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September 04, 2008
研究者證明,他們能在實驗室中創造出全新品種的傳染性蛋白 -- prions。方法十分簡單,只要將來自於某一物種的傳染性 prions 與另一物種的「正常」prion 蛋白混合即可。這項發現發表於 9/5 的 Cell 期刊上。
Prion 疾病,亦稱為傳染性海綿狀腦病(transmissible spongiform encephalopathies,TSEs),是一種傳染性神經退化性疾病,能影響數種哺乳類動物的腦部,包括人類。庫賈氏症(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)是人類當中最常見的 prion 疾病,還有綿羊中的羊搔癢症(scrapie)、屬於牛的牛海綿狀腦病(bovine spongiform encephalopathy,BSE,亦稱狂牛症 (mad cow))以及鹿與其他鹿科動物身上的慢性消耗病(chronic wasting disease,CWD,又稱狂鹿症)。
不像傳統的傳染性微生物,早先研究證明,prion 病例中的傳染媒介專由錯誤折疊形態的 prion 蛋白組成。
現在研究者發現,將正常倉鼠蛋白與具傳染性的老鼠蛋白相結合,就能傳染倉鼠,且反之亦然。研究者解釋,雖然牠們都是囓齒類動物,但正常來說,源自這兩種物種其中之一的 prions 並不會立即傳染給另一種,這種在 prions 中常見的現象稱為物種障礙(species barrier)。
他們報告,他們產生的新 prions 不只看來不同,而且它們在動物身上所產生的症狀也與任何在自然界中發現之已知品種所產生的有所不同。
"我們把每樣東西放在一起,藉此強迫這個系統,但這指出 prions 的可能變化非常大," Texas Medical Branch 大學的 Claudio Soto 說。"如果能跨越新障礙產生新的 prions,我們不應感到驚訝。新傳染性 prions 有大規模變種的可能性 -- 之中某些也許有戲劇性的影響。"
"這種傳染媒介與我們所習慣的完全不同," Soto 說。"它不過是一種蛋白質,其形狀與我們每個人所擁有的正常蛋白質不同。" 這些折疊錯誤與形狀錯誤的蛋白,因正常蛋白改變它們的形狀而蔓延開來。這些形態異常的會聚在一起,形成微纖維(fibrils,原纖維、纖絲、原纖絲、微纖絲)。
Soto 的團隊最近報告,藉由擴大 prion 在試管中的錯誤折疊而產生傳染性 prions。在這些實驗中,他們使用一種稱為蛋白質錯誤折疊週期擴大(PMCA)的技術,那模仿了某些涉及傳染性 prions 在活體動物身上複製的基礎步驟,不過是更快的速率進行。這種方法涉及將小量傳染性 prions 與來自於同一物種、大量的正常蛋白放在一起,讓傳染型銘印(imprint)在正常型上,也因而複製了它自己。
現在,他們證明,來自於某物種的傳染性 prions 與來自另一物種的正常 prion 蛋白混合時,同樣方法能產生新品種。這發現提供了決定性的證據:致病 prions 對正常形態的銘印,能克服物種障礙,而且無須任何其他的傳染媒介。
根據研究者表示,這種新洞見對於公共衛生有著深遠的影響。
"過去數十年,引人恐慌的醫學問題之一是,一種新且致命的人類 prion 疾病 -- 變種庫賈氏症(variant CJD) -- 源自於來自牛之 BSE 的跨物種傳染," 研究者說。其他動物在吃了來自病牛的飼料後,BSE 也擴散到異國短毛貓(exotic cats,譯註:加菲貓那種)、其他靈長類與家貓等。
這種新方法也許對於「其他 prion 疾病也能從某一物種擴散到另一物種」這樣的風險提供了洞見,Soto 說。例如,科學家並不知道慢性消耗病,這種疾病目前正在美國某些地區的鹿群中出現,是否也會傳染給人類。
像這一種的試管實驗,也許能幫助回答這個問題,而且 -- 在鹿 prions 能進行跳躍的例子中 -- 這樣的研究也許告知了科學家,這些 prions 看起來會怎樣,他說。透過研究以人類 prion 蛋白在老鼠身上創造出來的新 prion 品種,科學家也許能獲得與這些疾病相關之潛在症狀的深刻理解。
"這份資料證明,PMCA 是一種有價值的工具,能用來研究互異物種之間的障礙強度,那是分子的決定性因素,而且也預見了所製造新傳染性物質的特徵," 研究者下結論道。"最後,我們的發現指出,可能的 prions 形態並不限於那些目前已知的,可能有許多具獨特傳染性的 prion 蛋白折疊產生,而且其中一項來源是跨物種的傳染。"
※ 相關報導:
* Crossing the Species Barrier by PrPSc Replication In Vitro Generates Unique Infectious Prions
http://www.cell.com/content/article/abstract?uid=PIIS0092867408009501
Joaquin Castilla, Dennisse Gonzalez-Romero, Paula Saa,* prion 疾病透過羊奶傳播?
Rodrigo Morales, Jorge De Castro, and Claudio Soto
Cell, Vol 134, 757-768, 05 September 2008
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* 追蹤 Prions
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愛吃內臟 母子同染狂牛病亡
【潘勛/綜合報導】 2008-09-26 中國時報
西班牙衛生部表示,該國一名六十多歲婦女二○○八年八月因感染人類型狂牛症而喪生,而她兒子更是在二月便死於同一疾病,這可能是同一家庭內,兩名成員都死於人類型狂牛症的全球首例。
西班牙「國立狂牛症研究中心」主任巴迪歐拉表示,英、法兩國是人類型狂牛症逞兇致死人數最多的國家,但臨床紀錄就他所知,還沒有同一家庭兩名成員都因此病死的案例。
自從二○○五年以來,西班牙因人類型狂牛症「庫賈氏病」而致死者共有四人,其中有三人都住在北部的萊昂省,包括那對母子。巴迪歐拉表示,這一點很不尋常,西國對此將進行研究。
因為庫賈氏病可以潛伏十年才發作,巴迪歐拉表示,那一對母子可能在二○○一年西班牙對狂牛症採取嚴格防範措施前便已染病。此外,母子倆都愛吃動物內臟如臀、肝以及腦子。
巴迪歐拉表示,專家將著手研究,判定母子兩人是否遺傳結構一樣,而容易感染庫賈氏病。西國衛生部表示,自從英國爆發狂牛症首例以來,馬德里當局便採取各項防範措施,如隔離染病牲口、禁止牛隻飼料裡摻有肉類製品或動物蛋白等等,故西班牙肉品安全無虞,可以放心食用。
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