丧尸病毒原理(蚕食大脑疯癫至死)

丧尸病毒原理(蚕食大脑疯癫至死)(1)

一头被撞死的野鹿诡异地扭动着身体,在骨骼重组的声响中逐渐站起,浑身鲜血,瞳孔泛白。一种闻所未闻的病毒即将席卷城市。这是丧尸电影《釜山行》的开篇。

“僵尸鹿”危机,在现实也曾发生。2019年,一种被称为“僵尸鹿”的致命传染病在美国、加拿大等地的鹿群中迅速蔓延。被感染的动物眼神呆滞、明显消瘦、极具攻击性,它们的大脑被病毒蚕食空洞。

丧尸病毒原理(蚕食大脑疯癫至死)(2)

患病鹿群图片来源:CCTV

这种无药可医,致死率100%的病毒,被称为朊病毒(prion virus), 被感染的鹿群会患上一种名为慢性消耗病(CWD:Chronic Wasting Disease),出现种种形似“丧尸”的症状。这种病目前没有有效的治疗方法,疫情发生后,人们主要采取的是捕杀和隔离等较为被动的控制手段。

朊病毒主要损害鹿的中枢神经系统,即脑和脊髓,科学家解剖发现患病的鹿脑都呈现不同程度的萎缩和空洞。

朊病毒潜伏在鹿身体的各个部位包括鹿茸,可以通过唾液、血液、乳汁、尿液、粪便和母体垂直传播。

患病动物接触过的水源、土地、植被和其他动物都可能被病毒污染。健康的鹿群如果不慎食用或接触被污染物,也有可能被感染。

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朊病毒一度被称为“同类相食是最后一道防线”

常用于佐证这个观点的论据,则是发现于上世纪50年代,太平洋新几内亚岛上,仅见于当地“弗雷人”部落的一种特殊疾病——库鲁病。

在仅有几万人的部落中,一年有200多人死于该病,并且大多数患者都是妇女和儿童。患者前期感头痛及关节疼痛,继之出现共济失调、震颤、不自主运动,后者包括舞蹈症、肌阵挛等,在病程晚期出现进行性加重的痴呆,神经异常。

美国病毒学家盖杜谢克研究发现,该部落有食用已故族人的习俗,而妇女和儿童食用大脑的比例更高,因而感染率更高。自从这一习俗被废止后,当地已无新发病例。

库鲁病是最早被研究的人类朊毒体病,这种病潜伏期长,4—30年不等,起病隐匿,先有震颤及共济失调,后有痴呆,患者多在起病3—6个月内死亡。

那么,朊病毒真的是“同类相食的防线”吗?这个说法,没有完全对。

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目前已知的朊病毒病的传播方式主要有:

一为医源性传播:如器官移植、注射尸体来源的人体激素以及不慎使用污染的外科器械等。不过,随着生物技术的发展,人工合成激素广泛替代尸源性激素,降低了朊病毒医源性感染的风险。

另外则是消化道传播:食用感染朊病毒的宿主或加工物可能导致感染。如库鲁病,牛海绵状脑病(又称疯牛病)等。

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“疯牛病”病牛图片来源:ABC News

事实上,早在300年前,人类在绵羊和小山羊中首次发现了感染朊病毒病的患病动物。20世纪70年代,英国人在处理病羊的时候,为节约资源,将其骨骼磨成骨粉,添加在牛的配合饲料中,大规模的喂养食用牛,从而引发了“疯牛病”。

感染的牛一开始只是没有精神,看上去病恹恹的,食欲不振。随后,感染的牛开始站立不稳,肢体不协调,口吐白沫直至死去。接着人们发现越来越多的牛也出现了相同的症状。

一些牛还出现了精神恍惚,当有人靠近它们时还会出现攻击性的行为。这些感染朊病毒的“疯牛”被人类食用后,也传染到了人的身上。

为了遏制“疯牛病”,英国屠宰了超过400万头牛,177人因为吃了病牛肉而患上变异型克雅二氏病,这是一种由朊病毒引起的可传播的脑病。感染者大脑海绵化(大脑皮层的神经元细胞退化、丢失,空泡变性、死亡、消失,最终被空泡和星状细胞取代)失去功能,最终离世。

所谓“同类相食”,只是病毒体从某一个体向其他个体传播的途径之一,食用或接触感染朊病毒的其他动物也有可能被感染。

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人类对朊病毒的研究进展较为缓慢,其中一个重要的原因,就是人体的免疫系统无法识别朊病毒并发起攻击。

因为朊病毒不是严格意义上的病毒。“朊”是蛋白质的旧称,朊病毒即蛋白质病毒,是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具感染性的因子。简单来说,朊病毒就是一种结构特异的蛋白质。

朊病毒与常规病毒一样,它有可滤过性、传染性、致病性以及对宿主范围的特异性,但比已知的最小的常规病毒还小得多(约30~50nm),电镜下观察不到病毒粒子的结构,不呈现免疫效应,不诱发干扰素(一种广谱抗病毒剂)产生,也不受干扰作用。

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由于朊病毒和体内的蛋白质有相同的一级结构,进入机体后,它不会被免疫系统清除,可以在机体体内“畅行无阻”。在与体内的正常蛋白接触时,会诱导正常蛋白转化为朊病毒。

朊病毒不能被酶分解,会在脑部形成斑块,最终导致中枢神经细胞死亡,脑组织被破坏。 感染者不仅最终必将走向死亡,还要承受死前变得呆傻的痛苦。

目前,朊病毒病尚无普遍有效的治疗方法,因此只能积极预防。

方法主要有:

①消灭已知的感染伤口,对病人进行适当的隔离;

②禁止食用污染的食物,对神经外科的操作及器械进行消毒要严格规范化,对角膜及硬脑膜的移植要排除供者患病的可能;

③对有家庭性疾病的家属更应注意防止其接触该病。

世界卫生组织已将朊病毒和艾滋病并立为本世纪之最危害人体健康的顽疾之一。对朊病毒的深入研究,不仅可以深入解决它对人畜健康的威胁;还可以为阿尔茨海默病的防治提供科学思路。

早前Science子刊的一项研究表明,有两种朊病毒与阿尔茨海默病(俗称:老年痴呆症)的发病存在重要关系,这两种结构异常的蛋白会迫使正常蛋白呈现相同的错误折叠形状,像传染病一样在人体内传播,从而导致大脑失去功能,变得呆傻。

因此,对朊病毒的研究还可以为揭示与痴呆有关的疾病(如老年性痴呆症、帕金森病)的生物学机制、诊断与防治提供信息,并为今后的药物开发和新的治疗方法的研究奠定基础。

现在想想,为啥《西游记》里,妖怪们每次想吃唐僧都失败了?除了主角光环,这会不会是老天对妖怪们最后的“仁慈”呢?

丧尸病毒原理(蚕食大脑疯癫至死)(8)

参考文献:

[1]Spontaneous generation of prions and transmissible PrP amyloid in a humanised transgenic mouse model of A117V GSS

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32516343/

[2]澎湃新闻:牛吃牛导致疯牛病?其实没人知道第一头疯牛是怎么来的

thepaper/newsDetail_forward_10092764

[3]央视网:[特别关注-北京]“僵尸鹿”病在北美传播 未来不排除传人风险newstv/2019/02/26/VIDErbIEOh4ackylaE64QhGO190226.shtml

[4]百度百科:克雅病

baike.baidu/item/克雅病/15181311

[5]百度百科:库鲁病

baike.baidu/item/库鲁病/2249902

[6]百度百科:朊病毒

baike.baidu/item/朊病毒#reference-[13]-33251-wrap

[7]Nucleation seed size determines amyloid clearance and establishes a barrier to prion appearance in yeast

pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32367069/

[8]Aβ and tau prion-like activities decline with longevity in the Alzheimer’s disease human brain

science/doi/10.1126/scitranslmed.aat8462

*动图来自SOOGIF

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