李雅娟
尋找“動(dòng)脈粥樣硬化-神經(jīng)系統(tǒng)環(huán)路”,是一次在無路之處找路的“奧德賽”。
一場(chǎng)發(fā)生于動(dòng)脈血管的變故,有時(shí)可能攪動(dòng)世界風(fēng)云:美國總統(tǒng)富蘭克林·羅斯福中風(fēng)倒地,沒能親見二戰(zhàn)勝利日;丘吉爾第二次中風(fēng)后,不得不辭去首相職位。
相比于世界風(fēng)云和名人軼事,科學(xué)家更關(guān)注這些病人體內(nèi)究竟發(fā)生了什么。但經(jīng)過200年的研究,大家仍對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的成因莫衷一是。
人們?cè)缫阎?,?dòng)脈粥樣硬化是中風(fēng)、冠心病等心腦血管疾病的罪魁,而動(dòng)脈粥樣硬化的標(biāo)志物是一種特殊的斑塊。
4月27日,國際學(xué)術(shù)期刊《自然》在線刊發(fā)了德國慕尼黑大學(xué)哈貝尼希特團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn):神經(jīng)系統(tǒng)也能與動(dòng)脈粥樣硬化的斑塊產(chǎn)生聯(lián)系。有人稱之為“大腦與動(dòng)脈粥樣硬化的對(duì)話”。5月中旬,該論文的共同第一作者、貴州中醫(yī)藥大學(xué)副教授彭立到慕尼黑大學(xué)開始為期半年的訪學(xué),希望繼續(xù)研究清楚這條通路上發(fā)生的故事。
體內(nèi)的“火山”
你可以想象一根久經(jīng)日曬的塑料水管,里面堆積了不少黃色水垢。水管本已脆弱不堪,而里面的水流依然強(qiáng)勁地沖擊管壁。流體力學(xué)知識(shí)告訴我們,在狹窄處,水流的沖擊力會(huì)變大。這根老化的水管不知什么時(shí)候就會(huì)斷裂。
在人體的動(dòng)脈血管中,發(fā)生著類似的故事。
當(dāng)細(xì)胞外脂質(zhì)顆粒、泡沫細(xì)胞和碎片沉積在動(dòng)脈血管的內(nèi)壁上,就會(huì)形成斑塊。這時(shí)人的動(dòng)脈就像沉積了水垢的水管一樣,逐漸變得狹窄。比水管更糟糕的是,在斑塊附著的部位,動(dòng)脈血管會(huì)變硬、變脆。真是雪上加霜。
斑塊形成后,就成了這一段血管的“火山”。如果斑塊愈合或比較穩(wěn)定,就意味著“火山”進(jìn)入了“休眠期”。如果斑塊不穩(wěn)定,這里就像一座活火山,保不齊何時(shí)爆發(fā)——血管破裂、血栓形成,患者口歪眼斜,半身不遂,甚至威脅生命。
這時(shí)在血管里,斑塊附近看起來像黃色的、黏糊糊的粥,因此中國人也稱之為“粥樣硬化”。
動(dòng)脈粥樣硬化,這種貫穿4000年人類歷史的古老疾病,在現(xiàn)代社會(huì)越發(fā)活躍。如果粥樣硬化影響到給心臟供血的動(dòng)脈,冠狀動(dòng)脈疾病就發(fā)生了;如果遭殃的是給腦部供血的動(dòng)脈,人就中風(fēng)了。這些血管里的“水垢”,每年在全球奪走上千萬人的生命。
在某種意義上,這的確是一款非常現(xiàn)代的疾?。菏澄锍湓淼钠毡榉逝?、誘人的高脂高糖飲食、無處不在的競(jìng)爭壓力……
自從1904年,德國萊比錫的病理學(xué)家馬查特(Marchand)首次提出“動(dòng)脈粥樣硬化”一詞以來,200多年來,這種病變折磨著一代又一代科學(xué)家。
人們?cè)缇妥⒁獾?,在斑塊隔壁,常常會(huì)聚集起一堆“吃瓜群眾”——斑塊出現(xiàn)在動(dòng)脈血管壁內(nèi)膜,而在這段血管的外膜上,有大量免疫細(xì)胞聚集(術(shù)語稱為“免疫細(xì)胞浸潤”)。而免疫細(xì)胞聚集之處,意味著存在炎癥反應(yīng)。
1999年,美國科學(xué)家呂賽爾·羅斯在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》刊文提出,動(dòng)脈粥樣硬化是一種炎癥性疾病。這種觀點(diǎn)主導(dǎo)了此后20余年的動(dòng)脈粥樣硬化研究——這些年來,人們一直以為,動(dòng)脈粥樣硬化是免疫系統(tǒng)和心腦血管系統(tǒng)的“二人轉(zhuǎn)”,但沒想到,這是神經(jīng)系統(tǒng)躲在幕后的“三方會(huì)談”。
“三方會(huì)談”
這篇題為《神經(jīng)-免疫-心血管互作控制動(dòng)脈粥樣硬化》的論文于今年4月底刊發(fā)于《自然》雜志。文中提出,有動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的動(dòng)脈血管外膜和大腦之間會(huì)交換神經(jīng)信號(hào),切斷這一信號(hào),會(huì)改善動(dòng)脈粥樣硬化的程度。
過去誰能想到,神經(jīng)系統(tǒng)居然會(huì)跟斑塊“對(duì)話”?
在動(dòng)脈粥樣硬化的研究中,人們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的忽視顯得理所當(dāng)然:這一疾病的癥結(jié)在于斑塊,而斑塊上并無神經(jīng)分布。
在本文中,德國慕尼黑大學(xué)的哈貝尼希特團(tuán)隊(duì)提出,免疫系統(tǒng)通過在動(dòng)脈外膜形成白細(xì)胞(免疫細(xì)胞的一種)浸潤,從而對(duì)斑塊作出應(yīng)答。而動(dòng)脈外膜又是神經(jīng)系統(tǒng)“操控”外周組織的主要通道。
既然這二者都通過動(dòng)脈外膜發(fā)揮作用,那么它們之間會(huì)不會(huì)發(fā)生聯(lián)系呢?
大約在2009年,哈貝尼希特團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在動(dòng)脈外膜上存在淋巴細(xì)胞聚集現(xiàn)象(后稱為“動(dòng)脈第三級(jí)淋巴器官”,簡稱“ATLO”)。淋巴器官又稱為免疫器官,一級(jí)淋巴器官包括胸腺、骨髓等源源不斷制造淋巴細(xì)胞的器官,是免疫系統(tǒng)的“大后方”;二級(jí)淋巴器官包括淋巴結(jié)、咽扁桃體以及遍布全身的淋巴組織,這是人體免疫系統(tǒng)的前線作戰(zhàn)部隊(duì)。
團(tuán)隊(duì)成員莫漢塔博士發(fā)現(xiàn),在第三級(jí)淋巴器官里還存在神經(jīng)軸突增生現(xiàn)象。神經(jīng)軸突是神經(jīng)元的突起,負(fù)責(zé)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)。比如冷、熱、痛、癢、酸、甜等種種感覺,就通過一個(gè)個(gè)神經(jīng)元的軸突傳導(dǎo)。至于神經(jīng)軸突增生意味著什么,莫漢塔還不清楚。
基于莫漢塔博士的發(fā)現(xiàn),哈貝尼希特提出了“動(dòng)脈粥樣硬化-神經(jīng)系統(tǒng)環(huán)路”的假說。但要驗(yàn)證這個(gè)想法,首先需要做大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
貴州中醫(yī)藥大學(xué)副教授彭立是本文的共同第一作者,他認(rèn)為,動(dòng)脈粥樣硬化形成的第三級(jí)淋巴器官可能存在神經(jīng)環(huán)路支配,值得進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)去證實(shí)。擺在彭立面前的任務(wù)是,通過給小鼠注射一種嗜神經(jīng)逆向跨突觸示蹤病毒,尋找大腦和動(dòng)脈之間的神經(jīng)通路。這種病毒專門在神經(jīng)系統(tǒng)繁殖,常用于追蹤神經(jīng)環(huán)路。
十二年磨一劍
尋找“動(dòng)脈粥樣硬化-神經(jīng)系統(tǒng)環(huán)路”,是一次在無路之處找路的“奧德賽”。
實(shí)驗(yàn)是把小鼠麻醉后解剖,露出腹主動(dòng)脈,在體視顯微鏡下用微型注射器把示蹤病毒注入小鼠的動(dòng)脈外膜。注射完成后,分離出完整的大腦、脊髓,尋找病毒感染的部位,再通過感染細(xì)胞的類型來判斷通路。
日復(fù)一日的實(shí)驗(yàn)中,哈貝尼希特假說的輪廓逐漸清晰。
他們又通過手術(shù)或化學(xué)藥物,阻斷病變動(dòng)脈和大腦之間的交感神經(jīng)。其后,小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性增加。這意味著,阻斷“動(dòng)脈-大腦神經(jīng)環(huán)路”,就能減輕動(dòng)脈粥樣硬化。他們還通過基因組學(xué)研究,“揪出”了可能發(fā)揮作用的基因。
今年4月底論文最終刊發(fā)時(shí),距離哈貝尼希特最初提出假說,已經(jīng)過去了12年。
這項(xiàng)研究刊發(fā)后,醫(yī)學(xué)和科技媒體不吝贊美之詞,認(rèn)為這項(xiàng)基礎(chǔ)研究將開創(chuàng)動(dòng)脈粥樣硬化治療的新思路。但對(duì)于從實(shí)驗(yàn)室研究到實(shí)際應(yīng)用,研究者們依然很謹(jǐn)慎?,F(xiàn)在還有很多問題有待探究:比如,大腦如何知道動(dòng)脈血管里在發(fā)生什么?
這可能要耗費(fèi)另一個(gè)10年。
摘編自《中國青年報(bào)》2022年5月30日