一项使用人类大脑类器官模型对朊病毒疾病的新研究表明,存在大量的物种屏障,可以防止慢性消耗性疾病(CWD)从鹿、麋鹿和驼鹿传播给人类。这些发现来自美国国立卫生研究院的科学家,并发表在《新兴传染病》杂志上,与美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIAID)数十年来对动物模型的类似研究一致。
朊病毒病是在一些哺乳动物中发现的退行性疾病。这些疾病主要涉及大脑的恶化,但也会影响眼睛和其他器官。当异常蛋白质折叠、聚集在一起、招募其他朊病毒蛋白做同样的事情,并最终破坏中枢神经系统时,就会发生疾病和死亡。目前,尚无针对朊病毒病的预防或治疗方法。
CWD是一种在鹿科动物中发现的朊病毒病,鹿科动物是流行的游戏动物。虽然CWD从未在人类中发现过,但关于其传播潜力的问题已经持续了几十年:食用CWD感染的鹿科动物的肉的人会患上朊病毒病吗?这个问题很重要,因为在 1980 年代中期和 1990 年代中期,一种不同的朊病毒病——牛海绵状脑病 (BSE) 或疯牛病——出现在英国 (U.K.) 的牛身上,在包括美国在内的其他国家的牛中也发现了病例。在接下来的十年中,英国有178人被认为食用了感染疯牛病的牛肉,他们患上了一种新型的人类朊病毒病,即变异型克雅氏病,并死亡。研究人员后来确定,这种疾病是通过被传染性朊病毒蛋白污染的饲料在牛群中传播的。从饲料到牛再到人的疾病传播途径使英国居民感到恐惧,并使世界对从动物传播给人类的其他朊病毒疾病保持警惕,包括CWD。CWD是朊病毒病家族中传播性最强的疾病,在鹿科动物之间显示出高效的传播。
从历史上看,科学家使用小鼠、仓鼠、松鼠猴和食蟹猴来模拟人类的朊病毒疾病,有时监测动物的CWD迹象超过十年。2019年,蒙大拿州汉密尔顿落基山实验室的NIAID科学家开发了一种克雅氏病的人类大脑类器官模型,以评估潜在的治疗方法并研究特定的人类朊病毒疾病。
人类大脑类器官是人类脑细胞的小球体,大小从罂粟籽到豌豆不等。科学家在人体皮肤细胞的培养皿中培养类器官。脑类器官的组织、结构和电信号与脑组织相似。它们是目前最接近人脑的实验室模型。由于类器官可以在受控环境中存活数月,因此科学家使用它们来研究神经系统疾病。大脑类器官已被用作研究其他疾病的模型,如寨卡病毒感染、阿尔茨海默病和唐氏综合症。
在新的CWD研究中,其中大部分是在2022年和2023年完成的,研究团队通过成功地用人类CJD朊病毒感染人类大脑类器官(阳性对照)来验证研究模型。然后,使用相同的实验室条件,他们直接暴露健康的人类大脑类器官七天,其中包含来自白尾鹿、骡鹿、麋鹿和正常脑物质的高浓度CWD朊病毒(阴性对照)。然后,研究人员观察了这些类器官长达六个月,没有一个感染了CWD。
据研究人员称,这表明即使在人类中枢神经系统组织直接暴露于CWD朊病毒之后,感染的传播也存在实质性的抵抗力或障碍。作者承认他们研究的局限性,包括少数人可能具有未被考虑的遗传易感性,以及仍然有可能出现感染屏障较小的新菌株。他们乐观地认为,这些当前数据的推论是,人类极不可能因为无意中吃了CWD感染的鹿肉而感染朊病毒病。
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