CJD專欄--5. DeArmond 的神經病理學研究
Prusiner做出PrP27-30的抗體之後，他先得知道PrP27-30存在腦子的什麼地方，才能推測PrP27-30與病理變化之間的關係。Prusiner在1984年找來了 DeArmond。
DeArmond是一位神經病理學者，原是以GFAP來研究星狀膠細胞。當他與Prusiner合作，以免疫染色的方式第一次看到類澱粉斑塊時，他毅然捨棄初衷，轉向prion疾病的研究。1985年，他們以電子顯微鏡的觀察，看到斑塊之中有很多含PrP27-30的絲狀結構，他們稱之為prion amyloid filament。這些發現首度將病理變化和prion兩者連在一起。
接下來的問題是：這些類澱粉斑塊是否就是造成神經組織發生病變的原因？就以西方墨點的方式來分析，不論是感染了羊搔癢症的倉鼠腦，或者是CJD病人的腦子，其腦中都含有大量的scrapie PrP，然而卻只有少量的PrP類澱粉斑塊。由此推測，這些有病變的腦子，應該含有很多non-amyloid scrapie PrP。
然而要證實non-amyloid scrapie PrP的存在不是一件容易的事，一則是因為cellular PrP和scrapie PrP原本就並存於神經細胞上，所以首先得用Proteinase K(PK)先將cellular PrP處理掉；二則是因為完整的scrapie PrP具有β-sheet結構，無法染上抗體，所以得用guanidinium先將scrapie PrP變性之後，才能染上抗體。
研究出這些技術之後，DeArmond才能將Sc237的prion蛋白質注入倉鼠的視丘，在1987 年做出了被譽為標竿文章(landwark article)的傑作。這篇文章，首度證實了PrP-amyloid plaque與non-amyloid scrapie PrP明顯不同的分布情況，而兩種區域裡，都可以發現星狀膠細胞的增生。接下來，利用西方墨點的方法，定量分析倉鼠腦中各區域的scrapie PrP的含量，而在1991年發表他們研究的結果，發現(1)、scrapie PrP會從接種的部位開始增生聚積；(2)、由scrapie PrP在腦部各區域聚積的時序來推測，scrapie PrP在腦中的擴散應該是藉由其間的連繫，也就是神經纖維來傳播；(3)、scrapie PrP先聚積在腦中1至2星期之後，腦組織才發生空泡及星狀膠細胞增生等情況；(4)、整個腦組織的scrapie PrP的含量的對數值，與腦組織感染力效價的對數值，兩者之間成正比。最後這一點，讓Prusiner更相信自己的prion假說，認為prion疾病就是由scrapie PrP所造成的。
根據這些研究的結果，Jendroska和DeArmond假設scrapie PrP是藉由神經軸突來傳播。如何進一步證實這項假設呢？這又得要靠另一種技術的突破。Prusiner實驗室中，一位名叫Taraboulos研究員，研發出一種名叫histoblot的技術，用肉眼就可以看到抗體在腦組織切片上的染色結果，不但很容易就可以看到scrapie PrP在腦內散播的情況，而且比前述的西方墨點的定量方式要早二個星期，就能偵測出腦內各區域的scrapie PrP的變化。如果將scrapie PrP注射到視丘，利用histoblot的方式，在一段時間之後，可以在大腦皮質的第4層也有scrapie PrP的聚積。這是支持scrapie PrP可藉由神經軸突傳播的有力的證據。
從實驗動物的觀察得知，由視丘傳到大腦約需2週的時間，因而推測scrapie PrP應該主要是靠慢速傳遞系統(slow anterograde axonal transport mechanism )來傳播。利用電子顯微鏡也可以看到 scrapie PrP堆積在突觸之前，因此，scrapie PrP似乎可以通過突觸，而影響突觸後神經元上的cellular PrP。
DeArmond是一位神經病理學者，原是以GFAP來研究星狀膠細胞。當他與Prusiner合作，以免疫染色的方式第一次看到類澱粉斑塊時，他毅然捨棄初衷，轉向prion疾病的研究。1985年，他們以電子顯微鏡的觀察，看到斑塊之中有很多含PrP27-30的絲狀結構，他們稱之為prion amyloid filament。這些發現首度將病理變化和prion兩者連在一起。
接下來的問題是：這些類澱粉斑塊是否就是造成神經組織發生病變的原因？就以西方墨點的方式來分析，不論是感染了羊搔癢症的倉鼠腦，或者是CJD病人的腦子，其腦中都含有大量的scrapie PrP，然而卻只有少量的PrP類澱粉斑塊。由此推測，這些有病變的腦子，應該含有很多non-amyloid scrapie PrP。
然而要證實non-amyloid scrapie PrP的存在不是一件容易的事，一則是因為cellular PrP和scrapie PrP原本就並存於神經細胞上，所以首先得用Proteinase K(PK)先將cellular PrP處理掉；二則是因為完整的scrapie PrP具有β-sheet結構，無法染上抗體，所以得用guanidinium先將scrapie PrP變性之後，才能染上抗體。
研究出這些技術之後，DeArmond才能將Sc237的prion蛋白質注入倉鼠的視丘，在1987 年做出了被譽為標竿文章(landwark article)的傑作。這篇文章，首度證實了PrP-amyloid plaque與non-amyloid scrapie PrP明顯不同的分布情況，而兩種區域裡，都可以發現星狀膠細胞的增生。接下來，利用西方墨點的方法，定量分析倉鼠腦中各區域的scrapie PrP的含量，而在1991年發表他們研究的結果，發現(1)、scrapie PrP會從接種的部位開始增生聚積；(2)、由scrapie PrP在腦部各區域聚積的時序來推測，scrapie PrP在腦中的擴散應該是藉由其間的連繫，也就是神經纖維來傳播；(3)、scrapie PrP先聚積在腦中1至2星期之後，腦組織才發生空泡及星狀膠細胞增生等情況；(4)、整個腦組織的scrapie PrP的含量的對數值，與腦組織感染力效價的對數值，兩者之間成正比。最後這一點，讓Prusiner更相信自己的prion假說，認為prion疾病就是由scrapie PrP所造成的。
根據這些研究的結果，Jendroska和DeArmond假設scrapie PrP是藉由神經軸突來傳播。如何進一步證實這項假設呢？這又得要靠另一種技術的突破。Prusiner實驗室中，一位名叫Taraboulos研究員，研發出一種名叫histoblot的技術，用肉眼就可以看到抗體在腦組織切片上的染色結果，不但很容易就可以看到scrapie PrP在腦內散播的情況，而且比前述的西方墨點的定量方式要早二個星期，就能偵測出腦內各區域的scrapie PrP的變化。如果將scrapie PrP注射到視丘，利用histoblot的方式，在一段時間之後，可以在大腦皮質的第4層也有scrapie PrP的聚積。這是支持scrapie PrP可藉由神經軸突傳播的有力的證據。
從實驗動物的觀察得知，由視丘傳到大腦約需2週的時間，因而推測scrapie PrP應該主要是靠慢速傳遞系統(slow anterograde axonal transport mechanism )來傳播。利用電子顯微鏡也可以看到 scrapie PrP堆積在突觸之前，因此，scrapie PrP似乎可以通過突觸，而影響突觸後神經元上的cellular PrP。
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