普萊恩跨種傳播

普萊恩跨種傳播

試管實驗可能幫助科學家鑑定出最危險的普萊恩蛋白質。

美國德州大學醫學院的研究人員發現：他們研發出一種有用的方法，來試驗是否某種「普萊恩」(prion)會由一種動物傳給另一種動物，普萊恩蛋白質會引起「庫亞氏病」(Creutzfeld-Jakob disease)及「狂牛症」(mad cow disease)。研究發表於「細胞」期刊(Cell)，領導此研究的科學家Claudio Soto表示，他們發現當普萊恩在不同種類的動物間跳躍時，會產生一種新型的普萊恩，因此由倉鼠(hamsters)取得之感染性普萊恩蛋白質會改變小鼠的正常蛋白質，變成一種新型具感染性的普萊恩，只要簡單地將兩種蛋白質在試管中混合即可，Sato認為此情況非常令人擔心，普萊恩的可能範圍要比我們從前所認知的大得多。

正常普萊恩蛋白質在全身都可發現，但是大部分集中於大腦，其真正的功能還未知，雖然與細胞傳送訊息、傳送金屬離子以及製造紅血球有關，該蛋白質卻能選擇變形而引發疾病，這些蛋白質會抗拒分解，結合至正常蛋白質並使其改變構造，在大腦中形成纖維，引發神經退化，最終造成死亡。一般而言，普萊恩只限定存在於某種特殊動物種類及少許幾種相關的動物，但是有時卻會跨越「動物種與種間之障礙」(species barrier)來感染新的宿主，明顯的是，牛的普萊恩已經跳至人類引起208人死亡（大部分在英國），如今，科學家懷疑是否普萊恩引發之「慢性消耗疾病」(chronic wasting disease, CWD)影響了美國的糜鹿及鹿，並可能跳至人身，由於普萊恩疾病具有長時間潛伏期，目前人類沒有慢性消耗疾病的病例並不必然表示人類將來不會發作類似症狀。

Sato說，就以上情況而言，科學家無法只檢視普萊恩之基因序列來預測種間障礙，但是他的實驗室已經研發出一種試管方法來擴增普萊恩（與DNA聚合酶連鎖反應類似），他們利用「蛋白質錯誤折疊循環擴增」(protein misfolding cyclic amplification, PMCA)的技術，以微量普萊恩蛋白質及正常由健康動物大腦粹取得來之過量普萊恩開始，經過重複培養循環（允許蛋白質交互作用）及高頻聲波處理（打斷交互作用及允許變形普萊恩與其他正常蛋白質接觸，此過程製造出愈來愈多的感染性蛋白質），因此在目前這個研究，科學家顯示該技術允許倉鼠的普萊恩轉變成小鼠蛋白質，相反亦可，雖然在體內(in vivo)，普萊恩可在倉鼠與小鼠間感染，但此過程要花好幾年時間，而且只有某些動物發作疾病，而在體外(in vitro)，在幾星期內 之內普萊恩就可跨越倉鼠與小鼠之種間障礙，所以這種技術真正要比真實情況更有效率。

其他科學家認為這個研究十分有趣而且讓人感覺興奮，因為普萊恩的基因序列無須突變，就能克服自然發生、特性明確的動物種間障礙而感染不同動物，同樣有趣的是，新形成之普萊恩呈現新奇的特性，因此自然發生之普萊恩有可能是由於不同種類動物間相互傳播而產生。普萊恩具有一種正常構造，而其多種可能之不同形狀會引發健康問題，在此研究中發現，新的普萊恩與其原始類別(strain)相比，會在不同時間架構內引發疾病，影響大腦的不同部位，並顯示對於消化蛋白質之酵素有不同耐受性，此現象建議：每當一種錯誤折疊之普萊恩蛋白質入侵新的動物種類時，就能產生一種新型普萊恩，而且具有潛在不同的特性。

Sato與其研究團隊如今轉變注意力至其他種對種的變化，他們對會感染人類的普萊恩特別感興趣，這是一種只能在試管中進行的實驗，不知科學家能反轉人類正常的普萊恩蛋白質成為鹿的蛋白質嗎？因為這將指出慢性消耗疾病可能感染人，Sato期望「很快」可以公布鹿對人傳染之可能性的數據。Q