新研究表明，由细菌内毒素引发的慢性炎症可能在疯牛病及相关脑部疾病中发挥比先前认为更大的作用。信用：Shutterstock
研究表明，即使没有传染性朊病毒，这种毁灭性疾病也可能发生。
几十年来，疯牛病主要通过一个令人恐惧的概念被理解：大脑中的正常蛋白质可以错误折叠，变得具有传染性，并引发一连串的损害。由阿尔伯塔大学领导的新研究认为，这种解释可能是不完整的。
该研究发现，即使没有传染性朊病毒，也可能出现类似朊病毒疾病的大脑损伤。相反，由脂多糖(LPS，一种强效细菌内毒素)引发的慢性炎症似乎能够独自导致类似的神经退行性变化。
朊病毒疾病通常在大脑中的正常蛋白质错误折叠成异常、传染性形式时发生。这一过程仍然是牛海绵状脑病(BSE)，即俗称的疯牛病等疾病的核心。但这项新工作指出了一个更广泛的生物学问题，即在传染性朊病毒参与之前，炎症可能已经促使大脑走向损伤。
"这从根本上挑战了主流理论，即这类脑疾病只与朊病毒或类似的错误折叠蛋白质有关，"农业、生命与环境科学学院的营养免疫生物学家、该研究的主要作者Burim Ametaj表示。
研究表明，神经退行性变可能取决于几个相互作用的过程，而不仅仅是一个触发因素。炎症似乎会削弱大脑的防御能力，压倒细胞，促使蛋白质错误折叠，并引发过度的免疫反应，造成进一步的伤害。
"所有这三个过程相互影响，这意味着我们需要针对炎症和免疫健康，而不仅仅是错误折叠的蛋白质。"
新线索解释毁灭性疫情
这些发现可能有助于解释20世纪80年代和90年代英国疯牛病危机中一个未解决的部分，这场危机重创了畜牧业。超过160人因食用受感染的牛肉而死亡，超过400万头牛被屠宰。
Ametaj表示，给牛饲喂的动物源性饲料中的内毒素可能助长了BSE的传播或严重性。研究发现，在肉骨粉、血粉和牛脂中发现了高水平的LPS污染，这些饲料类型与疫情有关。
在小鼠模型中，单独注射皮下的LPS在40%的病例中引起了海绵状脑症状。这些症状导致BSE和相关疾病中看到的"多孔"组织外观。当LPS与实验室制造的错误折叠蛋白质结合时，这一比例上升到50%。在这两种情况下，即使没有BSE中自然发生的传染性朊病毒，也出现了类似阿尔茨海默病的损伤。
研究还发现，当存在BSE等实际朊病毒疾病时，LPS驱动的炎症显著加重了大脑损伤，导致感染后200天内100%的死亡率。
这项工作也可能解释为什么英格兰和威尔士的BSE病例比苏格兰多得多。Ametaj指出了用于制作牲畜饲料的提炼工艺的差异。
"英格兰和威尔士的工厂为了降低成本，从生产过程中去除了己烷这一关键物质。这种溶剂不仅对脂肪提取至关重要，而且对溶解和去除肉骨粉中的LPS也至关重要。
"相比之下，苏格兰的提炼工厂保留了己烷步骤，可能正因为如此，BSE病例明显较少——这一事实早已为人所知，但从未得到系统的解释，"他指出。
Ametaj指出，奶牛可能长期暴露于受污染的饲料，加上其他风险因素。分娩后立即采用高谷物饮食和增加的"肠漏"可能会促进全身炎症，这可能有助于为神经退行性疾病创造条件。
"这表明，排除己烷步骤留下了可能独立触发神经退行性的受污染饲料，解释了为什么BSE疫情遵循了它所具有的地理模式。"
对人类疾病的启示
根据Ametaj的说法，这些发现对牲畜饲料和食品安全可能具有实际意义。如果内毒素污染可能加重或帮助触发类似朊病毒的脑损伤，那么提炼工艺和饲料监测仍然是重要的保障措施。
"关于适当提炼过程和更好饲料安全的BSE疫情教训在今天仍然相关。预防路径很明确：保持内毒素去除加工步骤并监测污染。任何不控制这一点的工业喂养系统都可能为神经退行性变创造条件。"
Ametaj对这项工作可能有助于指导包括阿尔茨海默病和帕金森病在内的人类神经退行性疾病研究也"谨慎乐观"。这种联系并不是声称内毒素会导致所有此类疾病。相反，它表明炎症和细菌毒素可能是更大谜题中一个可调节的部分。
"它打开了整个抗炎药物工具箱。阿尔茨海默病患者的大脑中已经发现了细菌内毒素，因此降低痴呆风险的因素——运动、抗炎饮食、肠道健康、代谢健康——可能部分通过减少内毒素负担而起作用。
"这些疾病很复杂，但如果内毒素暴露导致了20%到30%的病例，控制这一可调节的风险因素可能会使数百万人免受痛苦，"Ametaj补充道。"我们可能会像预防心脏病一样预防一些神经退行性疾病，即通过一生中管理炎症风险因素。
"在这个一直希望渺茫的领域，这一点很重要。"
参考文献："Lipopolysaccharide and Recombinant Prion Protein Induce Distinct Neurodegenerative Pathologies in FVB/N Mice" 作者：Seyed Ali Goldansaz, Dagnachew Hailemariam, Elda Dervishi, Grzegorz Zwierzchowski, Roman Wójcik, David S. Wishart和Burim N. Ametaj，2025年6月28日，《国际分子科学杂志》。
DOI: 10.3390/ijms26136245
该研究由前阿尔伯塔畜牧业和肉类局以及阿尔伯塔朊病毒研究所资助。
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