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第2章

癌基因核心秘密

1961年,瑞士巴塞尔大学遗传学家沃纳·阿尔伯发现了内切核酸酶。此后不久,英国伦敦皇家癌症研究会的雷纳托·杜尔贝科又发现了转染技术。这犹如两只锐利的“眼睛”,能从人体每个细胞的多达10万个基因中,准确无误地查出与癌症形成的有关原因。美国学者迈克尔·毕晓普和哈罗德·瓦姆斯利用内切核酸酶和转染技术,揭开了癌基因的秘密。1976年,为了彻底弄清癌基因和癌病毒的关系,他们采用基因工程手段,直接分离出细胞中的癌基因,并将它安装上一个病毒的“启动子”,然后引入细胞中。这个基因在病毒指令下,可以使细胞发生癌变。为了验证这一问题,他们还从另一角度进行实验:将鲁斯肉瘤病毒的癌基因,经逆转录复制出来的DNA作为探针,利用分子杂交方法,去寻找细胞中的核苷酸顺序和癌基因一致的DNA片段。结果发现许多动物体内细胞中都存在着癌基因。毕晓普和瓦姆斯经过实验和研究,终于弄清了癌基因的核心秘密:正常人体细胞中存在着一种原癌基因,是各种致癌因素的作用位点。在正常情况下,原癌基因被完全控制着,是不活跃的;但是当遇到某种射线、物理化学变化、遗传缺陷与癌病毒作用时,处于休眠状态的原癌基因就可能被激活,突变为癌基因;人体细胞中存在着一个相当大的癌基因族,癌症的“种子”深深埋在人体细胞之中;一种癌症可由几种癌基因引起,同样的癌基因也可能引起几种癌症。毕晓普和瓦姆斯因在探明癌基因秘密上的卓著成就,共同获得1989年诺贝尔生理学和医学奖。

癌与病毒

肿瘤的发生,是由于细胞内遗传机器失灵,基因的调控失常。造成核酸功能偏离正常的机制之一,是病毒感染。病毒感染能使许多动物产生癌。病毒是极端微小的物质,例如2500万个小儿麻痹症病毒只有针尖样大小。病毒以核酸为中心,其中包括脱氧核糖核酸或核糖核酸。病毒核酸包着一层蛋白质外衣。当它侵犯生物体的细胞时,脱去蛋白外衣,然后进入细胞。它的核酸能改变细胞的遗传指令,使细胞内复制病毒,这样就使细胞内基因的路线走错。有些病毒,包括若干肿瘤病毒,它的核酸是RNA而不是DNA。这些RNA病毒有特别的本领,能在逆转录酶的催化作用下,以RNA为模板,反过来转录成DNA。产生的DNA插进动物细胞的基因组中,动物细胞便转录而产生病毒的RNA,再翻译产生病毒的蛋白外衣,组装成完整的病毒。这样,病毒就能依赖动物或植物的细胞而生存繁殖。可是,在生物体细胞以外,病毒没有生命,也没有活动能力,只是随风飞扬,附着在昆虫、鸟类、动物、尘埃、舟车上,长期潜伏。病毒一旦侵入细胞,借助细胞的遗传机器高效率地复制,在几小时内就能产生10万个新病毒,成群地冲出细胞,再去进犯其他细胞。从病毒的一生中,可看到化学物质产生生命的线索。

艾滋病

引起艾滋病的病原体,便是微生物王国中的一种逆转录病毒,现在人们把它叫做人类免疫缺陷病毒。

艾滋病是一种致命性传染病。艾滋病毒一旦进入人体,只选择免疫系统的辅助性淋巴细胞和巨噬细胞作为攻击目标,从而严重破坏患者全身的免疫系统,侵袭肺、脑、消化系统等,使机体丧失抵抗能力,严重威胁患者的生命。自从艾滋病被发现以来,受害者逐年剧增,并且一旦染病,终生受害,到目前为止,人类尚未找到一种根治艾滋病的有效方法。

艾滋病的传播途径是从非洲到中美加勒比海的海地岛国,然后又传播到美国的纽约,并很快在美国各港口城市泛滥。随着不良生活方式的扩散,它又迅速蔓延到欧洲及世界各地。

艾滋病主要通过性接触、输入污染病毒的血液和血液制剂、共用艾滋病患者用过而未经消毒的针头和注射器等传播,受病毒感染的孕妇也可以通过胎盘血液传染给胎儿。当艾滋病的病毒进入人体后,可以静静地潜伏在人体内多年而不发作。它的主要危害是破坏人体免疫系统,使病人无法抵抗其他机会感染的疾病而致死。还可以发生少见的恶性肿瘤,如多发性出血性肉瘤而导致死亡。由于艾滋病这一严重威胁人类生存的疾病在很多国家相继出现,已在全世界范围内形成一种艾滋病恐怖症。很多报道过分地渲染了艾滋病的可怕性,这更增加了艾滋病的恐怖气氛。其实,艾滋病有明显的高危人群,已经知道了传染途径,这种病是可以预防的。

艾滋病病毒的发现

1980~1981年间,美国洛杉矶加利福尼亚大学的迈克尔·斯·哥特列波博士鉴定出几个卡氏肺囊虫肺炎(PCP)男性患者。这是一种罕见的肺炎,常发病于身体内免疫系统受到阻碍的人。几乎同时,纽约大学医学中心的阿尔文·弗瑞德曼·金博士发现了一个年轻的同性恋者患有卡波济氏肉瘤。这是一种罕见的慢性癌症,患者往往是地中海一带血统的人。弗瑞德曼·金了解到纽约和旧金山的一些医生于1979年在同性恋者中发现了卡波济氏病毒受害者。他和哥特列波都向美国疾病控制中心报告了这一不寻常的发现。1981年6月5日,美国疾病控制中心首先向世界公布了这一新型传染病,并把它定名为“获得性免疫缺乏综合症”。从此,防治艾滋病的研究受到世界各国的高度重视。1983年,法国巴斯德研究所的一个研究组宣布发现了艾滋病病毒。1984年,美国科学家罗伯特·盖洛根据巴斯德研究所提供的样本,又一次分离出艾滋病病毒。

“埃博拉”病毒

“埃博拉”病通过血液和其他体液传播,这与艾滋病相似。但艾滋病患者一般尚可活上相当长的一段日子,而一旦染上埃博拉病,在经过病毒潜伏期后,先出现高烧、头痛、呕吐等症状,然后病人在备受几天腹泻和眼睛、耳朵、鼻子出血的折磨后,痛苦地死去,前后往往不到一星期。患者死亡率高达80%以上。“埃博拉”病毒是1976年在扎伊尔埃博拉河附近一个名叫扬博科的小村庄首次发现的,并由此得名。那一年,“埃博拉”病在扎伊尔的55个村庄及其邻国苏丹、埃塞俄比亚流行,造成近千人的死亡。

医学界迄今对埃博拉病毒知之甚少,目前尚无对付这种神秘病毒的有效治疗办法。

埃姆斯测验

埃姆斯测验是用来检测诱变剂致癌作用的一种方法,于1973年由埃姆斯(Ames)等首先采用。其理论依据是:癌变是某些基因发生突变的结果,因而一切致癌物质都是诱变剂。用埃姆斯的方法对几百种致癌物质进行检测,总符合率达90%。一般认为:在埃姆斯测检中呈阳性反应的物质有致癌的潜在危险性。该测验所用的菌株是鼠沙门氏菌,所用的指标是一组氨酸缺陷型的回复突变。每一菌株代表一种结构改变。此外,有些物质本身不是诱变剂,可是进入人体和动物体内能转变为诱变剂,这种物质常被称为前诱变剂。应用细菌作为测试诱变剂的材料时,这种所谓的前诱变剂的诱变作用测不出来。为弥补这一缺点,可以在测试系统中加入鼠肝脏提取物,其中包含着一些使前诱变剂转变为诱变剂的酶(如羟化酶)。这样,就使这一检测系统更趋于完善。

阿狄森氏病

阿狄森氏病又称慢性肾上腺皮质功能减退症,是由肾上腺皮质组织破坏(至少破坏95%以上)所引起。病因多为自身免疫和肾上腺皮质结核,其他为感染、炎症、破坏性肿瘤和肾上腺的淀粉样变。主要症状为缺乏糖皮质激素和盐皮质激素的表现,如:肌无力、虚弱、极易疲劳、心跳微弱、经常恶心、呕吐、低血糖、体重减轻、血Na?降低、血K?升高、失水、低血容量、低血压、肾功能障碍及抵抗力降低等。此外,还有特征性的皮肤、黏膜色素沉着。色素沉着以面部、关节屈伸面和皮肤皱褶而受麽擦处,以及乳头、乳晕、生殖器、肩腋部、下腹中线、指(趾)甲根部等处最明显。色素深浅不一,深者如焦煤、浅者呈棕黄色或古铜色。其机制是由于失去糖皮质激素对腺垂体的反馈抑制作用,使促肾上腺皮质激素(ACTH)和促黑色素细胞刺激素(MSH)的释放增加,而ACTH肽链的前13个氨基酸与MSH的完全相同,也能促进黑色素形成,二者一起引起色素沉着。

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