血管“追凶” 科学家找到动脉粥样硬化的幕后主
中青报·中青网记者 李雅娟 来源:中国青年报
既然这二者都通过动脉外膜发挥作用,那么它们之间会不会发生联系呢?
从左到右:论文共同第一作者彭立、通讯作者哈贝尼希特、第一作者莫汉塔。5月中旬,彭立到慕尼黑大学开始为期半年的访学,三人拍下这张合影。 受访者供图
今年4月底论文最终刊发时,距离哈贝尼希特最初提出假说,已经过去了12年。
那3年,彭立每天至少工作10个小时,有时周末也不休息。小鼠的正常寿命约为两年,彭立需要用1岁半的小鼠模拟老迈的人类,而老年小鼠经常不够用,这也延长了实验周期。
日复一日的实验中,哈贝尼希特假说的轮廓逐渐清晰。同事莫汉塔说:“如果没有彭立博士,我们发现不了大脑和动脉间的联系。”
自从1904年,德国莱比锡的病理学家马查特(Marchand)首次提出“动脉粥样硬化”一词以来,200多年来,这种病变折磨着一代又一代科学家。
哈贝尼希特仍记得彭立埋头做实验的那3年。这个不擅长英文的中国学生给他留下很深的印象:工作努力,善于思考,而且是个“难题终结者”。彭立每周受邀到导师办公室聊天,因为语言沟通不畅,哈贝尼希特总是通过画图来为他讲解问题。
斑块形成后,就成了这一段血管的“火山”。如果斑块愈合或比较稳定,就意味着“火山”进入了“休眠期”。如果斑块不稳定,这里就像一座活火山,保不齐何时爆发——血管破裂、血栓形成,患者口歪眼斜,半身不遂,甚至威胁生命。
大约4年前,哈贝尼希特联系上彭立,告诉他想把这一成果发表出来。哈贝尼希特和莫汉塔商量后一致认为,“因为彭立所做的重要工作,理应成为共同第一作者”。
动脉并不难找,这根鲜红色的血管正在显微镜下跳动。而动脉由内中外三层膜组成,彭立得小心翼翼地把病毒注入外膜,又不能刺破动脉。他知道,如果一不小心刺偏了,鲜红的动脉血会立刻飙出来。
彭立记得,他们花两三年写完论文后,投到《自然》杂志,5名评审专家提出了上百个问题。为了回应这些问题,彭立和同事们足足写了100多页回复。
在动脉粥样硬化的研究中,人们对神经系统的忽视显得理所当然:这一疾病的症结在于斑块,而斑块上并无神经分布。
基于莫汉塔博士的发现,哈贝尼希特提出了“动脉粥样硬化-神经系统环路”的假说。
这时在血管里,斑块附近看起来像黄色的、黏糊糊的粥,因此中国人也称之为“粥样硬化”。
除了老年小鼠之外,彭立还需要做各种对照组实验:把病毒注射入小鼠的眼球、胃壁、脾脏、肾脏、肌肉,一并研究用高脂饲料喂养的小鼠……
体内的“火山”
十二年磨一剑
这篇题为《神经-免疫-心血管互作控制动脉粥样硬化》(“Neuroimmune cardiovascular interfaces control atherosclerosis”)的论文于今年4月底刊发于《自然》杂志。文中提出,有动脉粥样硬化斑块的动脉血管外膜和大脑之间会交换神经信号,切断这一信号,会改善动脉粥样硬化的程度。
这种病毒专门在神经系统繁殖,常用于追踪神经环路,但在哈贝尼希特实验室,还从没有人做过这种实验。对彭立来说,这无异于“白手起家”。学习实验方法、借用实验仪器,每一步都要自己摸索。
但要验证这个想法,首先需要做大量动物实验。
过去谁能想到,神经系统居然会跟斑块“对话”?
摆在彭立面前的任务是,通过给小鼠注射一种嗜神经逆向跨突触示踪病毒,寻找大脑和动脉之间的神经通路。
在某种意义上,这的确是一款非常现代的疾病:食物充裕带来的普遍肥胖、诱人的高脂高糖饮食、无处不在的竞争压力……
对个体而言,这意味着生活质量下降乃至失去生命。法国哲学家萨特中风后,无法控制自己的身体,嘴唇哆哆嗦嗦,话都说不清楚,香烟不停地从嘴里掉出来,更别提写字、弹琴了。
在人体的动脉血管中,发生着类似的故事。
人们早就注意到,在斑块隔壁,常常会聚集起一堆“吃瓜群众”——斑块出现在动脉血管壁内膜,而在这段血管的外膜上,有大量免疫细胞聚集(术语称为“免疫细胞浸润”)。而免疫细胞聚集之处,意味着存在炎症反应。
【来源:中国青年报】
比如他们又通过手术或化学药物,阻断病变动脉和大脑之间的交感神经。其后,小鼠的动脉粥样硬化斑块的稳定性增加。这意味着,阻断“动脉-大脑神经环路”,就能减轻动脉粥样硬化。