病毒不仅能感染人体,造成炎症,还可能是某些癌症和免疫系统疾病的罪魁祸首。2022年,著名的《科学》评选出年度十大科学突破,其中有一项与病毒有关的成果上榜。哈佛大学的研究团队阐明了一种长期以来原因很神秘的疾病——多发性硬化与病毒感染密切相关。
多发性硬化和我们熟悉的系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等都属于自身免疫性疾病,这是一类免疫系统错误地攻击正常人体组织,导致器官、功能受损的疾病。全球约有280万多发性硬化患者,他们大多在20-40岁的黄金年龄段发病。免疫系统攻击自身的中枢神经,导致视觉、肌肉等功能异常,患者年纪轻轻却失去了正常生活和工作的能力。
人体的免疫系统能识别并攻击细菌、病毒、寄生虫、癌细胞等外来危险物质。正常情况下不会攻击人体自身组织。当因为某些原因,免疫系统把正常的人体组织误认为敌人加以攻击,就产生了“自身免疫反应”,当严重到引起明显的组织损伤,就被称为自身免疫性疾病。
在多发性硬化中,免疫系统主要攻击的是大脑和脊髓,也就是中枢神经系统。
神经细胞很像包裹着橡胶的电线,外面有一层叫做“髓鞘”的保护膜,起到绝缘、提高神经电信号传导速度的作用。多发性硬化患者的免疫细胞会把髓鞘当做有害物质吞噬掉。失去了保护层,神经纤维就变成了“裸露的电线”,神经信号的传导就会出现各种偏差。
图:配图来自于图虫网
多发性硬化的症状因人而异,取决于髓鞘的损伤发生在什么部位。如果在视神经,就可能出现视觉异常;如果大脑受到影响,可能产生类似中风的症状。破损的髓鞘愈合后会留下疤痕和斑块,长期阻碍信号的传导。如不积极治疗,受损神经可能永久退化,导致残疾甚至死亡。
一直以来,多发性硬化的病因都未能明确。缺乏维生素D、肥胖、抽烟、EB病毒感染等都被认为与之有关。但如果找不到最关键的因素,治疗只能缓解症状,十分被动。
2022年1月哈佛大学公共卫生学院的团队发布了一项非常有力的研究成果,证明了EB病毒的感染和多发性硬化关联性远远高过其他因素。
EB病毒,又叫人类疱疹病毒4型,主要通过唾液传播,能感染免疫系统的B细胞引起传染性单核细胞增多症和淋巴瘤;也可能感染上皮细胞引起鼻咽癌等。几乎所有的多发性硬化症患者几乎都有EB病毒感染史,体内病毒抗体为阳性。EB病毒表面的一种蛋白和神经元髓鞘一种成份非常相似,能诱导免疫细胞把髓鞘当做病毒来攻击,引起髓鞘损伤,继而引起多发性硬化。但另一方面,EB病毒其实非常常见,约95%的健康成年人都在不知不觉中感染过。
通常初次感染后,病毒会长期潜伏在人体中达到一种平衡,不引起症状。只有在其他因素的协同下,才可能引发癌症等疾病。因此EB病毒与多发性硬化的关联性到底有多大,似乎很难说清。
哈佛大学的这项研究的特别之处在于,他们提取了1993-2013年的20年间美军年轻军人的医疗记录,瞄准了多发性硬化的高发年龄段。最终他们发现了955名在服役期间被确诊多发性硬化的案例。此外,部队为了监测艾滋病,每年会抽取士兵的血液样本。这样就追踪到了这些人患病前后的EB病毒感染情况。这955人中,除一人以外,最初都没有被EB病毒感染过,抗体是阴性的。而再看他们患上多发性硬化之前的比较近的血样,病毒抗体全部是阳性。这种关联在其他病毒的感染中是没有的。进一步统计发现,感染EB病毒后多发性硬化症的风险增加了32倍,超过了吸烟导致肺癌风险的倍数。
另外,神经丝轻链蛋白是多发性硬化中一种提示神经损伤的标志物,它的血清水平只在感染EB病毒后增加。这进一步提示了EB病毒是导致多发性硬化症的关键诱因。
虽然关联性高并不意味着EB病毒是多发性硬化的唯一原因,但这无疑为加速EB病毒的疫苗研发提供了强大动力。因为预防EB病毒感染,很有可能有效避免多发性硬化。
我们知道,病毒感染是有希望通过疫苗来预防的,如果能明确病毒和某种疾病的关联,就能针对性地研发疫苗。希望未来,人类复杂疾病的关键因素能越来越多地像这样被证实,最终我们能像对付脊髓灰质炎一样,用针对性强的疫苗来轻松避免那些重大的疾病。
本文为科普中国·星空计划扶持作品
作者:徐斯佳
审核:陶宁(中科院生物物理所副研究员)
出品:中国科协科普部
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