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我們很難想象到比朊病毒更克蘇魯的“病毒”。(肯定還有人浪衝得不夠多不知道克蘇魯的,簡單來說它象徵著人類恐懼和未知的力量,文末可解鎖這個詞)
它的出現很克:有一種陰暗而流行的說法是,朊病毒來源於一種人類基因最禁忌、最不可直視的行為:食人。
它的症狀很克:嚴重的顫抖和肌肉痙攣、失控哭泣或大笑、視野部分缺失、徹夜失眠、徹底失語、隱約的耳邊呢喃……除了人類以外,姿勢詭異的羊、突然發狂的牛、殭屍夜行的麋鹿……都可能感染了朊病毒。
它的結局也很克:遭到感染的哺乳動物,最終只有痛苦死去一個結局。
當然,朊病毒也有不那麼克的地方。比如說不同於古神們的驚人體型,朊病毒太小了(約30~50奈米),比已知最小的常見病毒還要小得多。顯然,你已經發現了這句話的語病。
實際上,朊病毒並非病毒。我們都知道,病毒的構造極其簡單,只有蛋白質外殼+核酸。但朊病毒更絕,連核酸都放棄了,只保留蛋白質。假如說病毒是極簡主義者,朊病毒已經接近虛無主義者了,甚至都不能算“活著”。
比朊病毒更貼切的稱呼,應該是朊蛋白、朊粒。“朊”這個字我也替大家查過了,屬於一個被回收再利用的古字,意思就是“蛋白質”。
01
朊蛋白如何“黑化”?
在人類的第20號染色體上,有一段基因編碼,可以產生一種擁有264個氨基酸的功能性蛋白(PrPC)。這種蛋白以無害形式廣泛存在於生物體內,特別是在動物的大腦、脊髓和眼睛等部分最為集中,這就是正常型朊粒。
正常朊粒的肽鏈主鏈,是以“α-螺旋”的空間結構進行排列組合。但有些朊粒可能改變自己的空間結構,把α-螺旋變成另外流行的排列,比如說β-摺疊式,透過這種辦法,就會黑化成瘙癢型或異常型朊粒(PrPSC)。為了區分,我們稱後者為“朊毒體”。
△ 正常型(左)與異常型朊粒(右)空間結構的不同
透過接觸,朊毒體會誘導正常朊粒和它一樣錯誤摺疊,實現增殖。它們難以被蛋白酶降解,並且具有很強的聚合傾向。當它們在神經元內越聚越多,就先形成小纖維、再形成斑塊,最終導致腦組織充滿海綿狀的孔洞、中樞神經系統退化性病變,不治而亡。
△ 佈滿海綿狀孔洞的牛腦切圖(來源:網路)
你可能會說,不對啊,人體那兩萬億個免疫細胞大軍呢?出來護駕呀!然而朊毒體有著非常bug的一面:它太小了,又沒有細菌、病毒等病原體的典型特徵,所以人體免疫細胞很難察覺,也就難以產生抗體有效攻擊。
除此以外,如紫外線照射、電離輻射、超聲波、100攝氏度高溫等常用的病毒滅活方式,對朊毒體也效果不大。究其原因,沒有核酸的朊毒體本身就算不上生命,那我們想從它們身上剝離“活著”這一狀態,自然是難上加難。
02
朊毒體發現史
朊毒體疾病最早在18世紀初被發現。當時有英國牧羊人注意到,一部分羊行為詭異、到處蹭癢、蹦高、站立不穩、最終癱瘓死去,該病被稱為“羊瘙癢症”。到了19世紀30年代,英國人試圖用病羊大腦、脊髓和脾臟製成的疫苗去給羊群注射,卻導致幾百只綿羊感染了病症,證明了該病的傳染性。
直到一個多世紀後的1983年,史坦利·布魯希納教授花了8年時間,用掉 25 萬隻小鼠(默哀),最終分離出朊毒體這種蛋白質侵染因子,並確定其為羊瘙癢病的病源。他本人也因此獲得了1997年的諾貝爾醫學獎。
1986年,另一種人盡皆知的朊毒體疾病報道於英國,隨即席捲了整個歐洲,這就是“瘋牛病”(BSE,牛腦海綿狀病)。瘋牛病的起源,通常認為是農場主為了“降本增效”,給肉牛餵了由患病綿羊製成的飼料,才導致跨物種侵染髮生。瘋牛病的潛伏期平均為4~5年,一旦發病,致死率極高。
△ 患上瘋牛病的母牛已經無法站立(來源:Wikipedia)
朊毒體在自然界存在範圍頗廣,除牛羊外,水貂、馬鹿、駝鹿、貓、羚羊等其他哺乳動物也會遭遇類似惡疾。甚至不僅限於動物,包括植物(如擬南芥)、真菌(如釀酒酵母)、細菌(如大腸桿菌)身上,也發現過朊毒體,其中部分也可導致細胞凋亡。就連在病毒裡,也能發現朊毒體存在的痕跡……
不過,並非所有的動物朊毒體都很可怕。比如根據目前的研究進展,海兔體內的朊毒體就不會致死。海兔即海蛞蝓,雖然名字帶“兔”,但實際是一類和螺相近的軟體動物,所以能逃過一劫。
△ 嚇死兔兔辣
03
我們體內的定時炸彈?
上世紀90年代“瘋牛病”席捲歐洲時,就有多起人吃了感染瘋牛病的牛肉、患上朊毒體疾病並身亡的病例。所幸在此之後,各國對肉牛飼料嚴加控制,近年來病例已經極少。
但朊毒體要取人命,不一定非要透過牛,還可能透過一種更可怕的食物。
也許你讀過這樣的“怪奇故事”:科學家來到一個偏遠的原始部落,發現這裡很多人兩眼發紅、口齒不清、行走不便、甚至會不自覺地詭笑,最終在癲狂中死去……揭秘發現,原來是因為這個部落有著食人傳統,違反了自然規律的他們遭到疾病“天罰”。
這個看似地攤文學的故事,原型就是庫魯病(Kuru)的發現歷史。1901~1902年,外界最早在新幾內亞島的弗雷(Fore)部落發現了庫魯病,“kuru”在當地語言中就是“寒顫”的意思。
△ 弗雷部落中發現了庫魯病(來源:swarajyamag)
弗雷部落是個食人族,只是食人傳統並不殘暴:他們僅在族人去世後分食其肉,並相信這樣能淨化靈魂。因為大腦算不上“好肉”,所以一般分給婦女兒童食用。分食了腦片的婦女們,會在數月至一年左右發病死去;而食用其他部位的成員,要經過十幾年、幾十年的潛伏期後才會發病。後來弗雷部落在外界勸說下放棄食人傳統,就再也沒出現過新的病例。
庫魯病之後,一種類似疾病進入人們的視野,這就是克雅氏病(CJD)。克雅氏病的發病率為0.0001%~0002%,我國每年發病約1400~2800例,多發於50~70歲左右。克雅氏病發病一般無明顯誘因,典型臨床症狀為快速進展性痴呆,同時伴有共濟失調、肌陣攣、視覺障礙等一系列症狀群。該疾病不可治,患者常在數月內死亡。
然而克雅氏病的患者,大都是文明社會中遵紀守法的普通人,絕大部分也並非吃了“瘋牛肉”所致(“瘋牛病”傳人後的病症,稱為變異克雅氏病,迄今全球僅發現200多例)。但這似乎更讓人細思恐極了——難道我們日常生活中,會無意中吃了人肉?
其實目前發現的克雅氏病患者,85%屬於散發性。也就說他們之間沒有互相傳染,而是各自體內發生病變。這些患者體內的朊粒,到底為什麼會發生錯誤摺疊,至今沒有明確結論。除了基因突變這一解釋,只有部分研究認為,可能和銅離子有關。
說到這裡也不用害怕,雖然我們還沒搞清體內的朊蛋白如何“黑化”的機理,但得上克雅氏病的機率,畢竟還是比患上癌症、或者其他什麼要命重症的機率小多了。與其擔心自己體內的朊蛋白變成“朊病毒”,還是平時多養生、少熬夜吧。
撰文:劉文瑾 | 部分圖片:圖蟲創意 | 微信編輯:未末