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初創企業研究:牙肉疾病疑與腦退化症有關

2019/1/25 — 15:11

圖片來源:oldskool photography, Unsplash

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腦退化症與口腔健康可能息息相關。最新刊於《科學進展》的研究不但從腦退化患者腦部發現牙肉疾病細菌,更在小鼠中發現此細菌會引致與腦退化相關的腦部病變。不過,部份專家則對此說有保留。

除了睡眠質素欠佳或不足外,口腔健康也是腦退化症的風險因素之一。然而,現時科學家均未能肯定口腔疾病是腦退化症的結果,還是致病因素。精神科醫生 Stephen Dominy 早在 90 年代期間就已對「腦退化症可能是傳染疾病」的假說感興趣。其後他更與合作夥伴成立生物科技初創公司 Cortexyme ,繼續尋找腦退化症發病機制。

Cortexyme 研究團隊收集了 50 個腦退化患者腦部組織,希望可嘗試找出牙齦紫質單孢菌 (Porphyromonas gingivalis) 的蹤跡。他們從發現患者腦部組織及脊髓液發現到牙齦紫質單孢的存在。此外,樣本中也有細菌釋出的牙齦菌蛋白酶 (gingipains) ,並察覺這種蛋白酶水平越高,腦退化相關蛋白質 Tau 及泛素 (ubiquitin) 水平也越高。相反,健康人士的腦部樣本中,蛋白酶、 Tau 及泛素的水平則相對較少。

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然而,兩者共存並不足以確認口腔細菌會導致腦退化症。研究人員繼而利用 40 隻 40-43 周大的小鼠作研究:他們每隔一日便在小鼠口腔塗上牙齦紫質單孢菌,令其感染口腔疾病。 6 星期後,他們從小鼠腦部發現牙齦紫質單孢菌、死亡神經元,以及較高水平的 β 類澱粉蛋白質 (β-amyloid)。 此前已有研究指出 β 類澱粉蛋白質與腦退化症有關。另外,研究人員也從培育皿實驗發現牙齦菌蛋白酶會破壞蛋白質 Tau,形成蛋白纏結。

研究人員之後再讓另外 100 隻八周大的雌性小鼠攝取一種可抑制牙齦菌蛋白酶的藥物。他們發現藥物可減少小鼠腦部的 β 類澱粉蛋白質釋出量,也可減低神經系統創傷發生機會。研究人員認為,這有機會是因為藥物抑制營養及分子供應予牙齦紫質單孢菌所致。在初步人類測試中,研究人員初步此藥物安全,且可改善認知能力——不過該實驗涉及 9 位參加者,未必能反映實際效用。

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未有參與研究的神經生物學家 Rober Moir 坦言,雖然相信不同微生物都有機會與此類疾病有關,但並不相信單憑牙齦紫質單孢菌可引起疾病。他認為這類疾病最多只增加了腦部 β 類澱粉蛋白質水平,以及神經發炎症狀發生機會,但未必是直接引起病症的主因。此前他與另一位生物學家 Rudolph Tanzi 的研究曾發現, 腦部釋出的 β 類澱粉蛋白質可能是免疫反應,能透過包圍細菌或病毒,避免小鼠受感染。不過過多保護反應,反而會使腦部積存過多蛋白斑塊,增加患上腦退化症的風險。

今次研究雖未能確認腦退化症是由牙齦紫質單孢菌直接引起,但仍為科學界提供了更多有關微生物感染的新線索,相信可有助了解腦退化症的發病機制。 

來源:
Science, Gum disease–causing bacteria could spur Alzheimer’s, 23 January 2019

報告:
Dominy, S.S., Lynch, C., Ermini, F., Benedyk, M., Marczkyz, A. & et al. (2019). Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors. Science Advances, 5, 1. DOI: 10.1126/sciadv.aau3333

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

 

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