日發(fā)現(xiàn)抑制朊蛋白變異物質(zhì)有助于預(yù)防瘋牛病

日發(fā)現(xiàn)抑制朊蛋白變異物質(zhì)有助于預(yù)防瘋牛病

《科技日?qǐng)?bào)》東京2005年4月4日電：日本國(guó)立精神病和神經(jīng)學(xué)中心的研究員巖浪直子近日發(fā)現(xiàn)了兩種可以抑制普里昂朊蛋白異常的物質(zhì)，可能有助于研制預(yù)防瘋牛病的藥物。普里昂朊蛋白異常是導(dǎo)致瘋牛病和人類雅各布布氏病的罪魁禍?zhǔn)?，但目前人類?duì)朊蛋白異常的發(fā)病機(jī)理尚沒(méi)搞清楚。

巖浪直子發(fā)現(xiàn)的防止瘋牛病的物質(zhì)是葉綠酸銅鈉和葉綠酸鐵鈉，與葉綠素的組分相近，常用于食品添加劑和用于制藥，食用安全性較高。一般認(rèn)為，正常普里昂朊蛋白被變異普里昂朊蛋白附著后，會(huì)使正常蛋白發(fā)生變異，變異蛋白不斷增殖就會(huì)導(dǎo)致瘋牛病和人類雅各布布氏病。巖浪直子在尋找阻礙異常立體結(jié)構(gòu)朊蛋白與正常朊蛋白連接的物質(zhì)時(shí)，通過(guò)細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)葉綠酸銅鈉和葉綠酸鐵鈉能夠阻止正常普里昂朊蛋白變異。

巖浪直子首先用基因技術(shù)，培育出了既能合成正常普里昂蛋白，又能生成該蛋白變異類型的老鼠神經(jīng)細(xì)胞，再往神經(jīng)細(xì)胞中加入摻有葉綠酸銅鈉和葉綠酸鐵鈉的水溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，正常朊蛋白沒(méi)有發(fā)生變異現(xiàn)象，證明葉綠酸銅鈉和葉綠酸鐵鈉抑制了異常朊蛋白的生成。

正常普里昂朊蛋白包括一個(gè)螺旋狀結(jié)構(gòu)和一個(gè)帶狀結(jié)構(gòu)。巖浪直子認(rèn)為，在正常朊蛋白的立體結(jié)構(gòu)中，當(dāng)變異普里昂朊蛋白附著在正常普里昂朊蛋白帶狀結(jié)構(gòu)上，該帶狀結(jié)構(gòu)便會(huì)變成螺旋狀，進(jìn)而導(dǎo)致正常普里昂變異。葉綠酸銅鈉和葉綠酸鐵鈉會(huì)在變異普里昂之前附著到正常普里昂的帶狀結(jié)構(gòu)上，從而防止朊蛋白出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化。

“瘋牛病”通過(guò)哪些途徑傳播？你有哪些了解？

科學(xué)家們認(rèn)為，CWD 蛋白（朊病毒）可能通過(guò)糞便、唾液、血液或尿液等體液在動(dòng)物之間傳播，通過(guò)直接接觸或間接通過(guò)土壤、食物或水的環(huán)境污染。一旦被引入一個(gè)地區(qū)或農(nóng)場(chǎng)，CWD 蛋白就會(huì)在鹿和麋鹿種群中傳染，并且可以迅速傳播。專家認(rèn)為 CWD 朊病毒可以在環(huán)境中停留很長(zhǎng)時(shí)間，因此即使在受感染的鹿或麋鹿死亡后，其他動(dòng)物也可以從環(huán)境中感染 CWD。

CWD朊病毒已被證明可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)感染松鼠猴，以及攜帶一些人類基因的實(shí)驗(yàn)室小鼠。加拿大和德國(guó)科學(xué)家于 2009 年開(kāi)始的另一項(xiàng)尚未在科學(xué)文獻(xiàn)中發(fā)表的研究正在評(píng)估 CWD 是否可以傳播給獼猴一種在基因上比任何其他動(dòng)物更接近人類的猴子。以前感染過(guò)CWD。 2017 年 7 月 10 日，科學(xué)家們總結(jié)了研究進(jìn)展（訪問(wèn)錄制的演示文稿ExternalExternal 和幻燈片 Cdc-pdf[PDF 3.88MB]External），其中他們表明 CWD 被傳播給喂食受感染肉（肌肉組織）或來(lái)自 CWD 感染的鹿和麋鹿的腦組織。一些肉來(lái)自患有 CWD 的無(wú)癥狀鹿（即看起來(lái)健康且尚未開(kāi)始顯示疾病跡象的鹿）。這些無(wú)癥狀鹿的肉也能用 CWD 感染猴子。 CWD 還能夠傳播到將傳染性物質(zhì)直接放入大腦的獼猴。

這項(xiàng)研究顯示的結(jié)果與 2018 年發(fā)表在《病毒學(xué)雜志》External 上的先前研究不同，后者并未顯示 CWD 成功傳播給獼猴。導(dǎo)致不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因尚不清楚。迄今為止，還沒(méi)有強(qiáng)有力的證據(jù)表明 CWD 會(huì)在人類中發(fā)生，人們是否會(huì)感染 CWD 朊病毒尚不清楚。盡管如此，這些實(shí)驗(yàn)研究引起了人們對(duì) CWD 可能對(duì)人類構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂，并表明防止人類接觸 CWD 很重要。

其他研究正在進(jìn)行中，來(lái)確定在接觸可能感染 CWD 的鹿或麋鹿肉的風(fēng)險(xiǎn)增加的人群中，是否有任何朊病毒疾病可能以更高的發(fā)生率發(fā)生。由于出現(xiàn)任何疾病癥狀需要很長(zhǎng)時(shí)間，科學(xué)家們預(yù)計(jì)這項(xiàng)研究需要很多年才能確定 CWD 對(duì)人們的風(fēng)險(xiǎn)。

朊病毒的遺傳物質(zhì)

朊病毒的遺傳物質(zhì)和正常的朊蛋白的遺傳物質(zhì)是相同的，編碼他們的基因都是相同的。并且兩者的自由能水平都是相近的，也就是說(shuō)兩者都是朊蛋白前體折疊的目標(biāo)產(chǎn)物，但是由于生物體內(nèi)的分子伴侶等機(jī)制，以及由于活化能的問(wèn)題，所以朊蛋白都能夠正常折疊，且不會(huì)轉(zhuǎn)化為錯(cuò)誤折疊的朊蛋白。但錯(cuò)誤折疊的朊蛋白可以誘導(dǎo)正常的朊蛋白重新折疊成錯(cuò)誤的朊蛋白。

拓展

朊病毒（Prion），又稱朊粒、蛋白質(zhì)侵染因子、毒朊或感染性蛋白質(zhì)，是一類能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)無(wú)免疫性疏水蛋白質(zhì)。

朊是蛋白質(zhì)的舊稱，朊病毒意思就是蛋白質(zhì)病毒，朊病毒（prion）嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不是病毒，是一類不含核酸而僅由蛋白質(zhì)構(gòu)成的具感染性的因子。

朊病毒是動(dòng)物和人類傳染性海綿狀腦病的病原。早在15世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的綿羊的癢病就是由朊病毒所致，1986年在英國(guó)發(fā)生的牛海綿狀腦?。╞ovine spongelike encephalitis，BSE），俗稱“瘋牛病”，其病原也是朊病毒，美國(guó)學(xué)者布魯辛納

布魯辛納

（S.B. Prusiner）獲得了1997年的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，就是為了表彰其在研究朊病毒的性質(zhì)及其致病機(jī)理方面所取得的突破性進(jìn)展。

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