许多我们认为与细菌无关的疾病是由细菌引起的吗?研究人员发现,健康人血液中的细菌可能有助于引发中风和心脏病,并可能导致老年痴呆症、糖尿病和关节炎等疾病。

所有这些疾病都与炎症有关。炎症是免疫系统常见的兴奋状态,通常具有抗感染作用,但失控也会造成损害。这些疾病还与凝血过于活跃、血液中铁含量过高和蛋白质折叠层异常有关。

没有人知道为什么这些症状与如此多的疾病有关,但是知道为什么可以帮助我们治疗它们。为了弄清细菌是否在导致这些症状的过程中发挥了作用,英国曼彻斯特大学的道格拉斯·凯尔和南非比勒陀利亚大学的瑞西娅·普雷托瑞斯正在研究它们破坏凝血的能力。

血液一直被认为是没有细菌的,因为细菌不能在含有血液的培养皿中生长。然而,最近的DNA测序方法显示,每毫升血液实际上含有1000个细菌细胞。

这些细菌通常是休眠的。但是当它们在血液中遇到铁时,它们可以复活并开始分泌脂多糖。这种分子覆盖细胞壁,可以被免疫系统识别,引起炎症。

凝聚催化剂

凯尔和普雷托瑞斯想知道脂多糖是否会直接影响凝血。我们血液中的绝大多数休眠细菌来自我们的肠道。它们与来自普通肠道细菌大肠杆菌的脂多糖和纤维蛋白原混合。纤维蛋白原是血液中的一种小蛋白质,通常形成纤维蛋白原骨架。脂多糖改变纤维蛋白原,使其形成异常血凝块,这看起来很像心脏病、中风和深静脉血栓形成中的血凝块。

“我们注意到,所有炎症性疾病都有一种深色、致密的纤维结构,而不是健康人群中常见的‘意大利面结构’。”普雷托瑞斯说。一个脂多糖分子与1亿个纤维蛋白分子混合就足以诱导这些畸形血凝块的形成。

凯尔说,这意味着脂多糖必须用作催化剂。他们认为脂多糖使纤维蛋白原变形,这种变形将以类似朊病毒蛋白的方式在蛋白质中传播,朊病毒蛋白会导致疯牛病。

此外,由于脂多糖可引起炎症,它可增加血液中纤维蛋白原的含量,进一步增加与异常血凝块相关的疾病的风险。由于它们奇怪的结构,这些血凝块不能被血液中的酶分解。在这些效应的综合作用下,异常凝血的风险增加,导致心脏病和中风的发生。

对抗炎症

过度凝血也是炎性疾病的特征,如类风湿性关节炎和阿尔茨海默病。这些疾病还包括高铁含量的症状。身体通常在血液中保持低水平的游离铁,以保持细菌休眠并阻止其生长。

"我们认为细菌与这些疾病有关。"凯尔说。他们的观察表明,脂多糖可以导致纤维蛋白原形成垫。考虑到脂多糖还可以结合许多其他蛋白质的事实,这意味着它还可以导致在其他炎症性疾病中形成淀粉样蛋白垫,例如发生在阿尔茨海默氏病和帕金森氏病患者大脑中的那些。今年早些时候,其他研究人员发现,将细菌注入老鼠的大脑会导致它们在一夜之间形成淀粉样斑块。

所有这些发现对这些疾病意味着什么?进一步的研究可以打开几种新的方法来阻断它们,从清除血液中的休眠细菌到阻断它们传播的炎症蛋白。

蝌蚪工作人员由新闻学家、翻译家老刘编辑,转载必须经过授权