朊蛋白如何在物种间跳跃的研究取得突破进展

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生物通讯：Case Western Reserve University School of Medicine的研究人员在研究涉嫌导致疯牛病以及相关疾病的异常蛋白——朊蛋白（生物通注：Prion）如何从一个物种跨越到另一种动物时取得了突破性进展。只要改变其中1—2个氨基酸，人类prion蛋白就可以表现出小鼠prion或者是仓鼠prion的特征。研究人员还进一步描述了prion蛋白如何跨越自然界的传播壁垒从一种哺乳动物传播到另一种哺乳动物中去——如果两个物种中的prion蛋白和第三种动物的异常prion接触就有可能发生这种情况。

研究小组的发现发表在4月9号的Molecular Cell杂志上。研究证实了prion在哺乳动物中传播的一些基本特性可以在实验室中用一种高度纯化的蛋白重复，包括跨越物种壁垒和不同种的prion的差异性，这为prion蛋白就是疯牛病和相关疾病的罪魁祸首的假说提供有力的证据。

Prion类疾病，也就是可传播的海绵性脑组织病变，是一类可传染的神经退行性病变，包括人类的Creuzfeldt-Jakob病，牛脑海绵状病（疯牛病），鹿慢性消耗病（疯鹿病）等等。普遍认为这类致命疾病的感染源不是病毒而是prion蛋白的一种异常形式，这种非常特殊的病原体的传播方式也很特别：据信是病原形式的异常蛋白作为模版结合到正常的prion蛋白并迫使正常蛋白改变形态，变成异常的致病形式来不断传播的。由于不同物种之间的prion的氨基酸序列有一定差异，一直以来研究人员都认为Prion异常在物种间的传递是受到限制的。

然而研究人员对不同物种prion片断的实验表明：一种正常的prion只要接触到极微量的另一物种的异常prion，就能形成一种新的有第二种Prion异常性质的Prion蛋白。比如A、B、C三种不同物种，当正常状态的Prion A接触到异常的第三物种的Prion C，就能够形成一种新的同时具有异常Prion C特性的新的Prion A，这种新的异常Prion A就可以感染物种B，而原来的情况下Prion A是不可以感染物种B的。就这样，防止跨物种间传播的自然界存在的氨基酸序列障碍能够被轻易的突破。

朊病毒Prion在物种间跨越障碍传播的问题最先由于英国的疯牛病传播而受到公众注意，由于怀疑疯牛病可能通过使用牛肉而传播到人类，这个问题很快引起了广泛关注。去年在美国的第一起疯牛病对牛肉加工业造成巨大影响，使得要求检测牛只的呼声高涨。

Prion如何跨越物种和Prion种类的问题一直是个格外复杂、令人困惑的问题，这个研究结果为解决问题提供了重要的基本信息。虽然研究并没有完全揭开谜团——实验室中得到的异常Prion并不能感染动物，但是这个Prion特性的发现和在酵母中类似prion的物质的传播有概念上的相似性，这种惊人的相似性提示：研究中得到的不同种类的Prion的“适应作用”（生物通注：strain adaptability）可能是一种普遍现象（生物通注：general validity）。这有可能解释Prion传播最令人迷惑的问题，包括人类传统的CJD prion和vCJD(生物通注：Creutzfeldt-Jakob Disease的另一种形式，据信是由于人类感染牛prion引起)的区别。

不同种的Prion能够获得其他种的Prion的传播特性然后跨越物种壁垒，这个结论提示评估动物Prion相关疾病传播到人类的风险有重要意义。