牙龈细菌会进入大脑,引发阿尔茨海默病 | 《科学》子刊最新研究

2019-04-24 10:53:49 浏览数 (1)

栗子 岳排槐 发自 凹非寺 量子位 出品 | 公众号 QbitAI

来自牙龈的病菌,可能会通过感染免疫系统细胞,或者经由脑神经穿透口腔,直接进入你的大脑,最终导致罹患阿尔茨海默病(AD)!

(AD也就是俗称的老年痴呆)

不好好刷牙,不注意口腔卫生,后果很严重。

这听起来像是会在家族微信群里传播的消息,然而,确实是真实的科学研究,并于近日刊发在《科学》子刊Science Advances上。

细菌感染,导致神经退化

生物科技公司Cortexyme团队,证实了阿尔茨海默病已故患者的大脑里存在牙龈卟啉单胞菌;也在活着的患者大脑里找到了这种细菌的DNA。

并且,牙龈卟啉单胞菌的感染,引发了β淀粉样蛋白积聚,形成斑块。这是大脑对微生物入侵的保护性反应,也是阿尔茨海默病的典型现象。

以及,在超过50个阿尔茨海默病大脑样本中,有90%都被发现了一种叫做牙龈蛋白酶 (Gingipain) 的毒酶,这种酶就是牙龈卟啉单胞菌生产的。

牙龈卟啉单胞菌感染,与β淀粉样蛋白堆积,的关系

而牙龈蛋白酶含量越高的大脑里,与阿尔茨海默病相关的Tau蛋白泛素 (Ubiquitin) 水平也越高。

再看一下对照组,大约50位没有AD症状的已故老者。在他们的大脑样本里,牙龈蛋白酶的含量通常低于阿兹海默患者,两种与阿尔茨海默病相关的蛋白质的含量也相对较低。

怎样抑制细菌的繁衍?

给小鼠吃一种能跟牙龈蛋白酶结合的药:比起普通的抗生素,这种药能更好地清除牙龈卟啉单胞菌

服药后,淀粉样蛋白堆积减少

服药之后,小鼠大脑里的β淀粉样蛋白的产量降低了,神经退化 (neurodegeneration) 的情况也减少了。

Dominy说,攻击了牙龈蛋白酶,很可能就切断了向细菌输送营养物质和其他分子的通道。

公司也表示,在针对人类志愿者的早期测试中,也用到了类似的药物;目前为止,药物是安全的,且已经在9位阿尔茨海默病患者身上,发现了认知改善的迹象。

今年,公司还计划展开一项规模更大的研究。

引发争论

过去三十年,AD一直被认为与大脑中的黏性斑块β-淀粉样蛋白的累积有关。基于这一假设,全球药企投入数十亿美元研发治疗阿尔茨海默病的药物,但收效甚微。

经过多年研究,哈佛大学附属麻省总医院(MGH)的神经生物学家Robert Moir和哈佛大学的Rudolph Tanzi,2016年提出阿尔茨海默病跟入侵大脑的微生物有关,而曾被指认为“元凶”的β-淀粉样蛋白,聚集在一起实际上是为了抵抗细菌、保护大脑。

对于这次Cortexyme发表的研究,Robert Moir说:“我完全认同这种微生物可能是AD的一个影响因素,但我不太相信它会导致阿尔茨海默病。”

而此前Tanzi也说过,大脑内部不是无菌的,里面有细菌、病毒和真菌,还有更大的寄生虫。“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。”

在患有阿尔茨海默病的大脑中,也发现了其他病原体,包括可能引起莱姆病(艾薇儿也饱受其苦)的螺旋体细菌和一些疱疹病毒。

Moir认为牙龈卟啉单胞菌可能是导致β-淀粉样蛋白累积和神经炎症的多种病原体之一,部分原因是这些牙周疾病并未总是在AD患者中被发现。

坦白讲,新发表的这项研究实在是太容易引发争议了。Science官网在报道这一进展时,直言这是一项“挑衅性”(provocative)的研究结果。

不过,这毕竟是刊发在Science Advances上的研究,期刊经过同行评审。也有许多研究人员,毫不吝惜对这项研究的赞美。

哥伦比亚大学的神经学家James Noble说,这是目前为止规模最大的、阿尔茨海默病与牙龈卟啉单胞菌的相关性研究,并且是非常全面的一次证明。

Noble也曾经研究过牙周病和阿尔茨海默病之间的联系。他说,这些想法都很奇怪,但是已经有些吸引力了。

神经科学家Howard Fillit,来自非营利组织阿尔茨海默病药物发现基金会 (Alzheimer’s Drug Discovery Foundation) ,他也对这一研究成果颇感兴奋。

Fillit说,Cortexyme做了许多不同的实验,才建立起把牙龈蛋白酶作为药物标靶的场景。他很高兴,这个方法已经进入临床试验阶段了。

研究团队

这一引发广泛关注和讨论的研究,细节都在下面这篇论文里。

Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors

地址:http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau3333

这篇论文有26位作者,来自不同的医疗机构。其中共同一作Stephen Dominy以及Casey Lynch,都来自主导推动这一研究的公司Cortexyme。

实际上,他俩就是Cortexyme的联合创始人。

Stephen Dominy是一位精神科医生,他在1990年代开始对阿尔茨海默病可能具有传染性原因的想法产生了兴趣,当时他正在旧金山加利福尼亚大学治疗艾滋病毒携带者。

在治疗期间,Dominy发现一些患有HIV相关痴呆症状的病人,在服用抗病毒药物后,认知障碍的病情也得到了缓解。

从那以后,他开始另外一项新研究,也就是在已故阿尔茨海默病患者的脑组织中寻找牙龈卟啉单胞菌,并且在工作取得进展之后,与Casey Lynch一起创办了Cortexyme。

Casey Lynch在读研期间也曾研究过AD病症。

去年5月31日,Cortexyme宣布完成7600万美元的B轮融资,新投资者包括:红杉资本等。此前的投资者也都跟投,其中包括:辉瑞等。下面这张图就是这家公司的主要投资人。

“几十年来,阿尔茨海默病一直是一项重大的医疗和社会挑战,而且显然需要新办法。”红杉资本合伙人Michael Dixon说,Cortexyme正在用不同的道路解决这个老问题,这家公司正在进行第一阶段临床开发,未来有望影响全球数百万患者。

还有其他病原体

除了牙龈卟啉单胞菌,在阿尔茨海默病患者的大脑里,也发现过其他病原体。

螺旋体

比如,牙周炎时可能感染螺旋体 (Sirochete) 细菌。有10-20%的感染者,会在大约六个月后出现记忆障碍、精神不济等症状。

伊坎医学院 (Icahn School of Medican) 的研究人员,在阿尔茨海默病病患的大脑中,发现了伯氏疏螺旋体。

疱疹病毒

再比如,疱疹病毒。伊坎医学院的研究人员,研究了622位阿尔茨海默病患者的大脑样本。发现,患者脑部大量存在疱疹病毒的六型 (HHV-6A) 与七型 (HHV-7) 。

而病毒理论的提出者,曼彻斯特大学名誉教授Ruth Itzhaki的研究指出,超过50%的阿尔茨海默病都与一型疱疹病毒 (HSV-1) 有关。

阿尔茨海默病患者身上常载有蛋白E基因 (APOE-ε4) ,而大脑里的HSV-1会导致这个基因更加活跃,并诱发阿尔茨海默病。HSV-1也是让阿尔茨海默病患者出现老年斑的一个原因。

One More Thing

在报道这一研究时,《科学》说美国有将近50%的成年人都患有牙龈疾病,这些人是否都会患上阿尔茨海默病? 当然不是。

但是。

如果你想保持身体健康,并且降低罹患阿尔茨海默病的风险,哥伦比亚大学神经学家James Noble说,这一研究告诉我们要用好牙刷和牙线。

好好刷牙。一举多得。

P.S.

把这个科学故事告诉家里的小朋友,他们更爱刷牙了。

朋友亲测有效……

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