致人瘋死的神秘物質,比病毒還有威力,兩人因此獲得諾貝爾獎

科學求知者 發佈 2020-02-07T18:36:20+00:00

這種導致人身體不受控制,最後狂笑而死的疾病最終被美國科學家蓋杜謝克破解,並讓他獲得了1976年的諾貝爾獎。上一期我們也提到,這種病的致病原因一共讓兩個人獲得了諾貝爾獎。

大家好,上一期,我們介紹了紐幾內亞島上法雷人詭異的庫魯病。這種導致人身體不受控制,最後狂笑而死的疾病最終被美國科學家蓋杜謝克破解,並讓他獲得了1976年的諾貝爾獎。

上一期我們也提到,這種病的致病原因一共讓兩個人獲得了諾貝爾獎。那麼,下一個人是誰呢?咱們今天繼續講。

我們說過,蓋杜謝克的獲獎,是由於破解了庫魯病的傳染之謎。但是,究竟是什麼導致了庫魯病,他並沒有調查出來,而是暫時稱之為「慢病毒」。

可是,很多人對此提出了質疑,因為患者體內並沒有病毒感染的典型症狀,如發炎等;而且,即使是當時最先進的電子顯微鏡,也無法觀測到這種所謂的病毒。

唯一的解釋就是:它可能並不是病毒。

這個問題,由另一個去紐幾內亞島的科學家破解了,他就是美國科學家布魯希納。他指出,導致庫魯病的不是病毒,而是比病毒更小的蛋白質。

我們講過,病毒的本質就是一段遺傳基因,外面裹著蛋白質「外衣」,因此,蛋白質顯然比病毒小得多。所以,當時的電子顯微鏡才無法看到它。

和大家印象不同,蛋白質不僅僅可以作為營養,有很多蛋白質對生物來說都是「毒藥」。最著名的就是蛇毒,大部分蛇毒都是毒性蛋白質。因此,我們也不難理解這種蛋白質會對人體造成傷害。

布魯希納這個人對自己非常自信,在他剛剛提出這個說法,還沒有去找證據的時候,就已經把這個蛋白質的名字給取好了「prion」。當時,很多人都認為他不過是譁眾取寵,完全不認同他的說法。直到1982年,布魯希納成功分離出了prion,得到了全世界的認可。這種蛋白質的中文名,叫做朊(音「軟」)病毒。顯然,這個說法是有問題的,因為它根本不是病毒。

當然,從分離出prion到獲得其他科學家認可的過程中,布魯希納還面臨許多問題。其中最尷尬的是,他在接下來的研究中驚訝地發現:不僅是患庫魯病的人,連正常人的身上,也都有prion。這是怎麼回事?

原來,這和蛋白質的空間結構有關。首先我們科普一下,所謂的蛋白質,其實是由胺基酸在基因的指導下,按照順序拼接出來的產物,就像是積木一樣。但是,蛋白質也並非只有一種形態,有的時候拼接順序不變,但是拼接的位置會有點不同,這也和積木一樣,用的道具都一樣,但是可以拼出不同的形狀來。

在人類的體內,都有一種叫做PrP的蛋白質,以「C型(代號,不是字母的形狀)」存在。而朊病毒則是PrP以SC型存在的蛋白質。而它本身可以在PrP之間「傳染」,一旦有一個SC型的PrP蛋白質存在,很快就會一個蛋白質壞了一鍋湯。

就這樣,朊蛋白一點點發揮作用,它會一點點「掏空」患者的大腦,導致這個大腦像海綿一樣全是微小的「窟窿眼」,所以才有了患者身體不受控制的症狀,最終導致患者發病而死。

就這樣,布魯希納徹底解決了庫魯病的發病之源,並且讓人類意識到朊蛋白這種可怕的物質。1997年,他憑藉著自己的研究成果,獲得了當年的諾貝爾生理學或醫學獎。

可是,我們都知道,有些蛋白質是不耐高溫的,難道朊病毒耐高溫嗎?

事實證明,朊病毒的戰鬥力,不是一般的頑強。即便法雷人把死人大腦烤熟,依然很難破壞朊病毒的結構。甚至,即使PrPSC被破壞,它的一部分殘片可能依然可以作為晶核,在自己的周圍形成新的朊蛋白。因此,即使是火燒火燎,也很難讓朊病毒完全消失。別說是火,甚至連人體內的蛋白酶和胃酸,它都不怕。正常的蛋白質被吃掉後,會被胃蛋白酶分解為比胺基酸大、比蛋白質小的中間結構——肽鏈,但是朊病毒並不怕蛋白酶。因此,它怎麼被吃進肚子裡的,就會怎麼樣保持自身,然後進入大腦,開始「污染」。

我們說過,在庫魯病的秘密被揭開後,過了潛伏期的法雷人就不再得這個病了。看起來,朊病毒的危害,就此結束。

讓人遺憾的是,朊病毒依然在肆虐。

實際上,朊病毒所導致的疾病,不僅僅有庫魯病。世界上還有一種奇怪的疾病——克雅氏病,被認為同樣是朊病毒所引起的。而這個病的患者所表現出來的症狀,和庫魯病很像,比如痴呆、肌痙攣等。此外,格斯特曼綜合症GSS及致死性家族性失眠症FFI是科學家目前認為的另外兩個與朊病毒息息相關的疾病。

除了傷害人類之外,朊病毒還在動物之間肆虐。而朊病毒在動物之間的傳播,也給人類帶來了沉重的負擔……

(未完,下期繼續介紹)

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