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在研究以感染大脑而闻名的病毒时,华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员偶然发现了一个难题的线索,这个难题涉及一个完全不同的解剖学部分:肠道,以及为什么有些人可能会出现消化问题蓝色。
研究人员发现,针对大脑和脊髓中的神经系统的西尼罗河和寨卡病毒也可以杀死小鼠肠道中的神经元,破坏肠道运动并导致肠道阻塞。研究人员表示,其他感染神经元的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有些人会出现反复发作,不可预测的腹痛和便秘的发作 – 并且可能指出了一种预防这种疾病的新策略。
“有许多人健康,突然发生肠蠕动问题,我们不明白为什么,”Thaddeus S. Stappenbeck,医学博士,博士,柯南实验室和基因组医学教授和该研究的共同资深作者。“但是现在我们相信一种解释可能是你可以得到一种病毒感染,导致你的免疫细胞杀死你肠道内被感染的神经元。这可能就是为什么突然间你不能再移动它了。”
博士后研究人员和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导致大脑发炎。一些受感染的老鼠的肠子里面堆满了废物,空气越来越远,就好像它们有堵塞一样。
“我们很久以前就注意到了这一点,但我们忽略了它,因为它当时并不是我们研究的重点,”西尼罗河专家Michael S. Diamond博士说,他是Herbert S. Gasser教授。医学和论文的共同资深作者。“但吉姆怀特挖了进去。他想知道为什么会这样。”
White,Diamond,Stappenbeck及其同事,包括宾夕法尼亚大学的医学博士Robert Hueckeroth,发现不仅西尼罗河病毒,还有堂兄弟Zika,Powassan和Kunjin病毒 – 所有这些病毒都针对西方的神经系统尼罗河导致肠道扩张并减缓通过肠道的运输。相反,基孔肯雅病毒是一种不靶向神经元的无关病毒,未能引起肠功能障碍。
进一步调查显示,西尼罗河病毒注入小鼠足部后,会穿过血液并感染肠壁中的神经元。这些神经元协调肌肉收缩,使废物顺利通过肠道。一旦被感染,神经元就会吸引免疫细胞的注意力,免疫细胞攻击病毒并在此过程中杀死神经元。
“任何具有靶向神经元倾向的病毒都可能导致这种损害,”Diamond说,他也是分子微生物学,病理学和免疫学教授。“西尼罗河及相关病毒在美国并不常见。但还有许多其他病毒更为普遍,例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其造成伤害。”
如果是这种情况,这种广泛存在的病毒可能为预防或治疗疼痛的消化问题提供新的目标。患有慢性肠道蠕动问题是一种悲惨的经历,虽然可以控制病情,但却无法治愈或预防。
“许多可能针对肠道神经系统的病毒会导致轻微的自限性感染,并且从来没有理由为它们开发疫苗,”Diamond说。“但如果你知道某些特定的病毒导致了这个严重而常见的问题,那么你可能更容易尝试开发疫苗。”
感染小鼠的消化道在八周的时间跨度内逐渐恢复。但是当研究人员用不相关的病毒或免疫刺激剂对小鼠进行挑战时,肠道问题就会迅速恢复。这种模式与人们看到的模式相呼应,人们通过胃肠不适和恢复进行循环。突然发作通常是由压力或疾病引发的,但它们也可能无缘无故地发生。
“令人惊讶的是,肠道的神经系统能够恢复并重新建立接近正常的运动能力,即使在受到相当大的打击并且失去了大量细胞之后,”Stappenbeck说,他也是发育生物学教授。“但是,它实际上几乎没有正常运转,当你增加任何压力时,它再次出现故障。”
以前的研究已经将肠蠕动与微生物组的变化联系起来 – 生活在肠道中的细菌,病毒和真菌的群落。
“我们现在需要探索的是这个故事如何与我们所知道的关于直肠运动的其他事物联系起来,”Stappenbeck说。“对肠道神经系统的损害对微生物群有什么影响?我们很乐意将这些点连接起来。”
进一步探索:
像寨卡一样,西尼罗河病毒导致胎儿脑损伤,老鼠死亡
期刊参考:
细胞
由…提供:
华盛顿大学医学院
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