食人族的潘多拉魔盒——库鲁与阮病毒




食人族的潘多拉魔盒——库鲁与阮病毒

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祝福抑或诅咒
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与其让我所爱之人死后经受蠕虫啃咬,昼夜不宁,不如食其骨肉,让彼之灵魂予以我之肉体不断传衍下去,这是我对于死去之人最深的悼念。
 
Fore地区的人们相信,人有五个灵魂,分别为auma、ama、kwela、aona和yesegi。当人死去的那一刻,auma会立刻脱离身体,前往极地,等待重生;ama会留在现世,帮助家人完成葬礼,当满怀爱意和悲痛吃掉死者后,ama会祝福食用过的人,并且会增强他们的aona;aona代表了人的能力,会被传递给死者最爱的孩子;kwela是尸体腐烂时候释放出的污染物质,如果葬礼没有妥善安排,那么kwela就会伤害家人,只有吃掉尸体,才是最大程度净化kwela,并且kwela还会保护吃掉尸体的家人免受他人攻击;yesegi代表了神秘力量,可助其成为战士和巫师。
 
正是秉持着这样一种信念,生活在Fore地区的人们将此种传统保留了许久,当然,具体的食人步骤在今天的我们看来是十分惊骇的,人体除了胆囊,肉、内脏、大脑甚至骨髓都会被吃掉,这样食人的传统,自然可说是顽固,不开化!但是这是他们悼念逝者的仪式,虽然可怕但是也能稍微理解。不过残酷的是,这样的一种传统践行,祖先所带来的并不是祝福,而是诅咒。
 
一种名为库鲁的疾病开始在Fore地区以及与Fore通婚的相邻地区肆虐。
 
库鲁最初是在单个个体中产生的, 大脑产生了致病性传染因子,通过食用已故亲属这样传统的丧葬仪式,传染性病原体得到回收,变得更厉害。社区内感染,放大了疾病的威力,导致了流行病。
 
库鲁病潜伏期可达4~30年不等,前驱期特征为头痛和关节疼痛,通常是膝盖和脚踝在先,然后是肘部和手腕。这一过程会持续几个月,不会有发烧等典型传染病的表现;下一个阶段是“行走阶段”,刚开始会出现轻微的行走不稳,大约一个月左右会逐渐发展成明显的运动障碍和共济失调。先从主干开始振颤,温度下降会加剧颤动,接下来是末端的痉挛蜷曲以及眼球振颤。他们行为荒诞,死期将至;到了最后一个阶段,患者卧床不起,大小便失禁,伴随有痴呆症状,因为难以进食,常处于饥饿状态,在家人的围绕下,等待死神的垂怜。
 
Fore对将死的亲戚给予了令人难以置信的支持,他们从未抛弃过任何一名家庭成员,他们和垂死的病人一起居住,父母会怀抱患有库鲁病的孩子,丈夫会耐心陪伴在临终的妻子身边。但Fore不明白到底发生了什么,是先祖的诅咒吗,是先祖抛弃了他们吗?
 
科学家盖度谢克深入森林,寻找库鲁病的病因。他解剖尸体,没有发现可疑微生物和致病菌,搜寻水源,检查食物,还是没有可疑的的地方,他看着身边不断有Fore居民患上库鲁病去世,但自己却没事,一度怀疑是遗传病。
 
事情的转折点在于某次为当地长老举行的葬礼中他私藏了一片大脑,他将这一片样本带回实验室捣碎后,移植到大猩猩的脑中,后大猩猩也染病。接下来他将染病的大猩猩的大脑分为两部分处理,一部分过滤掉病毒和微生物,保留蛋白质颗粒,另外一份使用蛋白酶处理,变性所有蛋白质。结果第一份具有感染性,而第二份没有。盖度谢克写信道,库鲁病是由于一种未知的病原体引起的传染性疾病。

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1966年盖度谢克在nature发布关于大猩猩的试验
 
库鲁病流行高峰时期,杀死了Fore 1-2% 的人口,由于女性和幼儿更易接触到内脏和大脑等危险物质,暴露疾病下的风险更大,当时在一些村庄甚至都没有女性存在。直至澳大利亚当局在 1950 年代中期颁布禁止仪式性同类相食禁令后逐渐改善。
 
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罪恶之源朊病毒
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朊病毒病可以发生多种哺乳动物类型中,包括人类,而人类朊病毒病可以是偶发的、遗传的、获得的。事实上,以库鲁为代表的获得性朊病毒病只占5%左右。遗传性的朊病毒病没有明显的性别偏好,相比于偶发,常在更年轻的时候表现出来,偶发的高峰年龄是67岁。
 
库鲁病是历史上第一个已记载的人类朊病毒病,而痒病是已知最久的传染性海绵状疾病(TSE)。痒病起初被认为是寄生虫引起的肌肉疾病或者是某种慢进程的病毒,但是随着研究的深入,发现它对破坏核酸的治疗有抗性,对破坏蛋白质的治疗敏感,于是猜测痒病为一种可复制的蛋白质引起。第一次使用术语prion来描述这种TSE的蛋白质感染颗粒。如果你对上述几种朊病毒病还感到陌生的话,疯牛病那一定不陌生了,这也是朊病毒病的一种。
 
朊病毒致病是因为宿主编码的朊病毒蛋白PrP发生了错误折叠,具体的传染机制目前尚不完全知晓,但是对此也有一些猜测,我们在后面会提及到,但是对于其致病的异构体人们已经有了认识。

蛋白假说认为致病的是PrPC的异构体PrPSc。两者都是由位于人类20号染色体短臂上的PRNP基因编码而成的相同序列,在mRNA,一级结构方面没有明显差异。PrPSc异常在二三级结构——PrPC多含α螺旋,PrPSc则是β折叠,这造成了其性质的差异——PrPSc对蛋白酶消化具有显著的抵抗力,且具有聚集成淀粉样的纤维杆状结构的倾向。

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图1

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图2  PrPScPrPC的差异性
 
蛋白质错误折叠循环扩增技术(PMCA)强有力支持了蛋白假说—— PMCA能通过将传染性PrPSc和健康脑匀浆超声循环来扩增PrPSc数量。即PrPSc可以转化正常的PrPC,进程以指数形式增长。

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  PrPSc感染模型的两种假设
 
在传播实验中,常用的感染途径是脑内接种,就是盖度谢克对大猩猩做的那样,因为大脑中的PrPC浓度高,朊病毒可以快速复制。但是这不是自然环境下会进行的途径,除了 iCJD 病例(接触到了朊病毒污染的神经外科材料、电极探针或尸体硬脑膜移植)。通常,朊病毒通过外围途径进入宿主,克服重重障碍后到达大脑。
 
像库鲁病,获得朊病毒是食用了受朊病毒污染的食物,当通过口腔进入人体后,朊病毒在肠道相关淋巴组织 (GALT) 中的传染性增加,接下来朊病毒会通过周围神经到达神经系统,逐步朝大脑进发。
 
人们对朊病毒疾病的理解不断加深。库鲁的流行病学模式表明,人类疾病可以通过口服等外周途径来进行传播,不光于此,其他具有 TSE 某些特征的错误折叠障碍的研究也有了新的思路,例如阿尔茨海默病,有报告称PrPC可能作为b-淀粉样蛋白寡聚体的受体起作用或可促进AZ的淀粉样蛋白斑块的形成。

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库鲁病患者的典型的海绵状感染

将 TSE 与其他由蛋白质错误折叠和聚集引起的神经退行性疾病区分开来的主要特征之一是它们的同一物种和其他物种的个体之间的传染性。

朊病毒疾病可以从其自然宿主“跳出”。但由于物种屏障的存在,这一过程并不是那么简单,所造成的结果也不是都致死。
 
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主要的种间传播方式

为尽量减少朊病毒疾病传播风险而采取的措施必须考虑到这些疾病的许多不寻常特征:(i) 潜伏期长,至数年或更长时间;(ii) 能够在大脑中引起广泛病变 ;(iii) 朊病毒的显着抵抗力。
 
尽管人类在与朊病毒战斗的过程获得了相当的知识,但是仍然有很多但未预料到获得性朊病毒疾病的出现;尽管其种间传播不易,但是仍然需要对人畜共患病的可能性保持警惕性。要对为其未来可能对人类健康构成的威胁做好准备。
  
目前还尚未有明确的治疗可以延缓甚至逆转朊病毒病的进程,主要还是对症治疗。如果有癫痫,就用抗癫痫的药如苯妥英,卡马西平等;有肌痉挛可以用低剂量的氯硝西泮;吞咽困难可以考虑安食管来帮助进食;如果出现了幻觉/妄想等精神疾病,需要小剂量的抗精神病药治疗。
 
除了这些被动的治疗,也有一些新的发展,比如抗PrP 抗体疗法,意图阻断PrPC 的被转化;siRNA 疗法的作用是抑制PrPC 的表达,从而减少可转化为 PrPSc 的底物,从而成功抑制疾病进展。对于遗传类的朊病毒病,结合遗传检测与脑成像和体液 PMCA 的开发策略相结合可提供治疗和预防帮助。
 
参考文献:
  1. Liberski PP, Gajos A, Sikorska B, Lindenbaum S. Kuru, the First Human Prion Disease. Viruses. 2019 Mar 7;11(3):232. doi: 10.3390/v11030232. PMID: 30866511; PMCID: PMC6466359.

  2. Marín-Moreno, A., Fernández-Borges, N., Espinosa, J. C., Andréoletti, O., & Torres, J. M. (2017). Transmission and Replication of Prions. Prion Protein, 181–201. doi:10.1016/bs.pmbts.2017.06.014

  3. Sikorska, B., & Liberski, P. P. (2012). Human Prion Diseases: From Kuru to Variant Creutzfeldt-Jakob Disease. Subcellular Biochemistry, 457–496. doi:10.1007/978-94-007-5416-4_17 

  4. Brown K, Mastrianni JA. The prion diseases. J Geriatr Psychiatry Neurol. 2010 Dec;23(4):277-98. doi: 10.1177/0891988710383576. Epub 2010 Oct 11. PMID: 20938044.



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