本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
神經科學中最引人入勝的新研究領域之一,是發現與阿爾茨海默病、帕金森病和其他神經退行性疾病相關的蛋白質會扭曲成錯誤的形狀。這些形狀錯誤的分子可以像朊病毒疾病一樣在大腦中傳播——其中最臭名昭著的是變異型克雅氏病,更廣為人知的名稱是瘋牛病。
錯誤摺疊的蛋白質會導致細胞垃圾的堆積,從而對細胞內部或外部造成損害。如果阿爾茨海默病和帕金森病中觀察到的錯誤摺疊過程與瘋牛病中的相似,那麼下一個問題是,這些形狀錯誤的蛋白質是否可以從一個生物體傳播到另一個生物體。
上個月,柏林羅伯特·科赫研究所生物威脅和特殊病原體中心的 研究人員在《Acta Neuropathologica Communications》上發表了一篇文章,提出了一個問題,即如果醫療器械接觸過阿爾茨海默病或帕金森病患者的死後腦組織,是否需要進行消毒。
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採取這種預防措施的理由來源於實驗室研究,這些研究表明,將這些蛋白質的沉積物注射到動物大腦中可以啟動一個“播種”過程,其中一種蛋白質會導致另一種蛋白質錯誤摺疊。“這些有害影響是否也可能由表達突變或正常α-突觸核蛋白、A-β或 tau蛋白的人類中傳播的蛋白質顆粒引起,目前尚不清楚,”文章說。但接著又說:“……對醫療器械中的聚集的A-β、tau和α-突觸核蛋白進行消毒的能力可能會提高患者的安全性。”
這篇文章描述了先前研究中開發的用於消毒含有變異型克雅氏病殘留物的醫療器械的程式。研究發現,這些程式似乎也適用於與神經退行性疾病有關的蛋白質。“當我們評估針對澱粉樣蛋白-β、tau和α-突觸核蛋白的朊病毒有效再處理程式的活性時,我們發現,在室溫[室溫]下施用的鹼性配方(例如1 M NaOH [一摩爾氫氧化鈉])可同時將它們減少多達100倍,並低於檢測閾值……”
表面上看,關於傳播性的問題可能會引發輕微的疑病症。但受汙染的實驗室儀器不會成為下一個埃博拉危機。大多數人沒有太多機會接觸到大腦樣本——而且即使在實驗室中接觸到這些組織也並沒有真正顯示出威脅。
埃默裡大學的Lary C. Walker在2013年為《大眾科學》撰寫了一篇關於帕金森病和阿爾茨海默病中錯誤摺疊的蛋白質的朊病毒性質的精彩文章,他給我發了一封關於研究汙染前景的電子郵件
根據現有證據,透過受汙染的手術器械傳播阿爾茨海默病、tau蛋白病或突觸核蛋白病的可能性目前似乎很小。即使是透過受汙染的器械傳播朊病毒病[例如,變異型克雅氏病]也相當罕見(已知四例),並且隨著更嚴格的消毒程式的引入,醫源性傳播[在實驗室中傳播]似乎已經停止。“賓夕法尼亞小組評估了早期接受過從人類垂體腺體制備的周圍注射生長激素治療的人群患阿爾茨海默病和帕金森病的風險。這些患者中有很大一部分後來患上了朊病毒病。然而,在那些現在已經進入老齡的人中,沒有發現患阿爾茨海默病或帕金森病的風險增加(至少到目前為止)。
話雖如此,從朊病毒感染性研究中得出的一個教訓是,極小劑量的感染性朊病毒可以直接進入大腦時(當在CNS外周施用時需要更大的劑量)會誘發疾病。出於這個原因,謹慎的做法是確保神經外科器械儘可能清潔。Thomzig及其同事指出,對朊病毒有效的消毒方案也可以破壞Aβ、tau和α-突觸核蛋白種子。我認為,對所有在神經外科手術中重複使用的器械進行嚴格消毒應該是標準做法,即使只是為了最大限度地降低朊病毒傳播的風險。
現在不是恐慌的時候。主要的神經退行性疾病表現出朊病毒樣特性這一觀察結果不僅是一個引人入勝的新研究方向,也可能透過尋找阻止一種蛋白質導致另一種蛋白質變形的病理連鎖反應的方法,為治療這些疾病提供新的線索。
圖片來源: CDC/ Teresa Hammett 圖片來源:Sherif Zaki; MD; PhD; Wun-Ju Shieh; MD; PhD; MPH