文/昀 皓
“劫持”神經(jīng)元以攻擊大腦,狂犬病毒是如何做到的?
文/昀 皓
狂犬病病毒會導(dǎo)致大腦急性炎癥,并產(chǎn)生精神失常和暴力攻擊傾向的病癥。在無法及時獲得疫苗情況下,這些能夠?qū)е律眢w內(nèi)器官癱瘓的病毒,常常是致命的。每年約有5.5萬人死于狂犬病。雖然狂犬病也有個別治愈病例,但是目前仍然認(rèn)為狂犬病的死亡率幾乎為100%。
特拉維夫大學(xué)的科學(xué)家們,首次發(fā)現(xiàn)了該致命病毒進入神經(jīng)中樞系統(tǒng)、爆發(fā)毒力并導(dǎo)致病癥發(fā)生的確切機制。研究工作由特拉維夫大學(xué)醫(yī)學(xué)院和神經(jīng)學(xué)院的伊蘭·佩爾森(Eran Perlson)、沙尼·格魯斯凱(Shani Gluska)博士牽頭,并和德國弗里德里希·呂佛勒研究所合作共同完成,研究結(jié)果于2014年10月6日發(fā)表在《美國公共科學(xué)圖書館期刊·病原體》(PLoS Pathogens)上。
“狂犬病病毒不僅劫持神經(jīng)系統(tǒng)的組織,還會操縱它們,使其運作得更快,”佩爾森博士說。“我們在研究結(jié)果中表明了,狂犬病病毒是通過結(jié)合神經(jīng)生長因子受體,進而進入周圍神經(jīng)的。而這種受體本來是為保持神經(jīng)元健康服務(wù)的,我們命名其為“p75”。與正常情況不同的是,狂犬病病毒結(jié)合該受體后,其轉(zhuǎn)運的速度會非常快,甚至超過了那些常常在神經(jīng)元之間穿梭、保持神經(jīng)元健康的內(nèi)源性配體的轉(zhuǎn)運速度。
為了跟蹤狂犬病病毒在神經(jīng)系統(tǒng)中的路徑,研究人員在可視的器皿中培養(yǎng)小鼠的感覺神經(jīng)元,并用活細(xì)胞成像技術(shù)來追蹤狂犬病病毒顆粒在其中遷移的路徑。研究人員觀察到,病毒“劫持”了神經(jīng)元細(xì)胞間傳遞細(xì)胞組分的“列車”,并把它直接“駛?cè)肓恕奔顾柚小R坏┻M入到脊髓,狂犬病病毒就可以“乘坐”通往大腦的“列車”了。到達(dá)大腦后,它可以在高速擴散到全身之前就造成嚴(yán)重破壞,逐一地使身體器官喪失功能,而導(dǎo)致宿主的死亡。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)外周的神經(jīng)細(xì)胞或者神經(jīng)元,是高度不對稱的。從胞體伸出的一個長軸突,會按照一個方向延伸到另一個神經(jīng)細(xì)胞或者器官處。這樣的結(jié)構(gòu),除了傳遞電沖動以外,也會運輸一些其他分子物質(zhì)。
“軸突的運輸過程非常精細(xì),而且對于神經(jīng)元的生存是至關(guān)重要的,當(dāng)其被中斷,就會導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病,”佩爾森博士說道?!傲私馊缈袢〔《静倏剡@些結(jié)構(gòu)的運作機制,可能在今后會幫助我們重建這一過程,甚至是依照我們的治療需要,對其進行操控。
“有一個誘人的假設(shè)是,通過使用與狂犬病病毒類似的機制,把藥物或者基因送入神經(jīng)系統(tǒng),”佩爾森博士補充道。研究者通過揭示狂犬病病毒是如何劫持神經(jīng)細(xì)胞的運輸系統(tǒng),并高速且高效地到達(dá)目的,希望能夠幫助科學(xué)家們控制神經(jīng)運輸系統(tǒng),進而能夠治療狂犬病和其他神經(jīng)退行性疾病。
神經(jīng)“運輸列車 ”系統(tǒng)的中斷,會導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生,例如阿爾茨海默癥、帕金森病、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥(ALS)。佩爾森博士認(rèn)為,“對神經(jīng)‘運輸列車’的進一步認(rèn)知,能夠引導(dǎo)出一些治療此類疾病的新方法。”
來源:eurekalert.org