朊毒体 prion
参考资料:
荣获诺贝尔医学奖的新发现——朊毒体 李广容
近10余年来,疯牛病(牛海绵状脑病)颇受世人注目。人们对牛的关注,说到底还是对人的关注,因为有报道认为疯牛病与一种致死性人类疾病——雅克氏病关系密切,并可能是其它严重脑病的危险因素。
1982年,美国旧金山加利福尼亚大学教授斯坦利·普鲁西纳提出雅克氏病的病原体是一种“蛋白质性质的感染颗粒”,并组建了prion(普利昂)一词表示这种因子,国内曾译为朊病毒或锯蛋白。但这种蛋白质粒子缺乏核酸,称为病毒并不妥当,故现在称为朊毒体。
实验发现,朊毒体能通过细菌滤器,用各种灭活核酸的方法进行处理不能改变其传染性,表明它不是细菌,也不同于一般的病毒,它本身是一种异常蛋白质,不含有核酸。普利西纳等将纯化的朊毒体接种田鼠,再从富含致病因子的田鼠脑组织中提取蛋白质,所获取的蛋白质有两种,其中一种对蛋白酶敏感,另一种对蛋白酶有抗性,并发现后者是特异性致病成分。经用分子探针技术检测证实,对蛋白酶敏感的蛋白质是人类细胞内的正常成分,而致病性的蛋白质则由它转变而来;序列测定显示,二者的差别在于,前者的 α-螺旋占42%、β-片层占3%,而后者的 β-片层高达43%、α-螺旋仅3%。在人和动物的细胞中存在编码朊蛋白的基因,由该基因编码的正常产物对细胞具有重要的生理功能,而当这些基因发生突变之后,由其决定产生的蛋白也就发生了异常,不同的突变可能产生不同的疾病,并可以通过生殖细胞遗传到下一代。朊毒体的致病过程是:首先经一定传播途径(如进食患病动物的肉和内脏)侵入机体并进入脑组织,其后沉积于不同的神经元溶酶体内,导致被感染的脑细胞受损、坏死,释出的朊毒体又侵犯其它脑细胞,使病变不断发展;病变的神经细胞死亡后,脑组织中留下大量小孔呈海绵状,并出现相应的临床症状,这就是众所周知的海绵状脑病。在上述发现的基础上,研究者们正在进一步探讨机体如何监控蛋白质构型、如何处理错误折叠的蛋白质,在治疗中又如何稳定正常蛋白质中的α-螺旋、抑制它向β-片层转化,以保持蛋白质构型的稳定不变,从而有效控制这种致死性感染。
普利西纳的学说公布之后,在学术界曾遭到猛烈反对,多数人持否定态度。因为分子生物学的中心命题是“生物的遗传基因以核糖核酸和脱氧核糖核酸为本体”,在此之前,人们普遍认为,不存在没有核酸的病原体,这已成为常识,但普利西纳的学说却与这种认识背道而驰。经过10余年的研究和争论,大量事实确证了朊毒体的存在,普利西纳的学说最终得到了认可。鉴于这一发现的重大科学价值,诺贝尔医学、生物学奖空缺10年后授给了朊毒体的发现者普利西纳。诺贝尔委员会的祝辞说,普利西纳的研究成果为医学界“开拓出重要的眼界,医学界最后可能据此深入了解与痴呆症有关的各种疾病的生物机制,并为相关药物的开发及新式医疗策略的设计奠定基础。”1998