分享

重新检视“垃圾蛋白”理论:此物原是保护卫士,我们长久以来一直误认为元凶

 阿方lf 2018-03-05

过去累计许多关于β淀粉样蛋白的研究与证据,究竟这些证据指向它是阿尔茨海默病的元凶,还是是卫士?莫亚(Moir)和棠兹(Tanzi)博士提供一个新的论证...


阿尔茨海默是谜般的疾病,对于如此谜样的疾病,它的有关”证据”可能出现正反两面。关于β淀粉样蛋白的角色,莫亚(Moir)和棠兹(Tanzi)博士的研究发表值得关注。


阿尔茨海默病早在1906年就被发现,但要等60年后,学者才认为痴呆程度与斑块和神经纠结程度有关。要等80多年后,科学家才能准确的发现β淀粉样蛋白斑块(1984年),与Tau蛋白(1988年,从脑斑块中分离出)。至此,β淀粉样蛋白被认为是“元凶”,其产生的过程被描述为“代谢垃圾”。


“代谢垃圾”理论

代谢垃圾论的观点是β淀粉样蛋白是无用的,其本身是一种“代谢垃圾”,是因为代谢过程失败而遗留下来的有害物,这些有害物导致一连串的变化,造成临床上的阿尔茨海默症状的表现。







代谢垃圾论的一些论证如下:

①有关的基因突变引起β淀粉样蛋白过度产生,导致家族性阿尔兹海默症的发生;

②β淀粉样蛋白基因位于21号染色体,21三体综合征因为多出一个β淀粉样蛋白基因拷贝,最终导致阿尔兹海默症样病理改变和认知损害;

③β淀粉样蛋白基因上一个位点的突变,可明显减少β淀粉样蛋白产量,并阿尔兹海默症发生风险下降相关。


存疑代谢垃圾论

哈佛大学麻省总医院的莫亚(Moir)和棠兹(Tanzi)博士对于主流的代谢垃圾论存怀疑。


第一,药物研发的失败:如果代谢垃圾论成了,近年的新药研发应不至于出现如此困境。最近许多花费巨大的、靶向β淀粉样蛋白的新药纷纷失败。


第二,如果β淀粉样蛋白是无用的,它与先天免疫系统中的关键抗感染蛋白“抗菌肽”(身体的第一道也是最古老的一道防线)何以如此相似?


第三,如果真无用,当初何以出现?β淀粉样蛋白大约从4亿年前开始就已存在,并且60%的脊椎动物身上都有它的痕迹,包括鱼类,爬行类和鸟类。


效果相当于青霉素

推翻垃圾论的最佳方法,就是找到β淀粉样蛋白的可能功用。


两位博士在2010年向世人证明:β淀粉样蛋白可以抑制8种临床常见病原菌,其效果与人体抗菌肽LL-37相当,甚至在一些病原菌上效果还远远好于LL-37。他们表示,β淀粉样蛋白的这个杀菌效果与青霉素相当。[1]


莫亚(右)和棠兹(左)博士


所谓的“垃圾”其实是一种抗菌肽

这个时候莫亚和棠兹博士心里有个大大的疑问:难道十恶不赦的「杀人凶手」大量聚集都只是为了保护我们?


接下来,他们又开启了长达5年的研究。终于在2016年进一步证明,β淀粉样蛋白确实是一种抗菌肽,它可以有效防止线虫、小鼠和人类神经元组织感染真菌和细菌。这项工作还发现,当他们从小鼠的大脑中取出斑块,仔细一看,这些斑块的中央都有一个微生物。这让奇点糕想起来「珍珠」的形成过程。去年,他们的这项重要研究成果刊登在著名期刊《科学转化医学》上。[2]



β淀粉样蛋白与LL-37抑菌对比


实际上,在历史上很长一段时间内,科学家都认为由于血脑屏障等结构的存在,大脑是无菌的。Tanzi博士在接受福布斯采访时表示,「我们现在知道大脑不是无菌的,那里有细菌、病毒和真菌,还有更大的寄生虫,例如科学家甚至在大脑中发现了线虫。因为随着年龄的增长,我们的血脑屏障开始崩坏,微生物开始入侵。」


当微生物入侵后,β淀粉样蛋白马上被激活了。它立刻奋起反击,努力阻止「敌军」靠近大脑细胞。β淀粉样蛋白先将入侵者粘成一个球,再形成纤维组成一个网。纤维网形成一个斑块埋葬了这些微生物,如此一来它们无法靠近并感染脑细胞。


元凶 vs 卫士

莫亚和棠兹博士看来,聚集的β淀粉样蛋白斑块虽然最终导致了炎症,和神经细胞的死亡,不过它们真的是无心之举,也是没办法的办法。因为几十年来,那些能降低大脑β淀粉样蛋白含量的药物都没能缓解阿尔兹海默氏病。另外,他们在2016年的研究中发现,小鼠大脑在感染沙门氏菌的48小时后,会形成β淀粉样蛋白斑块,重要的是这类小鼠比那些没有形成β淀粉样蛋白斑块的小鼠活的更长。


在这些研究的基础上,莫亚和棠兹博士大胆的提出了他们对阿尔兹海默氏病领和β淀粉样蛋白的理解。他们认为,由病毒、细菌和真菌诱导产生的β淀粉样蛋白是大脑感染后的免疫应激反应,β淀粉样蛋白在大脑的细胞组织中是一个「救世主」,而非「杀戮者」。它将入侵大脑的病毒、细菌和真菌包裹,并将有害的病原体聚集成块儿,防止它们感染伤害大脑。[3]



根据莫亚和棠兹博士的这个假设,研究人员需要搞清楚究竟是哪些病原物的入侵,导致大脑产生了β淀粉样蛋白这种抗菌肽。如果我们能找到这种病原物,然后针对性的杀灭这种病原物,就有可能治愈阿尔兹海默氏病。这完全给阿尔兹海默氏病的研究打开了一个全新的方向。


目前,莫亚和棠兹博士正在开展一项野心勃勃的「脑微生物组计划」。这项研究计划可能在未来帮助解开β淀粉样蛋白之谜。


如果β淀粉样蛋白是卫士而非元凶,过去医药公司花费巨资的靶向β淀粉样蛋白药物,其注定失败就是更加确定的。


参考资料:

[1]Soscia,S.J.,Kirby,J.E.,Washicosky,K.J.,Tucker,S.M.,Ingelsson,M.,Hyman,B.,...&Moir,R.D.(2010).The Alzheimer's disease-associated amyloidβ-protein is an antimicrobial peptide.PloS one,5(3),e9505.

[2]Kumar,D.K.V.,Choi,S.H.,Washicosky,K.J.,Eimer,W.A.,Tucker,S.,Ghofrani,J.,...&Moir,R.D.(2016).Amyloid-βpeptide protects against microbial infection in mouse and worm models of Alzheimer’s disease.Science translational medicine,8(340),340ra72-340ra72.

[3]Jefferson,R.S.2017.Mapping The Brain's Microbiome:Can Studying Germs In The Brain Lead To A Cure For Alzheimer's?


本文转载自神经科技



《黄手环行动》是中国最大的老年失智的家人社区,请加入我们的行动,一起向阿尔茨海默症挑战。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多