点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:脑子得病,因为太“脏”?
首页> 光明科普> 科普资讯 > 正文

脑子得病,因为太“脏”?

来源:文汇报2025-04-11 09:28

  ■赵禹皓/编译

  长期以来,科学界普遍认为,受到血脑屏障严密防护的人类大脑是一个无菌环境。然而,最新研究揭示,这里并非一片“净土”,其中充满了细菌、病毒和真菌。

  这一突破性发现不仅颠覆了传统认知,还可能为神经退行性疾病的预防和治疗带来革命性突破。更值得关注的是,抗生素和常见疫苗等现有疗法已在相关研究中展现出潜在疗效,为人类应对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病提供新策略。

  病原体“入脑”:直面进化的挑战

  过去20年间,科学家逐渐认识到,人体并非无菌环境,微生物无处不在——微生物群不仅深刻影响肠道健康,还可能参与心血管疾病和癌症的发展。例如,某些微生物会促使动脉斑块形成,引发心脏病。甚至有证据表明,细菌群落与肿瘤生长有关。

  然而,长期以来,“大脑中存在微生物”的猜想一直被视为证据不足。因为,大脑中枢神经系统拥有血脑屏障,这一特殊结构被认为能够有效过滤掉所有可能损伤神经元的病原体。此外,大脑还拥有专门的免疫系统,其中的小胶质细胞如同巡逻兵,会随时清除任何潜在入侵者。虽然某些病毒和细菌确实能突破如此严密的防线,引发脑炎等严重症状,但这通常极为罕见。因此,科学界普遍认为,大脑并不具备稳定的微生物生态系统。

  几年前,这一观念开始改变。当学生提出“大脑可能存在微生物组”的设想时,美国科罗拉多大学博尔德分校的克里斯托弗·林克最初对此嗤之以鼻。但事后查阅文献时,他却惊讶地发现,支持这一假设的证据远比想象中丰富,而且大脑微生物可能在神经退行性疾病的发病过程中发挥着重要作用。

  早在上世纪90年代,英国曼彻斯特大学的露丝·伊茨哈基就对阿尔茨海默病患者的死后脑组织进行了基因测序,发现其中普遍存在单纯疱疹病毒——这种病毒正是导致唇疱疹的病原体。此后,研究人员陆续发现,导致牙周病的牙龈卟啉单胞菌在痴呆患者的大脑中同样普遍存在。这些发现最初遭到了广泛质疑:有人认为相关检测结果可能源于样本污染;也有人推测,这些微生物是在疾病晚期才进入大脑的。

  2010年,美国哈佛大学医学院已故科学家罗伯特·莫伊尔团队的研究为这一领域带来了突破性进展。长期以来,人们认为阿尔茨海默病患者大脑中的β-淀粉样蛋白斑块是导致疾病发生的主要原因。但莫伊尔团队发现,β-淀粉样蛋白反而可能在“保卫大脑”——它能诱捕并杀死病原体。

  更重要的是,这种蛋白质不仅存在于人类大脑,还广泛分布于两栖类、爬行类、鸟类和哺乳动物的大脑中,这暗示着病原体入侵可能是大脑进化过程中一直面临的挑战。这一发现使科学界开始重新审视微生物在神经退行性疾病中的作用。

  新突破口出现:疫苗或可抗痴呆

  随着研究的深入,英国爱丁堡大学的微生物学家理查德·莱斯提出了一种假设——随着年龄增长,大脑的微生物负荷可能会逐渐增加,从而导致痴呆的发生。年轻时,免疫系统能有效阻止微生物进入神经组织,但随着免疫系统衰老,某些微生物可能会突破“防线”,并在大脑中积累。β-淀粉样蛋白的沉积或许是大脑在长期抵御这些微生物的过程中形成的副产品。

  微生物如何进入大脑仍然是一个未解之谜,但莱斯提出了几种可能路径:一些微生物可能借助巨噬细胞作为“特洛伊木马”,将之感染后,再随之渗透入脑;另一些微生物可能通过酶的作用破坏血脑屏障,制造微小裂口进入大脑;还有的可能沿着鼻腔或口腔的神经通道直接进入大脑。

  此外,研究还发现,大脑微生物组的部分成分与肠道微生物组相似,这暗示某些微生物可能源于肠道。实验表明,在小鼠模型中,白色念珠菌等病原体可穿过肠壁进入血液,并最终突破大脑屏障。

  不过,英国四方生物科学研究所的艾米·帕克指出,这种情况主要发生在肠道菌群失衡的小鼠体内,健康个体的肠道菌群通常能抑制真菌的扩散。然而,研究人员仍在痴呆患者的大脑中检测到了葡萄球菌、链球菌和隐球菌等微生物,尽管它们的来源有待进一步研究。

  还有研究表明,大脑微生物组的组成可能随着脑疾病的进程而改变。美国德雷塞尔大学的杰弗里·拉皮德斯团队对32份死后脑组织(其中一半来自阿尔茨海默病患者)进行了检测,发现不同微生物组合可能与疾病的不同阶段相关。例如,健康人群的大脑中更常见丛毛菌属,阿尔茨海默病晚期患者则以甲基杆菌和痤疮丙酸杆菌为主。研究人员推测,不同菌群相互作用产生的化学物质可能具有神经毒性,从而影响疾病进程。

  尽管目前尚无法确认大脑微生物组是否直接引发阿尔茨海默病,但越来越多研究显示,微生物可能是引发神经退行性疾病的部分原因。例如,与帕金森病相关的α-突触核蛋白也被发现具有抗菌作用,而缺乏这种蛋白的小鼠对脑部感染更为敏感。

  如果这些研究确凿,那么针对微生物的治疗方法可能会成为神经退行性疾病治疗的突破口。例如卡介苗、流感疫苗和带状疱疹疫苗等已知能够增强免疫系统的疫苗,也被发现与痴呆风险下降相关。这一系列研究表明,大脑微生物组的调控或许能够成为预防和治疗神经退行性疾病的新策略。

[ 责编:战钊 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2026年世界青年发展论坛在武汉开幕

  • 我国夏粮小麦收获已近九成

独家策划

推荐阅读
韩国首尔国立大学工程学院科学家研制出一款高性能有机发光二极管,集成了高导电性透明金属电极,透光率超过93%,有望在先进显示器等众多领域大显身手。所得器件兼具优异的透明度与电致发光性能,底层的有机层也安然无恙,充分彰显出该技术在下一代透明显示应用中的巨大潜力。
2026-06-16 09:27
《自然·医学》杂志15日报道了一种皮质内脑机接口(BCI)突破。该参与者累计使用该系统超过3800小时,共发出183060个句子(近200万词),平均每分钟56词,其中92%的句子被评定为“基本正确”或更佳。
2026-06-16 09:26
未来产业是科技创新和产业创新深度融合的产物,是技术突破催生的全新赛道,对于发展新质生产力具有先导性、引领性作用。未来产业的根基在于创新,没有源头创新,就没有未来产业的萌芽;没有持续创新,就没有未来产业的壮大。统筹科技自立自强与全球创新合作是夯实未来产业发展根基的关键。
2026-06-16 09:25
随着高密度发射成为常态,力箭一号火箭控制系统逐步实现软、硬件产品全链路自主可控。“目前,箭上配套设备缩减50%,地面设备削减80%,火箭电测周期由原来的1个月压缩到1周以内。
2026-06-16 09:23
作者:尚俊杰、王淑文(分别系北京大学教育学院副院长兼学习科学实验室执行主任、中国高等教育学会学习科学研究分会常务副理事长兼秘书长;将学习科学的研究成果深度融入AI教育系统的设计、开发与应用全过程,是提升教育质量、避免技术滥用的关键。
2026-06-16 09:22
数据显示,今年4月,中国汽车出口继续保持快速增长,同比增长超过70%,其中,新能源汽车表现最为亮眼,当月出口43万辆,环比增长16%,同比增长约110%。在海外社交媒体上爆火的“中国汽车”标签,以一种独特的方式为中国的全球气候治理贡献写下新注脚。
2026-06-16 09:17
随着人工智能技术的不断突破和应用场景的加速拓展,AI相关领域人才需求攀升将成为未来较长一段时间内劳动力需求的重要趋势特征。企业作为劳动力市场的需求主体,也应主动应对AI技术变革,推动内部数字化转型,提升生产效率。
2026-06-15 09:17
智能经济带来的技术提升,不是对传统产业的简单替代,而是通过“人工智能+”行动实现全方位赋能。面对全球人工智能治理规则正在形成的窗口期,我国既要在技术上对标一流,更应在治理上贡献智慧,助力全球AI治理变革。
2026-06-15 09:16
过了芒种,在河南省获嘉县照镜镇樊庄村,村民宋其文家里的麦田已开镰,但他不慌不忙,心里稳得很。宋其文感受到的智慧灌溉来源于水肥一体机搭载的作物高效用水智能决策系统,在那里,天空地数据持续搜集,不断优化生成实时灌溉决策方案。
2026-06-15 09:16
在率先落地的机器人、数字人营业性演出场景中,符合条件的经营主体可将机器人、数字人作为演职人员纳入管理范畴。”  北京经开区有关负责人表示,下一步将持续优化试点流程、稳步扩大试点范围,做到放而不乱、管而有序、服务到位,全力扶持新业态、培育新主体、壮大新产业。
2026-06-15 09:15
6月14日,国家防总办公室、应急管理部组织自然资源部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、中国气象局等多部门联合会商,研判近期降雨发展趋势,研究部署重点地区防汛工作。
2026-06-15 09:13
在“环保智慧大脑”的加持下,河南省重点环境问题平均存续时间从17.4小时压缩至1.09小时,生态环境监管能力显著提升。近年来,河南省生态环境厅坚持科技创新驱动、智慧化引领,生态环境监管进入全流程智能化监测、执法、应急处置的数智化时代,环境治理格局正在重塑。
2026-06-15 09:13
据英国《自然》网站9日报道,美国生命生物科学公司当天宣布,首次通过细胞“部分重编程”疗法,尝试让一名青光眼患者眼部受损的衰老细胞“返老还童”。
2026-06-12 09:32
一项发表于《科学》杂志的最新研究,绘制了首张全球菌根真菌“地下网络”分布图。这是继去年《自然》杂志发表菌根真菌多样性全球分析之后,科学家首次实现对其物理密度的全球可视化。
2026-06-12 09:29
斯坦福大学数学家贾里德·杜克尔·利希特曼在社交平台X上将这种现象类比为国际象棋中的“非常规开局”,认为AI有时能跳出人类长期形成的“审美与惯例”。
2026-06-12 09:28
在前不久举行的第三十四届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上,哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室的展台前,围满了参观者。
2026-06-12 09:27
如今,智谱的大模型已经成为全球众多顶级云服务商和知名编程平台的“默认选项”之一,深受海外开发者的欢迎。如果说智谱代表了AI通用大模型在信息空间的实力,那么北京科学智能研究院则展示了AI征服物理和微观世界的强大力量。
2026-06-12 09:26
“在洞窟里,把冷光灯打开,面对着千年壁画的那一刻,所有的烦恼都会瞬间远离,觉得能近距离接触如此杰出的艺术品,是很震撼、很幸运又很幸福的事。遵循这一“笨规矩”,于宗仁组织完成了莫高窟与甘肃省内外多处壁画彩塑保护方案与实施工作,例如莫高窟千像塔彩塑保护修复、莫高窟第196窟壁画彩塑保护修复,以及麦积山石窟部分洞窟的塑像壁画保护修缮等。
2026-06-11 10:23
国际科技出版机构施普林格·自然10日发布的自然指数2026科研领导者榜单显示,中国继续保持全球第一,2024年至2025年科研产出增长22.4%,是全球十强中唯一实现两位数增长的国家。机构表现方面,自然指数显示,中国科学院整体排名位列榜首,在除健康科学和社会科学以外的5个学科领域位居第一。
2026-06-11 10:23
量子传感是一种利用量子效应进行高精度测量的新技术。量子传感可通过增加粒子数量来提高传感性能,然而这面临一个重要挑战——量子热化。“这不仅深化了人们对量子热化这一基础科学问题的认识,也为发展新一代高灵敏度量子传感器提供了新的思路。
2026-06-11 10:23
加载更多