阿尔茨海默病会传染吗?
作者丨比邻星 神经生物学硕士研究生
编辑丨博超同学 高神经
排版丨Appreciate
故事要从30多年前讲起。
在1985年以前, 医学界为了解决一些孩子发育迟缓、身材矮小的问题,会为他们注射生长激素。然而,在那个时候,生长激素不能像如今一样通过基因工程来大量生产。于是,人们选择从死去动物的脑垂体中直接提取——疾病的种子就在这时开始传播了。这些孩子确实长高了,但是,有些脑垂体的提取物中恰好含有克雅氏病的朊病毒,全世界共有226个人因此感染。这种通过医疗途径感染的克雅氏病被称为iCJD (iatrogenic CJD , 医源性克雅氏病)。
这样能在无意中引起疾病的朊病毒到底是一种怎样的存在呢?
朊病毒是一种致病的蛋白质分子,和传统的病毒不太一样的是,它虽然可以传播,但并不含有遗传物质。生活中常见的传染病可能来自于细菌、真菌或者病毒的感染,比如引起胃溃疡的幽门螺杆菌是一种细菌,一些皮肤病来自于真菌的寄生,而流行性感冒的元凶是一种病毒。但还有一些神经系统的疾病,它们的发生源于形态异常的蛋白质分子,除了克雅氏病,还有大名鼎鼎的疯牛病。
疯牛病的致病源头就是一种朊病毒。它的前身是神经元中一种正常的蛋白质。但是,如果它发生了错误的切割、折叠、重新组装,便会变身成一颗罪恶的种子。朊病毒的存在不仅会让神经元受到损伤,还会播撒到更远的地方。当它和更多自己的前身相遇时,会形成一种结晶结构,让这些正常的蛋白也发生错误折叠。朊病毒就是依靠这样的途径,实现快速的自我复制,并且一步一步侵蚀着神经系统。
如果我们把朊病毒看成是一位叛逆青年,故事大概是这样的。
叛逆青年小P曾经并不叛逆。
他也曾和每一个平凡而普通的大多数一样,过着平淡的生活,忙碌于社会生产中的一环。突然有一天,他变得不那么听话了。没有想到的是,他的叛逆行为不仅给身边的工作和生活带去了不小的破坏,也让这样的叛逆情绪感染到了更多人。和他接触过的人也都叛逆如他,最终,他所到之处的社会生产完全无法正常进行。
图注:朊病毒(红色)和正常的蛋白质(绿色)结合,正常的蛋白质瞬间变身为毒蛋白。
由朊病毒引起的通常是一些神经系统的疾病,除了疯牛病、克雅氏病 (Creutzfeldt–Jakob disease,CJD), 还有库鲁病(Kuru)等等。
不过,关于生长激素的故事到这里只是开了个头而已。
由于漫长的潜伏期,感染后的病人大约会在自己36-51岁时死亡。2015年,也就是朊病毒被注射30年后。研究者们发现,这些病人身体里还出现了阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)的典型病理特征——Aβ 。在8名被研究的患者中,有4位的脑中和血管中都发现了很多Aβ沉积。那么,Aβ又是什么呢?
简单来说,Aβ的中文名叫做β淀粉样蛋白,是一种毒性蛋白,可以在神经元周围聚集成斑块,形成Aβ沉积。科学研究发现,Aβ沉积与阿尔茨海默病患者记忆力的丧失和睡眠障碍都有很强的相关性。同时,它也是临床上对阿尔茨海默病早期诊断的一个标志性判断依据。
图注:1902年,由一位名叫阿尔茨海默的医生诊断的第一位AD患者。
明明感染的是CJD病毒,为什么会有这么多的Aβ呢?
好奇的研究者们自然不会就此停止。2018年12月,英国实验室的研究人员再次拿出了这些提取液样品——它们已经在室温下尘封了30多年。在对样品的成分进行分析后,除了检测到朊病毒,研究者们确实不出所料地看到了Aβ的存在。紧接着,当把这些提取液注射到转基因小鼠体内,小鼠的脑和血管中惊现Aβ的积累。研究者们有点吃惊, 就是这么不走心保存下来的样品,没有特意冷藏,时间还很久远,居然依然活力如初。更不可思议的是,2019年的一项新研究显示,Aβ的存在甚至会促进AD的另外一个罪魁祸首——Tau蛋白像朊蛋白一样种植传播。
从2015年到2019年,这一系列的实验证据似乎都在指示着,Aβ也犹如一颗罪恶的种子,可以发生和朊病毒类似的自我复制过程。
讲到这里,你或许开始有点惊慌——这是不是意味着阿尔茨海默病可以被传染呢?
一些研究者也产生了类似的怀疑:“除了实验研究中的特殊条件,AD是否也有可能通过血液或者其他途径传播?”不过,目前还没有任何证据直接指向AD的传染性。况且本次研究中的情况也是极为特殊的——被注射提取液的转基因小鼠,本身已经有了AD的症状。也就是说,它们的脑中已经有了原始的Aβ积累,提取液的注射只是带来了更多、更剧烈的效果。当然,对于医疗行业来说,确实需要格外地注意在脑外科手术中规避AD传播的风险。
这些研究结果,也为科学家们更好地了解AD的致病机制提供了新的思路。毕竟,在神经科学领域,阿尔茨海默病一直是研究热度非常高的课题。原因一方面来自于成谜的致病原因,更重要的,是我们身边越来越多的人和家庭可能会经历阿尔茨海默病的痛苦。这已经不止是一个医学问题,更是由人口老龄化所带来的社会难题。
图注:阿尔茨海默病是一种伴随衰老而产生的神经退行性疾病。
对于每一位阿尔茨海默病患者来说,他们都在努力学会接受失去,失去过往的记忆,失去周围熟悉的场景。在研究者们为疾病的治愈而努力的同时,更希望我们每个人可以给予阿尔茨海默患者更多的理解和耐心。他们没有痴呆,只是大脑变老了而已。
封面图片:关于阿尔茨海默病的经典电影——《依然爱丽丝》
1. Jaunmuktane Z, Mead S, Ellis M, et al. Evidence for human transmission of amyloid-β pathology and cerebral amyloid angiopathy. Nature, 2015, 525: 247-250.
2. https://www.alzforum.org/news/research-news/alzheimers-transmission-between-people-amyloid-plaques-hormone-recipients-hint
3. Olsson T T, Klementieva O, Gouras G K. Prion-like seeding and nucleation of intracellular amyloid-β. Neurobiology of disease, 2018, 113: 1-10.
4. https://www.alzforum.org/news/research-news/are-intraneuronal-av-oligomers-seeding-units-alzheimers-disease
5. Jucker M, Walker L C. Propagation and spread of pathogenic protein assemblies in neurodegenerative diseases. Nature neuroscience, 2018, 21: 1341-1349.
6. Purro S A, Farrow M A, Linehan J, et al. Transmission of amyloid-β protein pathology from cadaveric pituitary growth hormone[J]. Nature, 2018, 564: 415-419.
7. https://www.alzforum.org/news/research-news/confirmed-human-pituitary-extract-linked-amyloidosis-contains-av-seeds
8. Vergara C, Houben S, Suain V, et al. Amyloid-β pathology enhances pathological fibrillary tau seeding induced by Alzheimer PHF in vivo. Acta neuropathologica, 2019: 1-16.
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