不要一直挖鼻屎了！最新研究发现：肺炎可通过嗅觉神经快速感染大脑并诱导阿尔茨海默病病变！
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2024-08-31 16:00
上海
医生也有60W定律?成功的医生有哪些共性?你和同事的差距是什么时候开始拉开的?在Scientific Reports上发表的一项研究中，Anu Chacko及其团队揭示了Chlamydia pneumoniae（卡梅利迪亚肺炎）能够通过嗅觉神经和三叉神经快速感染中枢神经系统，并导致阿尔茨海默病相关病理变化。这项研究通过一系列动物实验和细胞实验，探讨了C. pneumoniae感染与阿尔茨海默病之间的直接关联，为解释感染性病原体与神经退行性疾病之间的联系提供了新视角。研究背景
C. pneumoniae是一种引起呼吸道感染的细菌，但近年来研究发现它也能感染中枢神经系统，与包括阿尔茨海默病在内的多种疾病相关。早期的研究表明，C. pneumoniae的DNA在阿尔茨海默病患者的脑组织中频繁出现。而关于细菌如何进入中枢神经系统的具体机制，以及其在神经退行性病变中的作用，仍然知之甚少。研究发现
本研究发现，C. pneumoniae能够通过鼻腔的嗅觉和三叉神经快速进入小鼠的中枢神经系统。在感染后的72小时内，细菌在嗅觉球、三叉神经和大脑中被检测到。更重要的是，感染还导致了与阿尔茨海默病相关的路径失调，并在嗅觉系统中观察到了β-淀粉样蛋白（Aβ）的沉积。研究意义
这些发现表明，通过嗅觉和三叉神经路径，C. pneumoniae可以快速且直接地感染中枢神经系统，并可能在阿尔茨海默病的发病机制中起到重要作用。揭示这一感染路径，为未来开发针对性治疗和预防策略提供了新思路。实验策略
研究团队使用小鼠模型，通过定量PCR、免疫组化和细胞培养等技术，分析了不同时间点感染后的细菌分布和病理变化。同时，研究了鼻腔上皮损伤是否会增加感染风险。数据解读
图1A显示了实验的整体流程：小鼠通过鼻腔接种C. pneumoniae，随后选定的时间节点收集组织（包括嗅觉黏膜、嗅觉球、三叉神经和大脑）。图1B展示了组织切片中的关键解剖位置，包括鼻腔、嗅觉上皮、嗅觉球、三叉神经和大脑。图2：C. pneumoniae在小鼠组织中的分布图中显示了不同时间点（3天和7天）C. pneumoniae在不同组织中的感染负荷（IFUs）。比较了具有和不具有前期伤害（methimazole处理）的组织感染差异，红色区域表示有统计学显著差异。图2C展示了通过PCR检测血液中C. pneumoniae的存在情况。图3：C. pneumoniae在小鼠嗅觉和三叉神经系统中的定位图3A到图3F显示了C. pneumoniae感染后的嗅觉神经和嗅觉球的免疫染色图像。图3H到图3K显示了C. pneumoniae在三叉神经中的定位，3D重建图像显示感染细节。图4：鼻腔上皮损伤对C. pneumoniae感染的影响图4A到图4C展示了前期伤害处理后嗅觉神经的感染情况，通过免疫染色显示了C. pneumoniae。图4D到图4H展示了前期伤害处理后嗅觉球中的感染情况，3D重建图像进一步展示了细胞内的C. pneumoniae。图5：C. pneumoniae感染与Aβ积累的关系图5A到图5H展示了嗅觉神经中C. pneumoniae感染与Aβ沉积的免疫染色，感染区域显示Aβ沉积显著增加。图5I到图5Q展示了嗅觉球中C. pneumoniae感染与Aβ沉积的关系，并通过3D重建显示了Aβ与C. pneumoniae的共定位情况。图6：C. pneumoniae对神经胶质细胞的感染图6A到图6J展示了不同类型神经胶质细胞和HEp-2细胞在感染C. pneumoniae后的免疫染色图像，所有细胞类型均显示了C. pneumoniae的感染。图6K显示了不同细胞类型中C. pneumoniae感染后形成的IFUs，HEp-2细胞感染负荷最高。图7：C. pneumoniae感染对阿尔茨海默病相关基因表达的影响图7A和图7B分别展示了感染7天和28天后上调和下调的基因数量及其百分比。图7C展示了7天和28天感染样本在基因表达上的主成分分析（PCA），显示了两个时间点的基因表达特异性。图7D的火山图（Volcano plot）和图7E的热图（Heat map）展示了28天感染样本中基因表达的显著变化。图7F展示了通过REACTOME数据库分析的，感染28天后的主要分子过程。图7G展示了NanoString Alzheimer’s disease panel中相关生物路径的得分比较，28天感染样本大多数路径激活上调。主要结论
该研究证明，C. pneumoniae能够通过嗅觉和三叉神经快速感染中枢神经系统，引发Aβ沉积，并导致与阿尔茨海默病相关的基因表达失调。因此，鼻腔与大脑之间的神经可能是C. pneumoniae快速入侵中枢神经系统的路径，这在阿尔茨海默病发病机制的研究中具有重要意义。讨论总结
作者在讨论部分指出，C. pneumoniae的快速感染不仅依赖于其在嗅觉和三叉神经中的存活能力，还可能因为它能感染和在多种神经细胞中复制。研究还表明，鼻腔上皮的损伤确实增加了周围神经系统的感染，但并未显著影响大脑其他部分。这些发现支持了细菌可能通过神经直接进入中枢神经系统，且感染可能通过长期诱导Aβ沉积和基因表达失调，最终导致阿尔茨海默病的发病。未来需要进一步研究来明确这种细菌感染在患者中的实际作用，并开发相应的干预措施。注：本公众号仅针对学术文献进行解读，无任何指导及建议
