阮病毒的發(fā)現(xiàn)之旅

1957年，美國(guó)科學(xué)家蓋杜謝克（Daniel Gajdusek，1923－2008年）在巴布新幾內(nèi)亞?wèn)|部高地發(fā)現(xiàn)一個(gè)土著部落Fore族，F(xiàn)ore族有很多人得了一種被稱(chēng)為庫(kù)魯病的怪病，潛伏期較長(zhǎng)，前期患者僅感頭痛及關(guān)節(jié)疼痛，繼之出現(xiàn)共濟(jì)失調(diào)、震顫、不自主運(yùn)動(dòng)，后者包括舞蹈癥、肌陣攣等，在病程晚期出現(xiàn)進(jìn)行性加重的癡呆，神經(jīng)異常?；颊叨嘣诎l(fā)病3～6個(gè)月內(nèi)死亡。

起初，蓋杜謝克以為庫(kù)魯病是遺傳病，后來(lái)他發(fā)現(xiàn)Fore族有食用已故親人臟器習(xí)俗，庫(kù)魯病其實(shí)是一種傳染病，致病源就是后來(lái)發(fā)現(xiàn)的Prion（阮病毒）。

1982年，美國(guó)生化學(xué)家史坦利·布魯希納（Stanley Prusiner，1942年-）在Science雜志發(fā)表論文，發(fā)現(xiàn)并命名了阮病毒Prion。

1991年，史坦利·布魯希納在Science雜志發(fā)表論文，揭示了阮病毒的致病機(jī)制，從而闡明了動(dòng)物瘙癢癥以及人類(lèi)克雅氏病等致病原因。

這兩篇論文的作者都只有布魯希納一個(gè)人，厲害了。

1976年，蓋杜謝克因在庫(kù)魯病領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

1997年，布魯希納因發(fā)現(xiàn)朊病毒及闡述其致病機(jī)理而獲得了1997年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

阮病毒的不解之謎

朊病毒（prion）是蛋白質(zhì)，不含有任何DNA和RNA，也就是沒(méi)有遺傳物質(zhì)，但是卻能自我復(fù)制和傳播疾病。阮病毒是生物，但看起來(lái)卻又違背了中心法則，現(xiàn)代生物學(xué)的理論基石搖搖欲墜了？

中心法則

中心法則，是現(xiàn)代生物學(xué)中最重要最基本的規(guī)律，現(xiàn)代生物學(xué)的理論基石，最早由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一弗朗西斯·克里克于1958年提出。

遺傳信息的流動(dòng)方向：DNA→DNA（DNA的自我復(fù)制），DNA→RNA（轉(zhuǎn)錄），RNA→蛋白質(zhì)（翻譯），以及逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA→RNA（RNA的自我復(fù)制），RNA→DNA（逆轉(zhuǎn)錄）。

阮病毒的致病機(jī)制

1991年，發(fā)現(xiàn)阮病毒后的第9年，布魯希納成功闡明了阮病毒的致病機(jī)制。

朊病毒（prion）實(shí)質(zhì)是一類(lèi)具有感染性的特殊蛋白，朊病毒（SC型PrP型蛋白）接觸到了生物體內(nèi)正常的C型PrP蛋白，導(dǎo)致C型的變成了SC型，通過(guò)蛋白變構(gòu)來(lái)批量復(fù)制自己。

所以，阮病毒依然是由基因編碼的，通過(guò)改變正常PrP蛋白的構(gòu)象來(lái)實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制和傳播疾病。

還好，現(xiàn)代生物學(xué)的理論基石——中心法則不需要修正了。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，阮病毒這個(gè)名稱(chēng)并不合適，因此現(xiàn)在也用阮粒來(lái)稱(chēng)呼prion。

病毒編碼的阮病毒

自阮病毒發(fā)現(xiàn)以來(lái)，陸續(xù)在人類(lèi)、動(dòng)物、植物、真菌和細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了朊病毒。其中人的朊病毒病已發(fā)現(xiàn)4種：庫(kù)魯病、克雅氏病、格斯特曼綜合癥及致死性家族性失眠癥。

病毒（Virus）作為自然界中數(shù)量巨大、種類(lèi)繁多的生命形式，病毒中是否存在朊病毒一直不為人所知。

2019年1月21日，西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院許曉東課題組在Nature Communications雜志發(fā)表了題為：A viral expression factor behaves as a prion 的研究論文，報(bào)道了第一個(gè)由病毒編碼的朊病毒，該發(fā)現(xiàn)將阮病毒從之前報(bào)道的細(xì)胞生物擴(kuò)展到了非細(xì)胞的病毒世界，證實(shí)了阮病毒蛋白在自然界的普遍存在。

許曉東副教授在研究桿狀病毒表達(dá)因子LEF-10時(shí)發(fā)現(xiàn)，該蛋白具有不同尋常的聚集行為，這種現(xiàn)象與朊病毒十分類(lèi)似。在酵母鑒定系統(tǒng)中，LEF-10表現(xiàn)出了典型的朊病毒特征。而在病毒感染的昆蟲(chóng)細(xì)胞中，高表達(dá)的LEF-10可以從可溶態(tài)轉(zhuǎn)變成聚集態(tài)，進(jìn)而調(diào)控病毒的增殖。這些結(jié)果表明，LEF-10是一個(gè)病毒編碼的朊病毒。

該發(fā)現(xiàn)解釋了生物制品工業(yè)的一個(gè)困惑，即接種桿狀病毒的數(shù)量與外源蛋白產(chǎn)量缺乏相關(guān)性。另外，人們很早就發(fā)現(xiàn)皰疹病毒感染與阿爾茲海默病具有某種聯(lián)系；既然病毒可以編碼朊病毒，那么這種聯(lián)系的中間環(huán)節(jié)很可能是皰疹病毒編碼的朊病毒；這或許為老年癡呆病的防治帶來(lái)一線(xiàn)曙光。

2016屆碩士研究生南昊為該論文第一作者，許曉東副教授為通訊作者，陳紅英教授和英國(guó)肯特大學(xué)Mick Tuite教授為共同作者。

許老師的心路歷程

整個(gè)投稿過(guò)程持續(xù)了將近一年，從最開(kāi)始的心潮澎湃到后來(lái)的波瀾不驚。其實(shí)仔細(xì)想想，科研的最大樂(lè)趣在于搞清楚困擾你心頭的疑惑，寫(xiě)文章是這個(gè)過(guò)程的終點(diǎn)，也是這個(gè)過(guò)程的副產(chǎn)物。其實(shí)，發(fā)文章不就是向科學(xué)界宣告自己的發(fā)現(xiàn)么？按道理發(fā)表在哪種級(jí)別的雜志都是無(wú)所謂的事情，但是名利世界，誰(shuí)人又能坦然面對(duì)呢？

回頭看看這些年走過(guò)的路程，雖然一直是磕磕絆絆的，但是終極目標(biāo)從未變過(guò)。

此時(shí)此刻，我賬面上剩余的經(jīng)費(fèi)不足千元。只能說(shuō)，對(duì)于我們這樣的小課題組，原始創(chuàng)新的風(fēng)險(xiǎn)是巨大的。這條路很大的可能是越走越窄，以至于最終面臨沒(méi)有經(jīng)費(fèi)沒(méi)有研究生的窘境。然而，我們終究是幸運(yùn)的，終于活著看見(jiàn)了今天的朝霞。