吃自己精子会产生朊病毒吗,朊病毒产生的原因是因为同类相食,为什么猪吃泔水没听说过病变?

朊病毒其实并不是病毒,而是动物摄取同物种蛋白质后造成的自身蛋白质复制异常。发生这种异常的前提是:一,异体蛋白质和本体蛋白质结构类似,也就是同物种吃自己精子会产生朊病毒吗;二,异体蛋白质的结构完整,这样才能作为样本进行复制。疯牛病是因为给牛喂了牛骨制成的骨粉,而这些骨粉都是生加工的;而人类历史上那些朊病毒肆虐的“食人族”也是因为生食人肉……而猪吃泔水却不会得朊病毒症,是因为泔水里即使有少量猪肉,也都是经过烹饪做熟了的,其中的蛋白质结构已经被破坏了。借用美剧《识骨寻踪》里一句“恐怖”的台词说——“如果有一天,你迫不得已要吃人肉,记得一定得做熟”。

前言:朊病毒是有一定几率在不同物种间传播的,比如疯牛病。有学者认为朊病毒的存在一定程度上抑制了物种间的同类相食。

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朊病毒发现:1982年美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳在研究羊瘙痒病时意外发现一种新型亚病毒粒子—朊病毒,类具有传染性的特殊蛋白质颗粒,也是一种新型的蛋白质病毒。

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朊病毒结构:人和动物细胞中正常朊蛋白称为PrPc,致病性朊病毒蛋白为称为PrPSC ,两者是由同一基因PRNP 编码的,其氨基酸序列完全一致,质谱和气相测序以及别的生化研究发现共价键也无变化,两者是异构体,一级结构完全相同,本质差别在于它们构象上的差异。

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朊病毒的形成:朊病毒的形成有多个不同假说,作者这里仅介绍认可程度较高的构象诱导假说。朊病毒与正常的朊蛋白结合,诱导朊蛋白构象发生改变从而使正常朊蛋白转变为不可溶的朊病毒。

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朊病毒与普通病毒的共性:朊病毒具有传染性,朊病毒病可以通过食物污染传播途径和血液传播途径进行传播,另外还有接触性传播和通过胎盘的亲代与子代的垂直传播。朊病毒可以“繁殖”,朊病毒可以通过与正常朊蛋白相互作用,使正常朊蛋白转变为朊病毒,这种转变是不可逆的。朊病毒可以以指数级的方式增殖。朊病毒具有致病性,PrPsc通过不断聚合,形成自聚集纤维,然后在中枢神经细胞中堆积,最终破坏神经细胞。在临床上他们都会有一个相同或相似的特点,就是在解剖被感染的生物机体的脑部的时候都会发现淀粉样脑部坏死现象或浆糊化组织病变,形成淀粉样颗粒沉淀或脑组织空泡变性。

朊病毒与常规病毒的不同之处:朊病毒与正常的病毒最大的不同之处在于它是一种不含核酸的病毒。朊病毒本质上是一个蛋白分子,由动物体内单一基因组基因即P R N P 编码。朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性。原因:朊病毒与体内正常蛋白质的一、二级结构完全相同,只是空间结构不一样,所以无法引起免疫系统的免疫反应。朊病毒对干扰素不敏感,干扰素是指在同种细胞上具有广谱抗病毒活性的一类蛋白质, 其活性受基因的调控, 涉及 RNA 和蛋白质的合成环节。朊病毒不会刺激机体产生干扰素且对人工注射干扰素不敏感。

朊病毒病:见下图

说了大半天我很遗憾的告诉你,不同物种之间的朊病毒也是会相互传染的,因为朊蛋白基因相对保守,亲缘关系较近的不同物种间朊蛋白差异不大,其他物种的朊病毒也可以诱导生物本身的朊蛋白转变为朊病毒。比如,疯牛病就是牛朊病毒引起的,疯牛病是有一定几率传染给人的。

这个问题非常有意思,而我曾经的研究恰巧涉及过,所以我从自己专业的角度来答一下。

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朊病毒(Prion蛋白)三维结构以及所造成的淀粉样沉淀病变一. 朊还是元傻傻分不清楚

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其实我最早接触朊病毒,很长一段时间一直不知道这个字中文的正确念法。开始我以为这玩意是念yuan,也就是元,对应英文“meta”,有点病毒始祖的意思。后来自己的研究项目涉及到了,才知道对应英文是RRION,明明是一种蛋白质,而不是经典意义的病毒。所以记住这个字念ruan,至于这么翻译好不好,我个人还真觉得需要商榷,至少个人经验是容易造成歧义。

二. 遭遇Prion因为我当时做的研究项目是用模式识别,机器学习等各种算法,去识别蛋白质序列中的重复性和周期性。我搞了个算法,然后就到蛋白质数据库UniProt里去“海选”蛋白质。而这个Prion,就自己跳出来了。Prion的序列重复模式非常特别,一般蛋白序列的重复都是短字符串重复(Tandem Repeat),而Prion却包含巨长的重复,而且关键重复单元间的相似性非常高,以至于我开始一直怀疑这玩意是测序或者注释错误。

我作为通讯作者的介绍识别蛋白质重复序列算法的综述文章后来还请教了芝加哥大学的进化生物学大牛龙漫远老师,龙老师发给我几篇文献。看了以后我大概明白了,这个Prion实际上在很多物种里都有,本来是个正常蛋白,至于重复的序列性,本是为了构成正常的功能结构域。

三. 蛋白肿么变病毒了?

很多人都知道疯牛病的病因就是朊病毒,其实就是变性的Prion蛋白。下图左边是正常的Prion(PrP),在动物体内发挥正常功能;右边是变性的Prion(PrPsc),会导致动物脑部病变,出现所谓“淀粉样沉淀”,大脑很多地方都萎缩了。而最奇妙的在于,PrP和PrPsc之间的蛋白序列没有差别,只是蛋白构象变化了。

这个事情太超乎常理了,举个形象的例子,就好比同一个生产线上生产蛋糕,用料都没变,突然有一块蛋糕变成了毒苹果。写到这儿,要推荐大家找一下@三思逍遥写的一篇关于手性和药物毒理的文章看看,和Prion的变性在哲学层面,有异曲同工之妙。

四. 病毒还是蛋白?

Prion明明是个蛋白质,没有包含任何遗传物质(DNA,RNA),在形态上和传播方式上,和已知所有病毒也都完全不同。那为什么要叫它病毒呢?最重要的原因是它确实可以复制自己。至于复制的方式,玩过多米诺骨牌吗?变性的Prion就像第一张牌,一旦出现,就可以催化神经系统的正常蛋白变性。实际上,所谓的淀粉样沉淀,如果拿到显微镜下观察,会发现就是无数完全一样的氨基酸结构在不断重复,整齐的排列着,是不是非常邪恶。

个人认为,Prion不能算狭义的,或者说是生物学意义的病毒。如果一定要把它叫做病毒,那么它是一种更为广义的,甚至是在哲学意义上的病毒。我写过一个微科幻,叫《终极进化》,就是讲一个文明是如何成为病毒一样的东西,有兴趣可以去头条号阅读::///i6511550509734691336/

五. 学术性的生物学背景

本文只是杂文性质,没有详细讨论学术层面。如果读者感兴趣,可以评论或私信提问,我会酌情在头条号里根据读者需求撰写。

2022-06-10

2022-06-10