引起肺炎的细菌并不局限于肺部。多年来,研究人员怀疑它可能扩散至其他部位,但关于其去向及抵达后作用的确凿证据一直难以捉摸。1月下旬发表的一项研究首次证实该病原体可直接进入人眼。
这项研究聚焦于肺炎衣原体,一种多数人一生中曾携带的胞内细菌。对大多数人而言,它仅引发咳嗽症状;但根据新数据,部分人群可能因它导致大脑损伤。
由西达赛奈健康科学大学团队开展、发表于《自然·通讯》的研究,并未断言细菌直接导致阿尔茨海默病。它揭示了更微妙的机制:慢性隐匿性感染可能在疾病启动后放大病理进程,加速神经病变与随之而来的认知衰退。
视网膜中的病原体
研究人员检测了104名捐赠者的视网膜和脑组织样本,包括认知正常者、轻度认知障碍患者及确诊阿尔茨海默病痴呆患者。通过特异性识别肺炎衣原体的单克隆抗体,他们在视网膜神经节细胞层和内核层(视觉处理的关键区域)发现细菌包涵体。定量分析显示规律:阿尔茨海默病患者的细菌载量约为认知正常对照组的两倍,且最高载量与最严重脑病变相关。
该关联经多种验证方法确认:荧光原位杂交技术直接检测到细菌遗传物质;吉姆萨染色在相同视网膜层显示特征性深蓝色包涵体;定量PCR在组织样本中确认肺炎衣原体特异性精氨酸阻遏基因的存在。
研究首席作者、西达赛奈教授玛雅·科罗尼奥-哈马乌伊在声明中强调发现的一致性:"在人体组织、细胞培养和动物模型中持续观察到肺炎衣原体,使我们识别出细菌感染、炎症与神经退行性病变之间此前未被认知的关联。"西达赛奈新闻中心发布的概述指出,该发现有望推动无创诊断技术的发展。
细菌如何加剧疾病
在视网膜组织中检出病原体解答了一个问题,却引发新疑问:它在此处有何作用?为此,团队转向实验室模型。感染肺炎衣原体的人类神经元细胞激活了NLRP3炎症小体——一种作为炎症信号核心开关的多蛋白复合物。
激活后,该炎症小体将前半胱天冬酶1切割为活性形式,进而处理白细胞介素1β使其成熟并促发炎症。下游实验中,研究人员观察到细胞焦亡(区别于凋亡的程序性细胞死亡形式)前的分子事件——gasdermin D蛋白切割。
感染神经元还产生更多β-淀粉样蛋白(阿尔茨海默病特征性斑块的主要成分)。在模拟阿尔茨海默病病理的转基因小鼠中,慢性肺炎衣原体感染导致行为测试中认知表现恶化、斑块沉积增多、神经炎症加剧且死亡加速,作者将此描述为"疾病放大效应"。
并非所有视网膜都能有效防御。研究发现阿尔茨海默病组织中针对病原体的小胶质细胞相对不足,提示眼部免疫监视系统可能随疾病进展而失效。这一发现与携带载脂蛋白E4基因变异者细菌载量显著更高的现象一致。
治疗路径展望
西达赛奈格里恩儿童医院研究教授、共同通讯作者蒂莫西·克罗瑟在声明中指出:"此发现为靶向感染-炎症轴治疗阿尔茨海默病提供了可能。"
针对NLRP3炎症小体的抗炎药物已在其他疾病的临床开发中,或可重新用于阿尔茨海默病治疗。能清除神经组织中肺炎衣原体的抗生素提供了更直接方案,但组织穿透性和疗程时长等疑问仍未解决。
研究仍存未解之谜:细菌如何抵达视网膜?呼吸道感染是明显入口,但其通过血液传播、穿越血脑屏障或经嗅觉/三叉神经上行的路径尚未确定。感染时间点同样模糊——接种可能在认知症状出现前数十年发生,使干预窗口难以界定。
视网膜:通往大脑的窗口
视网膜是唯一可从体外观察的中枢神经系统部分,先进成像技术能无创解析单个细胞层。研究发现视网膜细菌载量与脑病变相关,提示或可通过眼部诊断或监测疾病,避免腰椎穿刺或正电子发射断层扫描。
玛雅·科罗尼奥-哈马乌伊强调:"眼睛是大脑的替身,本研究证明视网膜细菌感染与慢性炎症可反映脑病变并预测疾病状态,支持视网膜成像作为识别阿尔茨海默病高风险人群的无创方法。"目前尚在研究该成像技术能否直接检测细菌抑或需依赖下游炎症标志物。
这项由美国国家老龄化研究所和阿尔茨海默病协会资助的研究正转向前瞻性研究。现有数据为横断面研究,仅捕捉生命终点的单一时刻。需纵向工作以确定细菌载量是否先于认知衰退或仅伴随其发生。当前,视网膜组织中检出的病原体已被确认为阿尔茨海默病病理的生物学相关因子。
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