普恩蛋白(Prion)

普恩蛋白(Prion)
台北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

普恩蛋白(prion)是1982年由美國的神經科學家Prusiner S. B博士發表命名，其全名是傳染性蛋白顆粒(proteinaceous infectious only, 簡稱為 prion)，是一種不具核酸僅具蛋白質的粒子，目前已知是引起羊搔癢症(scrapie)、狂牛症(mad cow disease)即牛海綿狀腦病變(bovine spongiform encephalopathy, BSE)以及人類庫賈氏症(Creutzfekdt-Jakob disease, CJD)等的元兇。

普恩蛋白在動物身上廣泛存在，正常的普恩蛋白一般稱為PrP^C，c代表細胞(cellular)。目前已知主要出現在神經細胞，可能有助於維持正常的神經功能。PrP^C 具有四個α螺旋構造，可被蛋白質酵素所分解。但若其中兩個α螺旋構造因不明原因轉變為β5褶板構造，就會轉變為可致病的PrP^SC，Sc代表scrapie。PrP^SC與正常的普恩蛋白的不同之處在於PrP^SC無法被正常的蛋白酵素所水解，會形成不易溶解的團塊，故過多的PrP^SC堆積會造成神經細胞破裂，引起神經細胞死亡，當腦中的星狀細胞移除這些死亡的神經細胞時，會形成腦組織的空洞化，並開始出現類似海綿的構造，造成疾病的症狀。

人類的庫賈氏症便是一種不明原因偶發性的普恩蛋白疾病，每100萬人約有一人罹病，患者多為老人；也有部分是因為製造普恩蛋白的基因發生突變，並且有可能遺傳給後代；少數則因各種醫療行為所造成的感染。其症狀初期為記憶力衰退、行為異常、步伐不穩，隨著疾病的惡化會有抽搐、視力模糊、肢體無力等症狀，末期則會嚴重痴呆。

但目前有一種「變異型庫賈氏症(vCJD)」，根據研究顯示與狂牛症有高度相關性，很可能是食用受到PrP^SC感染的食物所致，導致牛肉消費引起廣大消費者的疑慮。變異型庫賈氏症與庫賈氏症不同之處在於：
(1)變異型庫賈氏症發病年齡較早，範圍18-41歲
(2)變異型庫賈氏症發病病程較長，約為7.5-24個月
(3)變異型庫賈氏症主要症狀為焦慮、憂鬱、退縮，以及行為逐漸改變等症狀。

動物或人感染PrP^SC大致可分為兩個路徑，一為接觸受污染之食物，將PrP^SC經口食入。進入人體的PrP^SC會在扁桃腺增殖，經由免疫系統將PrP^SC帶進淋巴結與脾臟。囊泡樹突細胞（Follicular dendritic cells）會幫助PrP^SC的複製，再經B細胞將PrP^SC帶入周圍神經，最後感染腦細胞。另一感染途徑則是經由醫療行為感染，經注射、輸血或外科手術等醫療行為感染PrP^SC。

普恩蛋白並不像其他會致病的病原體一樣具有核酸，但可藉由將正常的普恩蛋白轉變成不正常的形式，而使得不正常形式的量增加，達到類似複製的效果。可怕的是普恩蛋白幾乎是不會被摧毀的，其可抵抗熱、輻射與化學物質，並不會因此被破壞或喪失活性，且潛伏期可長達數十年，目前尚無對抗的策略，故日後食品安全將會成為政府更加要關注的焦點。

參考資料：
1.普魯希納(Stanley B. Prusiner)/黃榮棋翻譯(2004)，『狂牛哪裡逃』，科學人，第30期，第86-95頁。
2.李淑慧、張國慧、鍾明華、林士鈺(2001)，『綜說：從分子生物學觀點探討傳染性海綿狀腦病致病機轉』家畜衛試所研報，第37期，第43-50頁。