在研究这种已知会感染大脑的病毒时,华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员偶然发现了一个棘手问题的线索,这个问题涉及一个完全不同的解剖部分:肠道,以及为什么有些人可能会有消化问题。研究人员发现,针对大脑和脊髓神经系统的西尼罗病毒和寨卡病毒也能杀死小鼠肠道内的神经元,扰乱肠道运动,导致肠梗阻。研究人员表示,感染神经元的其他病毒也可能引起同样的症状。
10月4日发表在《细胞》杂志上的研究结果可能解释了为什么一些人经历了反复发作、不可预测的腹痛和便秘发作——并可能指出预防这种疾病的新策略。“很多人都很健康,突然肠道蠕动,我们不明白为什么,”萨德斯s斯塔彭贝克,医学博士,博士,柯南实验室和基因组医学教授,该研究的合著者。“但现在我们相信,一种解释可能是,你可能会感染病毒,导致你的免疫细胞杀死你肠道中被感染的神经元。也许这就是为什么你突然不能再移动它了。”
博士后研究员、第一作者詹姆斯怀特博士正在研究感染西尼罗河病毒的老鼠,这是一种蚊子传播的病毒,当他注意到一些特殊的东西时,会引起大脑炎症。有些感染的老鼠肠子里全是废物,空气越来越远,好像堵了一样。“我们很久以前就注意到了这一点,但我们忽略了这一点,因为这不是我们当时研究的重点,”西尼罗河专家、医学博士迈克尔s戴蒙德博士(Michael S. Diamond)说,赫伯特s加塞(Herbert S. Gasser)是医学教授,也是该论文的资深合著者。“但是吉姆怀特坚持了下来。他想知道为什么会这样。”
White,Diamond,Stappenbeck和他们的同事,包括宾夕法尼亚大学医学博士Robert Hueckeroth,发现不仅是西尼罗河病毒,还有它的表亲Zika,Powassan和金昆病毒——它们都像西尼罗河一样以神经系统为目标——会引起肠道扩张,减慢通过肠道的运输。相反,基孔肯雅病毒是一种不相关的病毒,不针对神经元,不能引起肠道功能障碍。
进一步的研究表明,西尼罗河病毒注射到小鼠的脚上后,会穿过血液,感染肠壁的神经元。这些神经元协调肌肉收缩,使废物能够顺利通过肠道。一旦被感染,神经元会吸引免疫细胞的注意力,免疫细胞会攻击病毒,并在这个过程中杀死神经元。“任何倾向于以神经元为目标的病毒都可能造成这种损害,”戴蒙德说,他也是分子微生物学、病理学和免疫学教授。“西尼罗河病毒和相关病毒在美国并不常见。但许多其他病毒更常见,如肠道病毒和疱疹病毒,它们也可以靶向肠壁中的特定神经元,并对它们造成伤害。”
如果是这样,这种广泛传播的病毒可能会为预防或治疗疼痛的消化问题提供一个新的目标。慢性肠蠕动是一种悲惨的经历。虽然可以控制疾病,但无法治愈或预防。戴蒙德说:“许多可能以肠道神经系统为目标的病毒会引起轻度自限性感染,没有理由为它们开发疫苗。“但如果你知道某些病毒会导致这种严重而常见的问题,那么你可能更有可能尝试开发疫苗。”
感染小鼠的消化道在8周内逐渐恢复。但是当研究人员用不相关的病毒或免疫刺激剂挑战小鼠时,肠道问题会很快恢复。这种模式与人们看到的相呼应。人们通过肠胃不适和恢复循环。突然发作通常是由压力或疾病引起的,但也可能无缘无故发生。“令人惊讶的是,肠道的神经系统可以恢复并重建其接近正常的运动能力,即使是在受到相当严重的打击并失去大量细胞之后,”斯塔彭贝克说,他也是发育生物学教授。“然而,它几乎不能正常工作。当你增加任何压力时,它又会崩溃。”先前的研究已经将肠蠕动与微生物群落的变化联系起来——微生物群落中的细菌、病毒和真菌群落。Stappenbeck说:“我们现在需要探索的是这个故事如何与我们所知道的直肠运动的其他事情联系起来。“肠道神经系统的损伤对微生物区系有什么影响?我们很高兴将这些点联系起来。”
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