幾年以前,人們曾經(jīng)普遍地認(rèn)為有一個原因可以解釋所有的ALS病例。今天,醫(yī)生和科學(xué)家知道事情不是這樣的。他們走到一起來研究導(dǎo)致ALS的多重原因。
1993年發(fā)現(xiàn)的SOD1基因為ALS打開了一扇窗戶,這種基因是一些ALS病例的致病原因。即使只有很少的ALS病人有這種有缺陷的基因SOD1,他們的疾病(家族ALS)看起來和偶發(fā)性的ALS(非SOD1基因引起的ALS)很相似。科學(xué)家已經(jīng)得出結(jié)論:這兩種類型的ALS的運動神經(jīng)元有共同的生化變化和物理變化。
20世紀(jì)90年代初以來,幾個關(guān)于ALS原因的線索顯現(xiàn)出來,并且大多數(shù)專家相信這些線索是互相聯(lián)系的。下列的可能原因正在被ALS專家研究。
·自由基
自由基是帶有電荷并且使它們不穩(wěn)定、易于破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的分子。它們是細(xì)胞生命的一個正常部分,并且細(xì)胞通常能夠壓制它們中的大部分、把它們的數(shù)量控制在一定范圍內(nèi)。但在ALS病人中,自由基達(dá)到了有害水平,并通過一種叫氧化應(yīng)激(oxidative stress)的過程破壞細(xì)胞。
·過量的谷氨酸鹽
谷氨酸鹽是神經(jīng)系統(tǒng)中的一種普通物質(zhì),是神經(jīng)元用來給其它神經(jīng)元發(fā)送信號的物質(zhì)。但是,它也有兩面性,必須把谷氨酸鹽控制在正確的數(shù)量它們才會工作:太少會導(dǎo)致信號缺乏,太多會導(dǎo)致收到信號的神經(jīng)細(xì)胞的死亡。
從對ALS病人的研究得到的證據(jù)指出:在ALS病人的神經(jīng)系統(tǒng)中存在過多的谷氨酸鹽。這可能是因為完成信號傳遞工作的谷氨酸鹽未被充分地運離神經(jīng)元。
實驗顯示也有可能是因為傳送細(xì)胞存在釋放過量谷氨酸鹽的缺陷,或者是接受細(xì)胞的谷氨酸鹽受體存在缺陷。
·神經(jīng)細(xì)絲(Neurofilaments)的堆積
被稱為神經(jīng)細(xì)絲(Neurofilaments)的蛋白質(zhì)形成"腳手架"以幫助神經(jīng)細(xì)胞保持它們的形狀。在ALS影響的運動神經(jīng)元中,這些神經(jīng)細(xì)絲(Neurofilaments)有在細(xì)胞體周圍堆積起來的趨勢,而不是向下移動到細(xì)胞的"尾巴"(軸突)。這可以導(dǎo)致細(xì)胞的交通阻塞。
神經(jīng)細(xì)絲(Neurofilaments)的堆積和ALS病因或進程之間的關(guān)系還未確定。
·線粒體(Mitochondria)的缺陷
在一個細(xì)胞的所有工作部分中,能量制造"工廠" 線粒體無疑是最重要的--尤其對運動神經(jīng)元這樣的高能量細(xì)胞來說。線粒體存在于細(xì)胞最復(fù)雜、了解最少和最精致的部分中。
線粒體有它們自己的脫氧核糖核酸(DNA)。它和細(xì)胞中的其它DNA有一些類似之處。細(xì)胞中的其它DNA在細(xì)胞核中被組織成染色體,細(xì)胞核中的這些染色體有保護自己受破壞的能力。但Mitochondrial DNA不同,它們被打包成微小的基因物質(zhì)環(huán),這些環(huán)缺少很多保護能力。
因為這個原因,并且由于線粒體內(nèi)部的進程會產(chǎn)生危險的自由基,線粒體 DNA總是有受到破壞的危險。一定數(shù)量的破壞會發(fā)生在正常的成熟過程中,但對于ALS來說,線粒體可能受到超出成熟細(xì)胞平均承受能力的破壞。
·細(xì)胞凋亡
大多數(shù)細(xì)胞有一個內(nèi)置的"自殺"機制,即程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death),或編程性細(xì)胞死亡(apoptosis)。在一些情況下,程序性細(xì)胞死亡是正常的。但在ALS或其它退化性的疾病中,程序性細(xì)胞死亡可能被不適當(dāng)?shù)丶せ盍恕?/DIV>
·免疫系統(tǒng)異常
很多影響神經(jīng)系統(tǒng)的疾病本質(zhì)上是自體免疫的,即當(dāng)身體的免疫系統(tǒng)錯誤地攻擊自己的組織時,就發(fā)生了這些疾病。自體免疫性可能會在ALS中起一定作用,但迄今為止,還缺乏確定性的研究,并且治療其它自體免疫疾病的療法沒有一種對ALS是有效的。
·病毒和其它傳染物質(zhì)
幾十年來,科學(xué)家猜測病毒可能在ALS和其它包含神經(jīng)細(xì)胞惡化的疾病中起了作用。這個邏輯看起來是恰當(dāng)?shù)模两襁沒有病毒的證據(jù)。
引起
艾滋病(獲得性免疫缺陷綜合癥)的HIV(人體免疫缺陷)病毒可以引起一種象ALS的綜合病癥,這種病癥會在使用抗病毒藥物后得到改善。HIV是ALS的一種特殊原因(大多數(shù)ALS病人不是HIV陽性的),但這種聯(lián)系支持了其它病毒也可以造成運動神經(jīng)元損害的觀點。
在一個研究中,人們在ALS病人的脊髓組織中找到過一種叫埃可病毒(echovirus)的蹤跡。但隨后的研究(至今)中再也沒有找到過這種病毒。幾年的研究也沒有找到脊髓灰質(zhì)炎病毒和ALS有聯(lián)系的證據(jù),但是病毒仍然是ALS發(fā)病的可能原因。
其它微生物也在ALS病因的考慮范圍內(nèi)。Lyme疾病是一種由受感染的扁虱傳播的細(xì)菌性疾病,它可以破壞運動神經(jīng)元。
朊病毒(Prions)是一種可以象病毒一樣作用的蛋白質(zhì),它改變了其它蛋白質(zhì)形成的方式,把它們由有益的蛋白質(zhì)變成了高毒性的分子。 Prions看起來對神經(jīng)系統(tǒng)有偏愛,所以它們被當(dāng)成ALS的一個可能因素來檢查。
·毒素
雖然重金屬鉛、汞和砷對神經(jīng)系統(tǒng)是有毒的,但是極少的ALS(如果曾經(jīng)有過)是它們引起的。
鉛可以破壞上、下運動神經(jīng)元,但是在美國,已經(jīng)有25年對大多數(shù)人的鉛暴露實施監(jiān)控和限制了。在一些情況下,測試這種暴露是值得的。
長期和諸如殺蟲劑之類的農(nóng)業(yè)藥品接觸,在一些病例中,可能是ALS的原因。
ALS和在海灣戰(zhàn)爭中服過兵役的聯(lián)系可以產(chǎn)生一些線索,因為可以在德克薩斯州發(fā)現(xiàn)一系列ALS病例。
在太平洋的關(guān)島上,ALS有高發(fā)病率。人們認(rèn)為島上居民食用的蘇鐵類植物的種子可能是引起ALS的一個原因。最近的證據(jù)顯示,真正的原因可能是食用一種蝙蝠。這種蝙蝠以蘇鐵類植物種子為食,并且很可能使它們體內(nèi)的毒素累積到有毒水平。當(dāng)關(guān)島上的蝙蝠消耗量下降時,ALS的發(fā)病率也下降了。
·電傷害
一些人在受到電傷害后得了ALS。這些病例需要進一步的研究。
·基因
除了可以直接導(dǎo)致ALS的基因外,幾乎肯定還有基因的風(fēng)險因素,或"易感因素"。當(dāng)?shù)诙⒌谌N因素(例如,暴露在某種病毒或環(huán)境物質(zhì)中)出現(xiàn)時,基因的風(fēng)險因素會影響一個人會不會得ALS。
·ALS會在家族中蔓延嗎?
在10%的情況下,ALS是"家族的"--即有家族史。幾個和ALS有關(guān)的基因已經(jīng)被確定或至少被定位在染色體的一個特殊區(qū)域。
·基因SOD1
1993年,MDA資助的研究者們確定了染色體21上的一個基因。當(dāng)它有缺陷(變異)時,會引起ALS。
基因SOD1的變異解釋了大約10%到20%的家族ALS和可能1%到3%的非家族ALS。(因為ALS可以在很晚才發(fā)作,帶有SOD1變異基因的人可能在患上ALS之前就已經(jīng)死于其它原因,所以缺乏ALS家族史可能是誤導(dǎo)的。)
通常,SOD1變異導(dǎo)致的ALS的類型是常染色體顯性遺傳類型。這意味著缺陷不在性別染色體上(而是在一個常染色體上),并且只要人的兩個SOD1基因中有一個產(chǎn)生缺陷,就會引起ALS。
有時候,和基因SOD1有關(guān)的ALS的類型是常染色體隱形遺傳類型。即:只有當(dāng)從父母那里繼承的兩條基因都發(fā)生變異時,才會引起ALS。
·其它引起ALS的基因
其它在有缺陷時可以導(dǎo)致ALS的基因在染色體2,9,15,18和X染色體上。隨著研究的進展,人們期待對特殊基因有更多的定位、鑒別和了解。
X-染色體的大多數(shù)變異影響男性(有一條X染色體和一條Y染色體),但很少影響女性(有兩條X染色體,其中一條通常不帶有變異)。然而,有時候它們也會影響女性。
一些變異會導(dǎo)致年輕時發(fā)作的ALS。這些是很少見的。
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