瘋牛病與阿茲海默症：病變蛋白的驚人相似性與致病機制新解

天津南開大學的楊池明博士及其研究團隊發現，瘋牛病（牛海綿狀腦病）與老年癡呆症（阿茲海默症）的病變蛋白存在驚人的相似性。這一發現對於探究瘋牛病的病因，以及開發抑制此類神經退化疾病的藥物，具有十分重要的意義。

病變蛋白序列的化學相似性

這位旅美中國學者經過多年研究，發現兩種疾病在化學致病機制上有諸多共通之處。透過實驗分析與計算機模擬相結合，他發現瘋牛病中的致病蛋白氨基酸序列，與阿茲海默症中β類澱粉蛋白的氨基酸序列，在化學性質上呈現驚人的類似性。他認為，這種序列層面的相似性顯示，兩種疾病很可能共享類似的化學病變機制。

至今缺乏有效療法的神經退化疾病

瘋牛病與老年癡呆症長期以來都是發病機制不明的絕症。以北美為例，目前有近300萬名阿近300萬名阿茲海默症患者，卻仍然沒有有效的治療藥物。路透社曾報導指出，這兩種神經退化疾病的發病機制具有驚人的類似性。

兩大病因理論之爭

目前世界上關於瘋牛病及相關疾病成因的理論主要有兩個：一是朊毒體蛋白錯誤摺疊理論（prion misfolding theory），屬於一種生物物理觀點；二是「未知病毒理論」，認為疾病由某種帶有核酸的未知病毒引起。提出朊毒體蛋白錯誤摺疊理論的科學家史坦利·布魯希納（Stanley Prusiner），正是因為這項研究於1997年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

「腦腔中蛋白自由基氧化病變」的新觀點

1999年初，楊池明在綜合分析一百多年來的研究數據後，首次提出「動物腦腔中蛋白自由游走引發化學病變」的理論，從而解決了英國已爭論259年的綿羊搔癢症與瘋牛病之間的亞病毒理論問題。他領導的南開大學神經化學課題組，提出了瘋牛病的神經化學觀（神經自由基化學觀）：蛋白質受氧化損傷破壞後，會形成具有特殊化學結構的蛋白自由基；這些自由基可以引發其他良性蛋白的病變，形成連鎖反應，進而破壞腦細胞，最終導致動物死亡。

計算機模型揭示的共同病變模式

利用阿茲海默症和瘋牛病腦蛋白的計算機模型，楊池明發現這兩種疾病的病變蛋白分子在序列形式上有相似之處——蛋白結構的錯誤會導致大腦中蛋白質的異常沉積。

異常沉積如何摧毀大腦

在這兩種疾病中，蛋白的異常沉積都會使大腦組織逐漸退化。就阿茲海默症而言，β類澱粉蛋白會在大腦中以斑塊形式聚集，一般認為這正是患者記憶力衰退的重要原因。而在瘋牛病（牛海綿狀腦病）和人類庫賈氏症（CJD）中，異常朊毒體蛋白則會促使大腦組織形成海綿狀空洞。庫賈氏症患者會出現行走困難，病情迅速發展為定向力障礙、昏迷，直至死亡。

朊毒體研究的世紀爭論

關於瘋牛病的朊毒體研究，病毒學家和生物物理學家長期以來爭論不休。生物物理學家認為，朊毒體是由單一蛋白分子的錯誤摺疊所導致，因為至今沒有發現與常規病毒相關的核酸存在證據；病毒學家則堅持，朊毒體是由一種帶有核酸的未知病毒引起的。

楊池明於1999年提出「脊椎動物腦腔中朊毒體的蛋白自由基氧化病變」觀點。他認為，朊毒體的複製既不需要核酸，也不僅僅是分子錯誤摺疊的問題，而主要是一個序列專一的蛋白大分子自由基氧化化學過程。這一觀點為化解兩派學說的長期爭議提供了全新的思路。