秋季展望系列》狂牛症兇手 變異蛋白質
2011/11/13 【聯合報╱記者陳幸萱／台北報導】[img]http://mag.udn.com/magimages/4/PROJ_ARTICLE/0_0/f_353995_1.jpg[/img]
2011展望秋季系列演講，中央研究院生物化學研究所副研究員陳佩燁以「狂牛危機—你在怕什麼？ 」為題演講聽。 記者周永受／攝影
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2011展望秋季系列演講，台下觀眾聚精會神聆聽。 記者周永受／攝影
現代人聞狂牛症色變，但究竟狂牛症是怎麼來的？人是怎麼「跨種感染」而染病的呢？
國家科學委員會主辦，台灣大學物理學系暨天文物理研究所承辦，聯合報、科學發展月刊、科學人雜誌、NEWS 98、Discovery頻道協辦的「2011展望秋季系列演講」，上周五第6場由中央研究院生物化學研究所副研究員陳佩燁，主講「狂牛危機─你在怕什麼？」。
陳佩燁說，狂牛症的正式名稱為「牛隻海綿樣腦病變」，是一種錯誤摺疊的蛋白質「普立昂（prion）」引起的神經退化症，不少哺乳類動物都有類似疾病，是會讓羊不停摩擦樹幹、圍籬的「羊搔癢症」，發生在人類身上是庫賈氏症（Creutzfeldt-Jakob disease），還有狂鹿症、狂貓症等。普立昂症不僅會傳染，還會跨種傳染不同的哺乳類動物。
[b]病死動物混入飼料[/b]
狂牛症的起源，其實起於人類節省成本的「小聰明」。1970年代初期，英國為了提高畜產業的生產效率，畜農將屠宰動物剩下的內臟、骨頭殘渣脫水混合穀類粗粉，做出「肉骨飼料」混入牛飼料中，也連帶把病死的動物屍體也混入其中。
隨後在英國東南部就開始出現狂牛症，牛隻有過動、步伐不穩、飲食正常但體重不斷減輕等症狀，進而死亡，但當時不知病因，這些病牛又再被製成肉骨飼料。
直至1985年，中央獸醫實驗室分析狂牛病的牛隻樣本，發現牛腦部的組織壞死方式類似當時已知的「羊搔癢症」，腦切片有很多海綿狀的空洞，懷疑是發生在牛群的羊搔癢症。調查發現，反芻類動物製成的肉骨飼料正是引發狂牛症的病源。陳佩燁指出，一般認為應是飼料混有羊搔癢症的羊隻屍體，引發跨種傳染。
[b]英政府撲殺病牛[/b]
在1994年，英國出現第一個人類「新型庫賈氏症」病例後，發現狂牛症會跨種傳染給人，引起全球恐慌。1996年，英政府下令全面撲殺可能患有狂牛症的牛，並禁用含哺乳類動物的肉骨飼料。
新型庫賈氏症患者死亡年齡早，範圍從14至81歲，會有焦慮、憂鬱、退縮及行為改變等精神症狀，接著可能會出現幻覺、失明、無法言語及四肢抽動等病徵。
科學家以羊搔癢症的腦組織感染老鼠，試著純化普立昂疾病的病原體，經20多年研究發現，病原體竟然是蛋白質！
1982年，美國加州大學舊金山分校的Stanley B. Prusiner將得病大頰鼠的腦均質液不斷純化，最後得到27-30 kDa的蛋白質色帶，發表於Biochemistry期刊，並將之命名為「prion（普立昂）」蛋白質。後來科學家找出prion 的基因，發現所有哺乳動物都具有該基因，且相似度達90%以上，大多表現在神經系統上。
[b]目前無藥可醫[/b]
prion的基因可以轉譯成正常的蛋白PrP^C，但也可以產生致病的蛋白PrP^Sc，兩者的氨基酸序列相同，但結構不同，狂牛症就是錯誤摺疊的致病蛋白聚集所產生的。陳佩燁說，正常的蛋白質在腦中含量很少，而且五小時內就會被分解，但prion蛋白不但不會被分解，還會「帶壞」其他正常蛋白質，改變為致病結構，同時造成腦內蛋白質堆積，引發普立昂疾病。而因為蛋白質沒有核酸，無法被輻射摧毀，目前還無藥可醫。
[b]跨種感染有屏障[/b]
prion蛋白可以跨種感染，但也有「跨種感染屏障」，例如人可以傳給人、猴子、黑猩猩和山羊，綿羊可以傳給山羊，但就無法傳染給黑猩猩和猴子。科學家還在找原因，但一般認為跨種感染的屏障大小，與感染物和感染對象的prion蛋白氨基酸序列相似度有關。
[b]飲食捐血皆會感染[/b]
人類會經由飲食感染prion蛋白，新型庫賈氏症也可以經由捐血感染。陳佩燁說，prion會累積在腦、脊髓、扁桃腺、胸腺、脾、腸等部位，因此應避免高傳染力的組織進入人或動物食物鏈中。
[b]潛伏期可達50年[/b]
雖然染狂牛症的牛已被撲殺，但普立昂疾病在人身上的潛伏期可能長達40至50年，世界上可能也還有潛伏期的prion攜帶者存在。
秋季展望系列》耐心細心巧手 陳佩燁樂研究
2011/11/14 【聯合報╱記者陳幸萱／台北報導】中央研究院生物化學研究所副研究員陳佩燁的實驗室是國內第一個研究普立昂的動物實驗室。做過專利工程師、代課老師等工作，回學校當助理後，「做研究最快樂」，從此就走上科學研究之路。
陳佩燁從台大農化系畢業，念完台大生化所碩士班後，先做了3個月的專利工程師，因為討厭打卡生活，便申請公費留學。她辭掉工作，改當國中代課老師，一邊準備出國深造。後來她回到碩士班指導老師的研究室當助理，「那時候很快樂！」她笑著說，發現問題後，自己設計實驗、分析結果，再解決問題，是很享受的過程。
陳佩燁到英國劍橋大學念博士班時，正逢狂牛症盛行，當時並未動念做狂牛症研究，只是覺得奇怪，「超市的牛肉怎麼都半價，速食店的漢堡都改成雞腿堡？」
直到1997年，Stanley B. Prusiner研究狂牛病的普立昂蛋白質獲得諾貝爾醫學生理學獎，並發表文章，引發陳佩燁的興趣，「他顛覆過去認為一個氨基酸只有一種蛋白質結構的假說」。
從此她開始研究普立昂疾病，包含傳染途徑、普立昂蛋白結構的轉變機制，以及氨基酸序列如何影響跨種感染屏障等，並建立國內第一個普立昂疾病動物實驗室。
她認為，從事研究實驗需要耐心、細心與巧手，除了有好的邏輯思考外，踏實苦幹的態度也很重要，必須能接受不斷重複嘗試和失敗，甚至樂在其中。
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