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为什么日常生活中不用担心朊病毒？

知乎盐选 2022年12月22日 216 次阅读阅读原文

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核心导读实际上，「朊毒体」对各种物理化学因素，都有着异乎寻常的抵抗力。

实际上，「朊毒体」对各种物理化学因素，都有着异乎寻常的抵抗力。
因此，试图杀灭朊毒体是毫无意义的，但也无需恐慌。
为什么这么说？
一切得从一头发疯的牛说起。
01
1985 年 4 月的一天，在英国东南部肯特郡的小城阿什福德（Ashford），有某个农妇发现，
自家牛圈里有一只编号 127 的奶牛变得病恹恹的，体型也明显变得消瘦。
一开始，这头可怜的奶牛显得非常困倦，无精打采，对草料也毫无兴趣。
接下来又开始站立不稳，踉踉跄跄地倒在畜栏的边缘，口吐白沫，像是人发高烧一样不住地颤抖着……
忧心忡忡的农妇找到了一些当地的兽医，但他们都表示无法确认这究竟是什么症状。
后来一位兽医权威怀疑这头牛得了一种罕见的脑部肿瘤，
于是将其宰杀并对牛尸进行了解剖，当他小心翼翼地打开牛的颅骨之后，眼前的景象令他感到吃惊：
死牛的脑组织充满了无数的小孔，像是一坨千疮百孔的烂肉，充斥着大量组织坏死导致的空泡，还有大量细胞纤维增生的迹象……
如果用一个词来形容，这头病牛的大脑，简直像一块满是孔洞的海绵。
因此，经过英国中央兽医实验室的确认，
将这种病症命名为牛海绵状脑病（bovine spongiform encephalopathy，BSE）。
在民间它有一个大家更加熟悉的名字——「疯牛病」。
感染疯牛病的它们，有着几乎一致的症状：
发病后走路不稳，肌肉不住地震颤，很快就无法站立而倒地不起，最后发展出更多并发病状而死亡。
并且，也有一些病牛行为异常，焦虑、紧张，不断舔舐自己，因为瘙痒而摩擦，甚至有攻击人的行为发生。
病牛大多在两周到三个月之间死亡。
当时谁也没有想到，仅仅数年之后，疯牛病开始在整个英国流传开来，如同一场瘟疫一般。
仅是 1996 年一年，英国就被迫屠杀了 15 万头疯牛，然而这并没有阻挡住瘟疫的蔓延，无数病牛不断继续死亡。
到了 1997 年时，英国已经有 37 万头牛染病，并且病魔开始有向欧洲大陆传播开去的趋势……
如果找不到病魔的根源，就没有办法遏制它的疯狂攻势，但当时所有的努力都失败了。
02
更可怕的事情，也在同时发生着。
1995 年 5 月时，英国一名 19 岁的少年斯蒂芬·丘吉尔（Stephen Churchill）在家乡的一家自助餐厅里，吃了一顿看似普通的煎牛排。
从此，这个曾经健康无比的大男孩的噩梦，就开始了……
一开始他感到头痛，很快变得全身无力，一种非常压抑的负面情绪充斥着他的周身，他开始拒绝说话，总是一个人静静地发呆。
斯蒂芬的父母对此感到非常诧异，于是带他去看了医生。
在经过诊断之后，医生觉得斯蒂芬的生活习惯非常健康，基本上不存在什么患大病的可能，因此他们只能判定他得了抑郁症。
然而，无论吃何种精神药物，都无法阻止斯蒂芬的「抑郁症」继续加重下去。
他的母亲心急如焚，为了拯救自己的儿子，她亲自开着车，带他去了一家他曾经最爱的餐厅，
然而斯蒂芬对着那些精美的菜肴，依然表现得全无热情。
「没有食欲吗？斯蒂芬，这可是你最喜欢的一道菜啊……」
可是，她的儿子一言不发，他甚至回忆不起自己曾经来过这。
他的记忆开始不断消失，甚至连路都不会走，再之后就开始浑身颤抖，卧床不起。
几天后，斯蒂芬就失去了神智，并且染上了急性肺炎，尽管医生用尽办法抢救，但他还是死在了手术室里。
少年斯蒂芬的病故，震惊了整个英国，医学界终于将他的死和疯牛病联系到了一起：是啊，它们的症状如此惊人地一致。
不仅如此，专家们将斯蒂芬的死因，联系到了很多年前所发现的某种病症。
1913 年时，两名德国医师，汉斯·克鲁兹菲德（Hans Creutzfeldt）和阿尔冯斯·雅各（Alfons Jakob），
同时第一次记录了一种新的人类疾病：患病者初期会出现记忆力衰退、四肢运动失调等症状，随后会逐步恶化，
并出现脑功能及认知能力下降、不规则抽搐和视力模糊等现象，一般在半年至两年内，就会不治身亡。
这种病，就以他们两人的名字来共同命名，被称为「克雅二氏病（Creutzfeldt-Jakob disease，CJD）」。
克雅二氏病在当时是一种非常罕见的病症，无药可医，甚至学术界连致病的原因也完全搞不清楚。
可是，如果不是斯蒂芬的死，加上疯牛病的肆虐，谁也不会在意这种病。
然而，在对克雅二氏病的研究过程中，
有些医生从那些厚厚的医疗档案中发现了一些极端可怕的事情，一些……可能是人类史上最原始可怖的篇章。
03
在南太平洋中，有一个由 600 多个岛屿组成的海岛国家，名叫巴布亚新几内亚（Papua New Guinea）。
眠眠大爱的一部作品：《枪炮、细菌和钢铁》的作者贾雷德·戴蒙德（Jared Diamond），就曾经在这里进行田野考察，
并记录了当地原住民的各种古老习俗。
这个总面积 46 万余平方公里的国家，地处赤道多雨气候区，气候炎热潮湿，
因为充沛的降雨而形成了一个个的热带雨林。
在这些茂密的雨林之中，曾经居住着多达 1000 多个部族。
这些部族的祖先，在大约 4 万年前时从非洲大陆沿着印度洋边缘，一直迁徙到了这里，
并在这些散乱的群岛间过着与世隔绝的生活。
因为地理形状实在是过于支离破碎，
因此，每个岛上的原住民都拥有着各不相同的习俗和传统。
眠眠今天聚焦的，是位于东部山区中的一个名叫「弗尔（fore）」的部族。
上世纪 50 年代时，一位名叫丹尼尔·卡尔顿·盖杜谢克（Daniel Carleton Gajdusek）的冒险家兼医学家来到弗尔部族进行田野研究。
他观察到，弗尔族人中有一种非常离奇的病症，
患者常常表现为：关节疼痛、全身乏力、行走困难、全身颤抖、记忆丧失和痴呆等等……
（嗯，你们是不是已经非常熟悉这些症状表达了……）
当地人将这种病症称之为「库鲁病（kuru）」，这个词来自于弗尔族语言中的词「kuria」，意思是颤动。
没错，因为当地土著发现，这个病发作后最大的特点，就是不停地浑身颤抖。
而且，全世界只有弗尔族这么一小簇人，会患上库鲁病。
经过进一步观察，盖杜谢克发现了一个很难解释的现象：库鲁病的患者绝大多数都是女性和幼儿。
是的，这种病似乎有着非常显著的性别区别对待，女性发病率如此之严重，以至于当地的男女人口比例竟然达到了 3:1。
甚至连照顾幼儿基本都是男性来完成的。
那么，库鲁病这种悬殊的发病率，究竟是什么导致的呢，传染的方式又是什么呢？
出于一个医生的责任感，盖杜谢克决定搞清楚这一切。
他调查了当地的饮用水、日常食物和土壤，但却没有发现任何可疑的致病源。
这就有点奇怪了，毕竟大部分原始土著的病症，都是因为这些原因导致的。
盖杜谢克继续研究着，但却始终一无所获。
直到某一天，他终于见到了这个部族不为人知的可怕一面……
那天之前，部族中某位成员病发离世了。在他的葬礼上，整个部族的成员都围着他的尸体。
其中一名涂着面纹的强壮男子，手执尖刀将尸体切割成了一块块，紧接着在场的所有人一拥而上，抓取那些尸块……
然后，他们毫不犹豫地，将属于亲属的生人肉放进了嘴里……
这样血腥的场面，令盖杜谢克感到强烈的不适，他忍住巨大的呕吐感，继续观察着这人类史上原始到极致的一幕。
他发现，就如同狮群分食猎物一样，
弗尔族人在分食成员尸体时，也有着家族地位的区别：男性往往吃到的都是那些充满肌肉纤维的部分，
而最不受欢迎的大脑，最终都留给了那些妇女和儿童。
……插句嘴，
那啥……你们爱吃脑花么？
04
眠眠不知道，那一夜盖杜谢克医生后来是如何度过的，但是他却发现了一些不得了的东西……
直觉告诉他，库鲁病诡异的特性，必然和弗尔族这种同类相食的可怕风俗有关。
那致病的真正元凶，就藏在这些死尸的脑组织中。
那么，这种元凶会是什么呢？
当时盖杜谢克觉得，既然已经追查到了致病源——尸脑，
那么调查清楚病原体也就是理所应当的事情：无非就是微生物、细菌，或是病毒中的一种。
于是，他首先从研碎的尸体脑组织液中，分离出了菌类和微生物（主要是原虫），并将剩余的组织液注入黑猩猩的颅骨中。
过了 20 个月，黑猩猩果然开始发病了，症状和库鲁病极其相似（嗯，你们都知道是什么样了吧）。
这说明致病的病原体，肯定不是细菌、真菌或微生物。
接下来，他又将杀菌后的脑组织液进行放射性照射，以使得其中的核酸失去活性，这意味着其中的病毒也被杀死了。
然而没想到的是，在进行移植后，黑猩猩依然出现了发病症状，甚至还带有传染性。
这个现象令盖杜谢克大惊失色，
因为从理论上而言，现在的脑组织液里，没有细菌真菌，没有微生物，甚至连病毒都没有……
只有一些蛋白质……
难道仅仅是蛋白质本身，也会使人致病致死，还具有不可思议的传染性吗？
这完全颠覆了此前医学界的认知。
为了验证这样的想法，盖杜谢克又进行了一个对照组的实验，将其中一组的蛋白质进行了分解酶处理。
结果，这一组的黑猩猩真的没有发病……
果然，某种蛋白质才是库鲁病的真正凶手。
虽然，盖杜谢克没有继续追查出这种蛋白质致病的原因，
但他依然凭借着对库鲁病研究的贡献，获得了 1976 年的诺贝尔生理学或医学奖。
根据盖杜谢克所得出的结论：
库鲁病的病原是某种侵害入的大脑和神经系统的病毒（是的他依然不相信蛋白质也能成为传染源），
以脑组织为主要寄主，可以长期地潜伏，
世卫组织和巴布亚新几内亚政府严格禁止了当地同类相食的习俗，
果然，库鲁病的发病率急剧下降直至趋近于零。
05
其实，早在 300 年前，欧洲人就已经发现一些绵羊和山羊会患有一种奇怪的「羊瘙痒症（Scrapie）」。
其症状表现为：丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬，直至瘫痪死亡。
此外、还有水貂、鹿和一些猫科动物也有类似的病症。
在结合了羊瘙痒症、疯牛病、克雅二氏病、库鲁病等病症的共通之处后，医学界渐渐摸到了这类病症的共同原因，
而真正将它大白于天下的，是美国神经学家——斯坦利·普鲁西纳（Stanley Prusiner）。
1982 年时，他发现了一种致病的蛋白，并以自己的名字将其命名为「prion」，中文翻译为「朊蛋白」。
所谓「朊（念 ruan）」，其实就是蛋白质的别称。
在很多媒体中，将朊蛋白称为「朊病毒」，这其实是不太准确的，
因为它其中并没有病毒所携带的核酸物质。
因此，学术界也将其称为「朊毒体」。
当普鲁西纳提出这样的观点时，引发了学术界的轩然大波：
毕竟在此之前，学术界认为传染病的病原体都是微生物，都必须具备可复制的核酸，
比如细菌、病毒、真菌、原生动物等（不然拿什么复制？）。
而蛋白质这种人畜无害的软萌玩意儿，咋就成了致病元凶呢？
尽管顶着无数质疑的声音，1997 年的诺贝尔生理学或医学奖，依然颁发给了普鲁西纳，而且是独享（此奖项一般都是二人共享）。
这严重挑战了很多学术界的权威，并且由于一般诺奖的评选，必须经过十年以上的检验，
因此仅仅第二年就颁奖给普鲁西纳，招致了很多人的不满，甚至有人骂他是民科。
但事实证明，普鲁西纳的确是个天选之子，他那离经叛道一般的观点居然真的是正确的。
那么，朊毒体的致病原理是怎样的呢？
正常的朊蛋白（PrPC），是一种生物体内的普通细胞膜蛋白，
但是当基因突变之后，它的折叠方式发生了变化，导致了三级结构变异。
这种变异的朊蛋白（PrPSC）在人体中无法消化，加上它们和正常蛋白的一级结构相同，
因此也不会被免疫系统识别并清除，只会积累在人体的大脑和神经系统中，并越积越多（集聚成了淀粉样纤维），最终破坏了脑组织。
这就好比一个群体混进了奸细，他们和普通成员一样，连情报局也辨别不出，并且奸细还会把群体普通成员也发展成为内奸，
最后，奸细的数量就会在这个群体里越来越多。
这就是为何疯牛病的病牛大脑，全都变成充满破洞的海绵体的原因。
然而朊毒体没有核酸，它靠啥来复制并实施传染的呢？
这是因为，它能与正常结构的朊蛋白结合，并诱导其改变结构（具体原因很复杂和热力学稳定性有关，眠眠就不赘述了，想了解可以留言），转变成可怕的朊毒体。
这就类似于病毒的复制，只不过它们是诱导正常蛋白以病理蛋白为模版，不断复制为更多的病理蛋白。
下图中蓝色的为正常蛋白，红色的为变性蛋白，可以看出变性蛋白在不断诱导正常蛋白变成自己的同类……
而疯牛病之所以大规模传播，就是因为当时英国为了提高牛肉出产效率，
将其它牛肉和骨头的混合物（肉骨粉）加入饲料中，
其中来源可能包含病死牛只。
从某种意义上讲，这也是同类相食惹的祸啊。
甚至，可能尼安德特人的灭绝，
也和同类相食导致朊病毒大规模传播有关（包括北京猿人等直立人也是食人魔）。
06
如果只论传染性和致死性的话，可能朊毒体还并没有那么可怕。
但它真正的可怕之处，在于极其难以杀灭（特别是人体内的灭活）。
朊毒体具有和一切已知传统病原体截然不同的特性。
它对各种物理化学因素，都有着异乎寻常的抵抗力：
短时间高压蒸气消毒不能使之完全失活，对紫外线的抵抗力比常规病毒高 40 到 200 倍，
对射线辐射、超声波、酒精、酸等传统灭活方式的抗性都极强，
甚至在室温下 10%-20% 的福尔马林溶液中，还可以存活长达 18 个月。
加上朊毒体不能被多种核酸酶灭活，
于是实验室中经常看到的场景是：所有病毒都老早就挂了，只有一堆朊毒体肆无忌惮地存在（对，甚至不能说存活，它们可以称为生命体的边界）。
因此，依赖于各种高温煎烤蒸煮病牛肉，试图杀灭朊毒体是毫无意义的，
这一点上哪怕是我堂堂大吃货国也无能为力，只能阻止相关国家牛肉进口（嗯，比如美国牛肉到今年才解禁）……
而英国也只能通过焚烧处理病死牛，用肉体毁灭的方式来做掉朊毒体。
是的，朊蛋白原本也只是一种蛋白质，
只不过原本岁月静好的它们，走上了歪路，发生了「变性」（非正常折叠），
才会变成了置人于死地的杀手：朊毒体。
其实在医学界，除了朊蛋白，还有一些其他的「变性蛋白」，只不过它们不会出现过类似朊毒体那样的生物体间传播。
这些变性蛋白所导致的病症，被统称为「神经退行性疾病（Neurodegenerative Disease）」。
听起来这个名字似乎蛮陌生的，但实际上具体的病症大家应该都很熟悉，
比如：
小脑萎缩症、阿兹海默症（Alzheimer’s disease，也就是老年痴呆症）、
帕金森综合症（Parkinson』s disease）、
肌萎缩性脊髓侧索硬化症 （ALS，也就是「渐冻人」，冰桶挑战那个，也是霍金患的病症）……
嗯，这些病症的元凶，都是变性蛋白。
其实正常人的身体，是有着蛋白清除能力的，
只是随着年龄增大，蛋白清除系统逐渐老化，变性蛋白不能及时清除，就长期积压，形成蛋白沉淀。
当人体内的蛋白沉淀超过细胞降解的极限时，就会发生非正常折叠反应，以此达到自我保护。
变性蛋白聚集在大脑和神经系统的不同部位，
于是，就产生了各种各样的神经退行性疾病。
下图中左边是正常的大脑，右边是患病的大脑，差异一目了然。
虽然朊毒体在内的变性蛋白很可恶，
但是人类已经发现它们，已经在研究它们了，已经研究了很多年……
因此，眠眠相信，代表着地球生命体最高智慧的我们，对决连生命体都几乎算不上的它们，
人类一定可以赢下这一战！备案号:YXA1MDvM0omtRrNkBAlhwmwQ

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