長久以來,幽門螺桿菌在醫學界背負著“惡名”。它與胃炎、消化性潰瘍甚至胃癌的密切聯系,使其成為公認的健康威脅。然而,科學探索的魅力就在于顛覆認知。瑞典卡羅林斯卡學院的Chen Gefei教授團隊在Science Advances期刊上發表的研究發現,幽門螺桿菌的致癌毒力因子CagA竟展現出驚人的雙面性——在促進胃癌發生的同時,竟然能高效抑制β淀粉樣蛋白和α突觸核蛋白的神經毒性聚集,這些蛋白聚集體正是阿爾茨海默病與帕金森病的標志性病理特征。
從腸道破壞者到蛋白聚集的“拆彈專家”
Chen Gefei教授團隊的核心研究方向是蛋白質的生化特性,尤其專注于尋找抑制淀粉樣蛋白異常聚集的新策略。淀粉樣蛋白聚集現象不僅存在于多種細菌形成的頑固生物膜中,更是阿爾茨海默病、帕金森病以及2型糖尿病等重大疾病的共同病理基礎。若能找到有效抑制這種聚集的方法,無疑將為對抗細菌感染和這些毀滅性疾病開辟革命性的道路。
研究團隊注意到,大量研究報道攜帶CagA基因的幽門螺桿菌感染會顯著改變宿主腸道菌群的組成和多樣性。雖然具體機制尚不明確,但他們提出了一個大膽的猜想:幽門螺桿菌的毒力因子CagA是否通過干擾細菌生物膜(其結構依賴淀粉樣蛋白的支撐)的形成,從而破壞了腸道菌群的平衡?
為了驗證這一猜想,團隊將目光聚焦于CagA蛋白本身。CagA可被分為兩大結構域:與致癌性密切相關的C端結構域(在人體內發揮作用時,CagA會被切割),以及功能相對神秘的N端結構域(CagAN)。研究團隊利用大腸桿菌系統成功合成并純化了CagAN蛋白片段。
突破性發現:CagAN端結構域的廣譜抗聚集效力
研究發現,CagAN展現出強大的抑制多種人體腸道細菌生物膜形成的能力。這完美解釋了之前的猜想——幽門螺桿菌感染很可能正是通過CagA抑制了細菌生理性淀粉樣蛋白的聚集,瓦解了生物膜結構,進而擾亂了腸道微生態的穩定。
既然CagAN能有效對抗生理性的淀粉樣蛋白聚集,那么它是否也能對抗那些導致疾病的病理性淀粉樣蛋白聚集?為此,他們挑選了四種致病性淀粉樣多肽或蛋白,它們分別是:與阿爾茨海默病密切相關的Aβ和Tau蛋白、與帕金森病密切相關的α突觸核蛋白,以及與2型糖尿病密切相關的胰淀粉樣多肽。
研究結果遠超預期。僅僅納摩爾濃度(濃度極低)的CagAN,就足以顯著抑制這四種致病性淀粉樣蛋白形成的所有有毒的纖維狀聚集體,且這種抑制作用呈現出清晰的劑量依賴性。
令人振奮的是,研究表明CagA的抗淀粉樣蛋白聚集能力與其致癌能力存在分離的可能性。
然而,一個顯著的矛盾點無法回避:既往眾多流行病學研究提示,幽門螺桿菌感染可能與阿爾茨海默病風險增加相關。Chen Gefei團隊對此并未回避。他們指出,一個關鍵因素可能被忽略了——CagA陽性菌株的流行率。以往的研究可能未充分區分感染者所攜帶的幽門螺桿菌是否為CagA陽性,也未細化分析其分子亞型。
研究人員強調,未來亟需開展大規模、精心設計的研究,深入分析不同幽門螺桿菌亞型(特別是CagA陽性不同變體)與阿爾茨海默病風險之間的真實關聯,這或許能解開這個看似矛盾的現象。
參考文獻
Jin Z,Olsen WP,M?rman C,et al.Helicobacter pylori CagA protein is a potent and broad-spectrum amyloid inhibitor.Sci Adv. 2025;11(24):eads7525. doi:10.1126/sciadv.ads7525
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