发布时间:2017-07-04 11:05 原文链接: 帕金森背后恶性蛋白可能保护人类肠道

  帕金森氏症中标志性的脑损伤被认为是一种错误折叠的恶性蛋白的“杰作”。这种蛋白会像传染病一样,在不同的脑细胞之间扩散。如今,研究人员发现,该蛋白(αS)的正常形式实际上或能通过汇集关键免疫细胞,保护肠道免受入侵者的破坏。不过,科学家表示,如果αS从肠壁中负荷过重的神经纤维迁移到大脑,慢性肠道感染可能最终导致帕金森氏症。

  “肠道—大脑免疫轴似乎正处于新见解爆发的时刻。此项工作则提供了一种异常激动人心的新假设。”并未参与此项研究的美国加州大学戴维斯分校肠道免疫专家Charles Bevins表示。

  αS的正常功能一直是个谜。尽管研究发现这种蛋白会在帕金森氏症患者的大脑和肠道神经内堆积形成毒性团块,但没有人确信它在健康人的体内做了什么。华盛顿乔治城大学医学中心免疫学家Michael Zasloff注意到αS分子的一个区域同以微生物为目标且属于身体免疫防线一部分的小型蛋白有着类似行为,因此便着手研究αS是否可能也在帮助阻挡微生物入侵者。

  为确定αS是否真的在肠道免疫防线中发挥了一定作用,Zasloff和来自俄克拉荷马大学卫生科学中心的Ethan Stolzenberg及其同事花费9年时间, 从42名不可能患上帕金森氏症的儿童中收集并分析了十二指肠的活检标本。十二指肠是肠道的第一部分,里面的神经纤维通常极少产生αS。事实上,帕金森氏症的早期阶段直到成年才会出现。这些儿童患有腹痛、腹泻、呕吐和其他肠胃症状,以及在显微镜下可见的肠道炎症。科学家发现,αS蛋白确实出现在发炎肠道的神经纤维中。同时,肠道的炎症越严重,该团队发现的αS就越多。

  不过,αS是炎症的起因还是效果?为阐明这一问题,研究人员转而分析了来自14名儿童和2位成人的活检样本。这些人均接受了肠道移植,并且随后出现诺瓦克病毒(一种常见的肠道病原体)感染。对于大多数受试者来说,αS在感染期间的存在非常明显。在肠道于感染之前、期间和之后分别接受过活检的9名患者中,有4名患者体内的αS蛋白仅出现在感染期间,而非感染前。Zasloff推测,感染前出现αS生产的5名患者是对另一种预先存在的病毒性感染作出了响应。

  下一步,科学家想知道αS蛋白是否充当了炎症细胞的“磁石”。在实验室培养皿试验中,他们发现,无论是正常构象,还是在帕金森氏症中发现的错误折叠蛋白的大量聚集,αS均能强有力地吸引在急性和慢性炎症中都会出现的白血球。他们还发现,两种形式的αS都能激活树突状细胞。而这通过将少量外来入侵者呈现给淋巴球,产生持久性免疫。淋巴球是“记住”特定微生物入侵者并对随后的入侵作出有效响应的白血球。通过连续48小时将未成熟的树突状细胞暴露在αS中,该团队发现,αS越多,被激活的树突状细胞也就越多。总而言之,数据表明,肠壁中神经纤维产生的αS是肠道炎症的起因而非效果。研究人员在日前出版的《先天免疫杂志》上报告了该成果。“此项发现向我们现实,肠道的神经系统可能在健康和疾病中均扮演了重要角色。”Zasloff表示。

  论文作者提出,拥有指导αS生产的基因多重拷贝的人会不可避免地患上帕金森氏症。本质上,这种蛋白的生产会盖过身体清理它的能力,然后形成引发帕金森氏症的毒性团块。他们还认为,反反复复的急性或慢性肠道感染导致αS数量的同步增加。

  在荷兰乌垂特大学研究肠道—大脑轴的免疫药理学家Aletta Kranevel表示,论文中的发现“激动人心”。“这是首个表明同帕金森氏症非常相关的蛋白能诱导免疫反应的研究。它为新研究开辟了很多途径。”Kranevel说。

  不过,丹佛大学神经病毒学家、内科医生David Beckham对此持谨慎态度。“αS可能在帮助神经元对抗感染上发挥了一些作用。”Beckham表示,但现有研究还不足以证明这是炎症的起因而非效果。

相关文章

揭示帕金森病中蛋白聚集的秘密:NEMO蛋白的关键作用

神经退行性疾病,如帕金森病或阿尔茨海默病,与大脑中蛋白质聚集的沉积有关。当细胞废物清除系统存在缺陷或超负荷时,这些聚集物会积累。一种主要与免疫系统信号传导过程相关的蛋白质NEMO可以防止帕金森病中发生......

基因疗法治疗帕金森取得新进展,灵长类动物实验效果显著

中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)的科学家及其合作伙伴设计出一种靶向基因治疗方法,可减轻啮齿动物和非人灵长类动物帕金森病的主要运动症状。这项研究最近发表在《细胞》(Cell)杂志上。帕金森病以中......

我国学者提出帕金森病新型神经调控疗法

帕金森病是老年人群中最常见的神经退行性疾病之一。左旋多巴是目前临床上最常用的帕金森病治疗药物之一,但该药物除干预帕金森病累及的基底节多巴胺神经环路并恢复其功能外,还非特异性地作用于全脑和全身所有其他多......

国产脑起搏器为帕金森患者带来更有针对性的精准治疗

国产且全球领先的可充电、无条件兼容3.0T核磁、可感知的脑起搏器在上海实现了本地应用。记者6日获悉,海军军医大学帕金森病专病诊治中心负责人、长海医院神经外科主任医师胡小吾教授主刀,联合上海冬雷脑科医院......

经常暴饮暴食?肠道微生物群在作怪!

暴饮暴食症(OD)患者通常表现出对可口食物的渴望。对暴饮暴食的控制减少通常会导致过度偏好高能量和美味的食物,以及在短时间内过度进食。这可能会严重影响身心健康。饮食和压力是OD发展的两个最重要的因素。在......

科学家揭示5亿年前的“最后晚餐”!

大约4.65亿年前,一只三叶虫在现在的捷克布拉格附近死亡。这种动物的最后一餐仍然在它的肠道里,沉积物将它的尸体埋在古生代海洋的海底。在那里,它被埋葬了漫长的时间。现在,科学家已经推断出这餐的内容,为这......

Engineering:揭示肠道微生物群落或与人类结肠炎发生有关

肠道内稳态(intestinalhomeostasis)是由特化的宿主细胞和肠道微生物群落所维持,Wnt/β-连环蛋白信号对于胃肠道的发育和平衡至关重要,其功能失调往往与炎症和结直肠癌的发生有关;Ax......

肠道微生物群落或与人类结肠炎发生有关

肠道内稳态(intestinalhomeostasis)是由特化的宿主细胞和肠道微生物群落所维持,Wnt/β-连环蛋白信号对于胃肠道的发育和平衡至关重要,其功能失调往往与炎症和结直肠癌的发生有关;Ax......

Nature子刊:发现帕金森样病的潜在新标志物

瑞典科学家研究发现,多巴脱羧酶(DDC)在脑脊液和血浆中的水平或可作为有用的生物标志物,用于检测帕金森样病,包括路易体病。相关研究9月18日发表于《自然—衰老》。帕金森样病包括帕金森病、路易体相关痴呆......

中南大学湘雅医院成功完成国内首例帕金森病基因治疗临床研究

近期,由中南大学湘雅医院医院神经内科主任、湘雅江西医院神经内科主任、国家老年疾病临床医学研究中心(湘雅)副主任沈璐教授牵头,功能神经外科亚专科主任杨治权教授、神经变性病与遗传病亚专科主任郭纪锋教授、徐......