狂犬病毒如何劫持神经系统

来源: 果壳

发布日期: 2014-10-13

特拉维夫大学的科学家们首次发现了狂犬病病毒进入神经中枢系统的确切机制,揭示了病毒如何劫持神经系统的组织并加速其运作,以及这一发现可能对治疗狂犬病和其它神经退行性疾病带来的新方法。

狂犬病病毒会导致大脑急性炎症,并产生精神失常和暴力攻击倾向的病症。在无法及时获得疫苗情况下,这些能够导致身体内器官瘫痪的病毒,常常是致命的。每年约有5万5千人死于狂犬病。虽然狂犬病也有个别治愈病例,但是目前仍然认为狂犬病的死亡率几乎为100%。

特拉维夫大学的科学家们,首次发现了该致命病毒进入神经中枢系统、爆发毒力并导致病症发生的确切机制。研究工作由特拉维夫大学医学院和神经学院的伊兰·佩尔森(Eran Perlson)、沙尼·格鲁斯凯(Shani Gluska)博士牵头,并和德国弗里德里希·吕佛勒研究所合作共同完成,研究结果于今年10月6日发表在《美国公共科学图书馆期刊•病原体》(PLoS Pathogens)上。

“狂犬病病毒不仅劫持神经系统的组织,还会操纵它们,使其运作的更快,”佩尔森博士说。“我们在研究结果中表明了,狂犬病病毒是通过结合神经生长因子受体,进而进入周围神经的。而这种受体本来是为保持神经元健康服务的,我们命名其为p75。与正常情况不同的是,狂犬病病毒结合该受体后,其转运的速度会非常快,甚至超过了那些常常在神经元之间穿梭、保持神经元健康的内源性配体的转运速度。

为了跟踪狂犬病病毒在神经系统中的路径,研究人员在可视的器皿中培养小鼠的感觉神经元,并用活细胞成像技术来追踪狂犬病病毒颗粒在其中迁移的路径。研究人员观察到,病毒“劫持”了神经元细胞间传递细胞组分的“列车”,并把它直接“驶入了”脊髓中。一旦进入到脊髓,狂犬病病毒就可以“乘坐”通往大脑的“列车”了。到达大脑后,它可以在高速扩散到全身之前就造成严重的破坏,逐一地使身体器官的丧失功能,而导致宿主的死亡。

中枢神经系统外周的神经细胞或者神经元,是高度不对称的。从胞体伸出的一个长轴突,会按照一个方向延伸到另一个神经细胞或者器官处。这样的结构,除了传递电冲动以外,也会运输一些其它分子物质。

“轴突的运输过程非常精细,而且对于神经元的生存是至关重要的,当其被中断,就会导致神经退行性疾病,”佩尔森博士说道。“了解如狂犬病病毒操控这些结构的运作机制,可能在今后会帮助我们重建这一过程,甚至是依照我们的治疗需要,对其进行操控。

“有一个诱人的假设是,通过使用与狂犬病病毒类似的机制,把药物或者基因送入神经系统,”佩尔森博士补充道。研究者通过揭示狂犬病病毒是如何劫持神经细胞的运输系统、并最高速且高效的到达其目的组织的,希望他们的这个发现,能够帮助科学家们控制神经运输系统,进而能够治疗狂犬病和其它神经退行性疾病。

神经“运输列车 ”系统的中断,也会导致神经退行性疾病的发生,例如阿尔茨海默症、帕金森病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。佩尔森博士认为,“对神经‘运输列车’的进一步认知,能够引导出一些治疗此类疾病的新方法。”

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