如何解除體內(nèi)的朊病毒之毒?
日期:2017-03-23 09:38:12
“朊病毒”最早是由美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校動(dòng)物病毒學(xué)家Prusiner等提出的,在此之前,它曾經(jīng)有許多不同的名稱(chēng),如非尋常病毒、慢病毒、傳染性大腦樣變等。多年來(lái)的大量實(shí)驗(yàn)研究表明,它是一組至今不能查到任何核酸,對(duì)各種理化作用具有很強(qiáng)抵抗力,傳染性極強(qiáng),分子量在2.7萬(wàn)~3萬(wàn)的蛋白質(zhì)顆粒,它是能在人和動(dòng)物中引起可傳染性海綿狀腦病的一個(gè)特殊的病因。朊病毒對(duì)多種因素的滅活作用表現(xiàn)出驚人的抗性。對(duì)物理因素,如紫外線(xiàn)照射、電離輻射、超聲波以及160~170℃高溫,均有相當(dāng)?shù)哪褪苣芰Α?duì)化學(xué)試劑與生化試劑,如甲醛、羥胺、核酸酶類(lèi)等表現(xiàn)出強(qiáng)抗性,還能抵抗蛋白酶K的消化。
在生物學(xué)特性上,朊病毒能造成慢病毒性感染而不表現(xiàn)出免疫原性(沒(méi)有引起免疫系統(tǒng)察覺(jué)的原因是,它們的“安全形式”從個(gè)體出生的一刻起就存在于體內(nèi)。 “危險(xiǎn)”朊毒體與之的差別只是它們的折疊結(jié)構(gòu)有差別),正常表達(dá)的朊蛋白(PrP)構(gòu)象的二級(jí)結(jié)構(gòu)中α螺旋占42%、β折疊占3%;而異常構(gòu)象朊蛋白的α螺旋占3%、β折疊占43%,具有強(qiáng)致病性。PrP和PrP的一級(jí)結(jié)構(gòu)沒(méi)有差別,正常動(dòng)物腦中只有PrPc,沒(méi)有PrPBc。PrPc和PrPBc間由α螺旋向β折疊的轉(zhuǎn)變即朊病毒蛋白的形成過(guò)程。臨床一般用氫氧化鈉和高壓滅菌2小時(shí)方可使其失去毒性,但對(duì)體內(nèi)的朊病毒我們毫無(wú)辦法。
目前,關(guān)于傳染性海綿狀腦病發(fā)病機(jī)理中研究較為清楚的是PrP的聚集導(dǎo)致了該病的發(fā)生。
密歇根州立大學(xué)天文學(xué)和物理學(xué)教授Lisa Lapidus開(kāi)創(chuàng)了一種激光技術(shù)來(lái)推進(jìn)她的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn),這種技術(shù)關(guān)系到很多神經(jīng)退行性疾病的機(jī)理研究。
她的激光測(cè)速技術(shù)
通過(guò)兩種激光測(cè)量方式,測(cè)在聚集之前蛋白質(zhì)折疊的速度(關(guān)系到疾病發(fā)展的臨界起點(diǎn))。Lapidus說(shuō),雖然朊病毒的傳播方式是獨(dú)一無(wú)二的,但是蛋白質(zhì)的聚集在神經(jīng)疾病中卻很常見(jiàn),比如阿爾茨海默癥和帕金森癥。我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“危險(xiǎn)區(qū)“,這是 一個(gè)能夠?qū)е伦羁焖俣鹊牡鞍踪|(zhì)聚集現(xiàn)象的單個(gè)蛋白質(zhì)重新折疊速度。
提前將蛋白質(zhì)撞出“危險(xiǎn)區(qū)”可以幫助我們找到對(duì)抗朊病毒疾病(如人類(lèi)致死性家族失眠癥、庫(kù)魯病、瘋牛病、鹿慢性消耗疾病)的辦法。研究小組發(fā)現(xiàn)了朊病毒疾病共有的一個(gè)關(guān)鍵的pH值改變速度。研究患有朊病毒疾病史的倉(cāng)鼠蛋白發(fā)現(xiàn),軟蛋白相關(guān)蛋白在中性pH值如被枷鎖捆住一般重新折疊的速率下降,從而避免了“危險(xiǎn)區(qū)”速度。而在低pH(酸性)環(huán)境中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的折疊速度處于“危險(xiǎn)區(qū)”,說(shuō)明低pH更利于朊病毒的興盛繁榮。
為了進(jìn)一步證明“危險(xiǎn)區(qū)”的危險(xiǎn)程度,科研人員對(duì)比了低pH值下倉(cāng)鼠和兔子(一種不會(huì)患朊病毒病的動(dòng)物)蛋白質(zhì)的重折疊速度。發(fā)現(xiàn),兔子的軟蛋白的速度比倉(cāng)鼠的快的多。
Lapidus說(shuō),如果蛋白質(zhì)的重排速度很快,當(dāng)兩條蛋白鏈接觸時(shí),它們就能避免相互作用導(dǎo)致的結(jié)塊,而當(dāng)速度緩慢時(shí),也不會(huì)暴露出過(guò)多彼此粘連的區(qū)域。但是,當(dāng)?shù)鞍字匦抡郫B的速度與蛋白質(zhì)之間隨機(jī)碰撞的速度一致時(shí),聚集的發(fā)生就會(huì)更為迅速。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,Lapidus的研究團(tuán)隊(duì)決定嘗試使用一些藥物來(lái)使倉(cāng)鼠的朊病毒蛋白遠(yuǎn)離該危險(xiǎn)折疊速度,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,阿司咪唑(一種治療過(guò)敏癥的藥物)能夠有效對(duì)加快蛋白質(zhì)的自身相互作用速度從而防止朊病毒蛋白聚集。
阿司咪唑由于某些極少出現(xiàn)的可致命的副作用而撤出市場(chǎng),但是,在一些阿爾茨海默癥研究中這種抗組胺藥物也顯示出一些治療希望。
該研究并沒(méi)有直接檢查病情的傳播情況,但這只是時(shí)間問(wèn)題,未來(lái)的研究都可以解決。除此之外,我們還需要了解這些蛋白是如何被已經(jīng)成型的蛋白質(zhì)聚集物召喚過(guò)來(lái),進(jìn)行重新排列組合的。雖然這項(xiàng)研究距離臨床治療尚需時(shí)間,但是至少它讓我們發(fā)現(xiàn)了體內(nèi)的朊病毒蛋白也許沒(méi)那么可怕。