说起疱疹病毒,多数人的第一反应是嘴角那串又疼又难看的水泡。但如果只把它当成皮肤上的小麻烦,可能低估了它。
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研究显示,单纯疱疹病毒(HSV-1)能够感染大脑和神经系统,而它被认为与阿尔茨海默病的触发有关,甚至可能让痴呆风险翻倍。对一个困扰着数十亿人的病毒来说,搞清楚 HSV-1 感染到底怎么运作,是件要紧事。科学家最近就补上了这块拼图的一角。
发表在《PLOS Pathogens》上的一项研究中,研究人员发现,HSV-1 基本上可以"重新编程"大脑里一种叫小胶质细胞的免疫细胞,而这一效应或许有助于解释:病毒是如何助推了认知衰退类疾病中出现的炎症。
小胶质细胞是专门的免疫细胞,它们持续巡逻、维护大脑——识别威胁、清除死细胞和受损组织、修剪神经元之间的连接。但在疱疹病毒面前,它们执行这些日常养护工作的能力似乎受到了损害。
科罗拉多大学安舒茨分校的神经科学家克里斯蒂·尼迈耶(Christy Niemeyer)说:"当 HSV-1 进入大脑时,这些细胞会切换到紧急防御模式。这虽然有助于对抗病毒,但也可能损害它们执行日常功能的能力,甚至是在病毒消失之后。"
在实验中,研究人员让小鼠感染 HSV-1,六天后检查它们的大脑,用基因分析和成像技术观察动物的免疫反应,并标出病毒所在的位置。结果发现,病毒局限在脑干的若干离散点位,而不是扩散到整个大脑;在含有病毒的区域,小胶质细胞的激活标志物水平更高。
更值得注意的是,被激活的小胶质细胞表现出急剧增强的干扰素信号——免疫细胞释放蛋白质,作为给附近其他细胞的化学警报。与接受模拟处理的动物相比,感染 HSV-1 的小鼠中,对干扰素作出响应的小胶质细胞比例高出30 多倍,说明这套警报系统可能已经超速运转。
事情还不止于此。受影响的细胞还表现出与正常大脑维护、监测和通信相关的基因表达下降,研究人员称之为小胶质细胞"身份的重分配",这可能对大脑健康产生不利后果。
研究人员在论文中解释:"总体而言,这些因子的抑制可能损害小胶质细胞的吞噬作用、神经毒性因子的清除,并促进蛋白聚集,从而在 HSV-1 感染后增加神经退行性疾病的风险。"
尼迈耶说:"这些发现特别有意思的地方在于,病毒不只是简单地触发炎症,它在改变控制这些免疫细胞如何运作的分子程序。一个重要的问题是,这些变化在感染结束后是否持续存在。"
目前,这个问题还没有答案。
目前有的是证据——虽然只是在动物模型中——表明 HSV-1 似乎会覆盖小胶质细胞的正常功能:一方面把炎症当作对抗病毒的第一线反应推高,另一方面破坏这些免疫细胞照料大脑的能力。
研究人员解释:"这些通路的表达下调表明,HSV-1 感染使小胶质细胞从维持稳态的功能,转向一种高度专门化的抗病毒状态。这些稳态程序的丧失已在多种神经系统疾病中被报道,包括阿尔茨海默病和多发性硬化症,这提出了一个可能性:病毒感染或许会启动小胶质细胞的状态转变,而这些转变与神经退行性疾病中观察到的状态相似。"
需要再次强调的是,到目前为止,这种免疫反应只在一小批小鼠身上被观察到,而且这些动物在实验过程中被安乐死,因此没有证据表明它们会继续发展出神经退行性疾病。
但如果同样的免疫反应发生在感染 HSV-1 的人身上,那么我们可能已经识别出一条助推认知衰退的关键通路。
研究人员总结道:"鉴于越来越多的证据将 HSV-1 与长期神经炎症表型及阿尔茨海默病病理联系起来,探索这些小胶质细胞状态转变的持久性至关重要。我们的发现提供了一个机制,把急性病毒感染与可能先于神经系统疾病出现的长期神经炎症联系了起来。"
相关发现发表于《PLOS Pathogens》。
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