。


更重要的是,这种蛋白质不仅存在于人脑中,也广泛分布在两栖、爬行、鸟类和哺乳动物的大脑中,这表明病原菌的入侵可能是大脑进化过程中的一个难题。这一发现使科学界开始重新审视微生物在神经退行性疾病中的作用。


新的突破出现:疫苗或可抗性痴呆症


随著研究的深入,英国爱丁堡大学的微生物学家理查德 · 莱斯提出了一个假设——随着年龄的增长,大脑中的微生物负荷可能会逐渐增加,从而导致痴呆症。年轻的时候,免疫系统可以有效地阻止微生物进入神经组织,但是随着免疫系统的老化,一些微生物可能会突破“防线”,在大脑中积累。β - 在长期抵抗这些微生物的过程中,淀粉样蛋白的沉积可能是大脑形成的副产物。


微生物如何进入大脑仍然是一个谜,但莱斯提出了几种可能的方法:一些微生物可能会利用巨噬细胞作为“特洛伊木马”感染,然后随着渗透进入大脑;其他微生物可能会破坏血脑屏障,通过酶的作用在大脑中产生微小的裂缝;有些可能会直接进入大脑,通过鼻腔或口腔的神经通道。


此外,研究还发现,大脑微生物组的一些成分与肠道微生物组相似,这表明一些微生物可能来自肠道。实验表明,在老鼠模型中,白念珠菌等病原菌可以通过肠腔进入血液,最终突破大脑屏障。


然而,美国四方生物科学研究所艾米 · 帕克指出,这种情况主要发生在肠道菌群失调的小鼠身上,健康个体的肠道菌群一般可以抑制真菌的传播。然而,尽管它们的来源需要进一步研究,但研究人员仍然在痴呆症患者的大脑中检测到葡萄球菌、链球菌和隐球菌等微生物。


还有研究表明,脑部微生物组的构成可能会随着脑部疾病的发展而改变。杰弗里德雷塞尔大学 · 拉皮德斯队是对的 32 脑部分死亡(其中一半来自阿尔茨海默病患者)进行了检测,发现不同的微生物组合可能与疾病的不同阶段有关。例如,丛毛菌属在健康人群的大脑中更为常见,而羟基杆菌和痤疮丙酸杆菌是阿尔茨海默病晚期患者的主要原因。研究者推断,不同菌群相互作用产生的化学物质可能具有神经毒性,从而影响疾病的发展。


虽然目前还不能确认大脑微生物组是否直接导致阿尔茨海默病,但越来越多的研究表明,微生物可能是神经退行性疾病的一部分原因。例如,与帕金森病有关的 α - 突触核蛋白还被发现具有抗菌作用,而缺乏这种蛋白质的小鼠对大脑感染更加敏感。


如果这项研究确凿,微生物治疗方法可能会成为神经退行性疾病治疗的突破口。例如,已知可以增强免疫系统的疫苗,如卡介苗、流感疫苗和带状疱疹疫苗,也被发现与痴呆症风险降低有关。这一系列研究发现,大脑微生物组的控制可能成为治疗神经退行性疾病的新策略。


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