常见的病毒可能会引发阿尔茨海默病的发作
阿尔茨海默氏症几乎可以在不知不觉中开始,通常在最初的几个月或几年里被伪装成老年人常见的健忘。造成这种疾病的原因在很大程度上仍然是个谜。
但是塔夫茨大学和牛津大学的研究人员,使用三维人体组织培养模型模拟大脑的研究表明水痘带状疱疹病毒(VZV),通常导致水痘和带状疱疹,可能激活单纯疱疹(HSV),另一种常见疾病病毒在阿尔茨海默症的早期阶段疾病.
通常情况下,病毒的主要变种之一hsv -1在大脑的神经元中处于休眠状态,但当它被激活时,它会导致tau蛋白和tau蛋白的积累淀粉样蛋白以及阿尔茨海默症患者神经元功能特征的丧失。
生物医学工程系的研究助理、GBS12的Dana Cairns说:“我们的研究结果表明,VZV感染导致阿尔茨海默病的一种途径,它会引发炎症,唤醒大脑中的HSV。”“虽然我们证明了VZV病毒和HSV-1病毒激活之间的联系,但大脑中的其他炎症事件也有可能唤醒HSV-1病毒,导致阿尔茨海默病。”
这项研究发表在阿尔茨海默病杂志
潜伏的病毒
斯特恩家族工程教授、塔夫茨工程学院生物医学工程系主任大卫·卡普兰说:“我们一直在研究大量已建立的证据,表明HSV与患者患阿尔茨海默病风险增加有关。”牛津大学的Ruth Itzhaki是第一个假设疱疹病毒和阿尔茨海默症之间有联系的人之一,她与卡普兰实验室合作进行了这项研究。
他说:“我们知道HSV-1和阿尔茨海默病之间有关联,一些人认为VZV也参与其中,但我们不知道的是病毒引发疾病的事件顺序。”“我们认为,我们现在掌握了这些事件的证据。”
根据世界卫生组织的数据,估计有37亿50岁以下的人感染了hsv -1型病毒,这种病毒会导致口腔疱疹。在大多数情况下,它是无症状的,潜伏在神经细胞内。
一旦被激活,它会导致神经和皮肤发炎,引起疼痛的开放性溃疡和水泡。大多数病毒携带者——根据美国疾病控制与预防中心的数据,这一比例为二分之一——在病毒进入休眠状态之前,会出现非常轻微到没有症状的症状。
水痘带状疱疹病毒也非常常见,大约95%的人在20岁之前感染过。其中许多病例表现为水痘。VZV是疱疹病毒,也可以留在体内,寻找它的方式神经细胞在此之前进入休眠状态。
在以后的生活中,VZV可能会重新激活,导致带状疱疹,这是一种以皮肤上形成带状的水泡和结节为特征的疾病,可能非常痛苦,持续数周甚至数月。三分之一的人最终会在一生中患上带状疱疹。
HSV-1和阿尔茨海默病之间的联系只有在HSV-1被重新激活引起溃疡、水泡和其他痛苦的炎症状态时才会发生。
沉睡的病毒是如何醒来的
为了更好地了解病毒和阿尔茨海默病之间的因果关系,塔夫茨大学的研究人员重新创建了类人脑环境在小的6毫米宽的甜甜圈形状的海绵由丝蛋白和胶原蛋白制成。
他们在海绵中填充神经干细胞它们生长并成为功能神经元,能够在网络中相互传递信号,就像它们在大脑中所做的一样。一些干细胞还会形成神经胶质细胞,这种细胞通常存在于大脑中,有助于保持神经元的活性和功能。
研究人员发现,在脑组织中生长的神经元可以被VZV感染,但仅靠这一点并不会导致标志性的阿尔茨海默氏症蛋白tau和β -淀粉样蛋白的形成——这是阿尔茨海默氏症患者大脑中形成的纤维和斑块纠缠在一起的组成部分——神经元继续正常工作。
然而,如果神经元中已经存在HSV-1,暴露于VZV会导致HSV的重新激活,tau和β -淀粉样蛋白急剧增加,神经元信号开始减缓。
“这是两种非常常见且通常无害的病毒的连击,但实验室研究表明,如果新的VZV暴露唤醒了休眠的HSV-1,它们可能会造成麻烦,”凯恩斯说。
她补充说:“其他感染和其他因果途径仍有可能导致阿尔茨海默症,而头部创伤、肥胖或饮酒等风险因素表明,它们可能在大脑中HSV的重新出现时交叉。”
研究人员观察到,VZV感染的样本开始产生更高水平的细胞因子——一种经常参与引发炎症反应的蛋白质。卡普兰指出,在许多临床病例中,VZV会引起大脑炎症,这可能会导致休眠的HSV激活和炎症增加。
HSV-1病毒的反复激活会导致大脑中更多的炎症、斑块的产生以及神经元和认知损伤的积累。
一种预防水痘和带状疱疹的vzv疫苗也被证明可以大大降低患痴呆的风险。疫苗有可能有助于阻止病毒再激活、炎症和神经元损伤的循环。
研究人员还指出,一些COVID - 19患者,特别是老年人,已经经历了SARS-CoV-2病毒的长期神经影响,VZV和HSV-1都可以在COVID感染后重新激活。他们说,在这些情况下,密切关注可能的后续认知影响和神经退行性变是可取的。