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解开将大脑变成海绵的扭曲蛋白质

新研究揭示了朊病毒如何导致疯牛病和其他疾病。

作者:Amber Angelle
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小鼠神经细胞中的朊病毒(染成红色)。落基山实验室/NIAID

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近30年来,研究人员收集的证据表明,一组怪异的致命脑部疾病——包括疯牛病及其人类对应疾病克雅氏病——并非由病毒或细菌引起,而是由一种被称为朊病毒的异常蛋白质形式引起。新的研究为这一曾备受争议的观点提供了迄今为止最强有力的支持,并且开始揭示这些蛋白质在变坏之前所执行的有益自然功能。

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俄亥俄州立大学的分子生物化学家Jiyan Ma及其同事能够将大肠杆菌产生的一种正常蛋白质转化为一种朊病毒,其特性与传染性版本相匹配:它会形成团块,抵抗酶的切割,并将其他正常蛋白质转化为异常形式。当这种朊病毒被注射到小鼠大脑中时,大脑变得海绵状并布满了孔洞,这是朊病毒病的典型迹象。Ma说:“接下来,我们计划仔细研究我们用于制造传染性朊病毒的系统,以确定这种变化背后的分子机制。”

在另一项独立实验中,美国和奥地利的研究人员使用大肠杆菌产生的朊病毒蛋白感染仓鼠,使其患上传染性脑部疾病。这种疾病的进展非常缓慢,就像在人类身上一样,这表明仓鼠可以提供一个有用的动物模型系统。

当一些研究人员关注朊病毒蛋白的致病版本时,另一些人则在研究这些蛋白质的健康形式在体内起什么作用。苏黎世大学医院的神经科学家Adriano Aguzzi发现,缺乏这种蛋白质的小鼠神经上的保护性髓鞘会退化。最近的其他研究暗示,正确制造的蛋白质有助于巩固记忆和传输神经元信号。现在面临的主要挑战是弄清楚为什么这种有益的分子有时会失控。

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