章節1
癌基因核心秘密
1961年,瑞士巴塞爾大學遺傳學家沃納·阿爾伯發現了內切核酸酶。此後不久,英國倫敦皇家癌症研究會的雷納托·杜爾貝科又發現了轉染技術。這猶如兩隻銳利的“眼睛”,能從人體每個細胞的多達10萬個基因中,準確無誤地查出與癌症形成的有關原因。美國學者邁克爾·畢曉普和哈羅德·瓦姆斯利用內切核酸酶和轉染技術,揭開了癌基因的秘密。1976年,為了徹底弄清癌基因和癌病毒的關係,他們采用基因工程手段,直接分離出細胞中的癌基因,並將它安裝上一個病毒的“啟動子”,然後引入細胞中。這個基因在病毒指令下,可以使細胞發生癌變。為了驗證這一問題,他們還從另一角度進行實驗:將魯斯肉瘤病毒的癌基因,經逆轉錄複製出來的DNA作為探針,利用分子雜交方法,去尋找細胞中的核苷酸順序和癌基因一致的DNA片段。結果發現許多動物體內細胞中都存在著癌基因。畢曉普和瓦姆斯經過實驗和研究,終於弄清了癌基因的核心秘密:正常人體細胞中存在著一種原癌基因,是各種致癌因素的作用位點。在正常情況下,原癌基因被完全控製著,是不活躍的;但是當遇到某種射線、物理化學變化、遺傳缺陷與癌病毒作用時,處於休眠狀態的原癌基因就可能被激活,突變為癌基因;人體細胞中存在著一個相當大的癌基因族,癌症的“種子”深深埋在人體細胞之中;一種癌症可由幾種癌基因引起,同樣的癌基因也可能引起幾種癌症。畢曉普和瓦姆斯因在探明癌基因秘密上的卓著成就,共同獲得1989年諾貝爾生理學和醫學獎。
癌與病毒
腫瘤的發生,是由於細胞內遺傳機器失靈,基因的調控失常。造成核酸功能偏離正常的機製之一,是病毒感染。病毒感染能使許多動物產生癌。病毒是極端微小的物質,例如2 500萬個小兒麻痹症病毒隻有針尖樣大小。病毒以核酸為中心,其中包括脫氧核糖核酸或核糖核酸。病毒核酸包著一層蛋白質外衣。當它侵犯生物體的細胞時,脫去蛋白外衣,然後進入細胞。它的核酸能改變細胞的遺傳指令,使細胞內複製病毒,這樣就使細胞內基因的路線走錯。有些病毒,包括若幹腫瘤病毒,它的核酸是RNA而不是DNA。這些RNA病毒有特別的本領,能在逆轉錄酶的催化作用下,以RNA為模板,反過來轉錄成DNA。產生的DNA插進動物細胞的基因組中,動物細胞便轉錄而產生病毒的RNA,再翻譯產生病毒的蛋白外衣,組裝成完整的病毒。這樣,病毒就能依賴動物或植物的細胞而生存繁殖。可是,在生物體細胞以外,病毒沒有生命,也沒有活動能力,隻是隨風飛揚,附著在昆蟲、鳥類、動物、塵埃、舟車上,長期潛伏。病毒一旦侵入細胞,借助細胞的遺傳機器高效率地複製,在幾小時內就能產生10萬個新病毒,成群地衝出細胞,再去進犯其他細胞。從病毒的一生中,可看到化學物質產生生命的線索。
艾滋病
引起艾滋病的病原體,便是微生物王國中的一種逆轉錄病毒,現在人們把它叫做人類免疫缺陷病毒。
艾滋病是一種致命性傳染病。艾滋病毒一旦進入人體,隻選擇免疫係統的輔助性淋巴細胞和巨噬細胞作為攻擊目標,從而嚴重破壞患者全身的免疫係統,侵襲肺、腦、消化係統等,使機體喪失抵抗能力,嚴重威脅患者的生命。自從艾滋病被發現以來,受害者逐年劇增,並且一旦染病,終生受害,到目前為止,人類尚未找到一種根治艾滋病的有效方法。
艾滋病的傳播途徑是從非洲到中美加勒比海的海地島國,然後又傳播到美國的紐約,並很快在美國各港口城市泛濫。隨著不良生活方式的擴散,它又迅速蔓延到歐洲及世界各地。
艾滋病主要通過性接觸、輸入汙染病毒的血液和血液製劑、共用艾滋病患者用過而未經消毒的針頭和注射器等傳播,受病毒感染的孕婦也可以通過胎盤血液傳染給胎兒。當艾滋病的病毒進入人體後,可以靜靜地潛伏在人體內多年而不發作。它的主要危害是破壞人體免疫係統,使病人無法抵抗其他機會感染的疾病而致死。還可以發生少見的惡性腫瘤,如多發性出血性肉瘤而導致死亡。由於艾滋病這一嚴重威脅人類生存的疾病在很多國家相繼出現,已在全世界範圍內形成一種艾滋病恐怖症。很多報道過分地渲染了艾滋病的可怕性,這更增加了艾滋病的恐怖氣氛。其實,艾滋病有明顯的高危人群,已經知道了傳染途徑,這種病是可以預防的。
艾滋病病毒的發現
1980~1981年間,美國洛杉磯加利福尼亞大學的邁克爾·斯·哥特列波博士鑒定出幾個卡氏肺囊蟲肺炎(PCP)男性患者。這是一種罕見的肺炎,常發病於身體內免疫係統受到阻礙的人。幾乎同時,紐約大學醫學中心的阿爾文·弗瑞德曼·金博士發現了一個年輕的同性戀者患有卡波濟氏肉瘤。這是一種罕見的慢性癌症,患者往往是地中海一帶血統的人。弗瑞德曼·金了解到紐約和舊金山的一些醫生於1979年在同性戀者中發現了卡波濟氏病毒受害者。他和哥特列波都向美國疾病控製中心報告了這一不尋常的發現。1981年6月5日,美國疾病控製中心首先向世界公布了這一新型傳染病,並把它定名為“獲得性免疫缺乏綜合症”。從此,防治艾滋病的研究受到世界各國的高度重視。1983年,法國巴斯德研究所的一個研究組宣布發現了艾滋病病毒。1984年,美國科學家羅伯特·蓋洛根據巴斯德研究所提供的樣本,又一次分離出艾滋病病毒。
“埃博拉”病毒
“埃博拉”病通過血液和其他體液傳播,這與艾滋病相似。但艾滋病患者一般尚可活上相當長的一段日子,而一旦染上埃博拉病,在經過病毒潛伏期後,先出現高燒、頭痛、嘔吐等症狀,然後病人在備受幾天腹瀉和眼睛、耳朵、鼻子出血的折磨後,痛苦地死去,前後往往不到一星期。患者死亡率高達80%以上。“埃博拉”病毒是1976年在紮伊爾埃博拉河附近一個名叫揚博科的小村莊首次發現的,並由此得名。那一年,“埃博拉”病在紮伊爾的55個村莊及其鄰國蘇丹、埃塞俄比亞流行,造成近千人的死亡。
醫學界迄今對埃博拉病毒知之甚少,目前尚無對付這種神秘病毒的有效治療辦法。
埃姆斯測驗
埃姆斯測驗是用來檢測誘變劑致癌作用的一種方法,於1973年由埃姆斯(Ames)等首先采用。其理論依據是:癌變是某些基因發生突變的結果,因而一切致癌物質都是誘變劑。用埃姆斯的方法對幾百種致癌物質進行檢測,總符合率達90%。一般認為:在埃姆斯測檢中呈陽性反應的物質有致癌的潛在危險性。該測驗所用的菌株是鼠沙門氏菌,所用的指標是一組氨酸缺陷型的回複突變。每一菌株代表一種結構改變。此外,有些物質本身不是誘變劑,可是進入人體和動物體內能轉變為誘變劑,這種物質常被稱為前誘變劑。應用細菌作為測試誘變劑的材料時,這種所謂的前誘變劑的誘變作用測不出來。為彌補這一缺點,可以在測試係統中加入鼠肝髒提取物,其中包含著一些使前誘變劑轉變為誘變劑的酶(如羥化酶)。這樣,就使這一檢測係統更趨於完善。
阿狄森氏病
阿狄森氏病又稱慢性腎上腺皮質功能減退症,是由腎上腺皮質組織破壞(至少破壞95%以上)所引起。病因多為自身免疫和腎上腺皮質結核,其他為感染、炎症、破壞性腫瘤和腎上腺的澱粉樣變。主要症狀為缺乏糖皮質激素和鹽皮質激素的表現,如:肌無力、虛弱、極易疲勞、心跳微弱、經常惡心、嘔吐、低血糖、體重減輕、血Na+降低、血K+升高、失水、低血容量、低血壓、腎功能障礙及抵抗力降低等。此外,還有特征性的皮膚、黏膜色素沉著。色素沉著以麵部、關節屈伸麵和皮膚皺褶而受麽擦處,以及乳頭、乳暈、生殖器、肩腋部、下腹中線、指(趾)甲根部等處最明顯。色素深淺不一,深者如焦煤、淺者呈棕黃色或古銅色。其機製是由於失去糖皮質激素對腺垂體的反饋抑製作用,使促腎上腺皮質激素(ACTH)和促黑色素細胞刺激素(MSH)的釋放增加,而ACTH肽鏈的前13個氨基酸與MSH的完全相同,也能促進黑色素形成,二者一起引起色素沉著。BBB