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病毒猎人美国科学家利普肯博士

时间:2010-12-06 00:00来源:信息时报 作者: 阅读:
  病毒是一个让人生畏的概念,每个人都倾向于敬而远之;可是研究病毒的科学家则需要以满腔的热情与病毒“亲密接触”,美国科学家伊恩·利普肯博士就是最出色的一位。他从事病毒研究工作几十年,只要有新的病毒出现,很快都会被他掌握,并以最快的速度将其分离出来研究清楚。正因为如此,他被称为“病毒猎人”,病毒见了他全都要“原形毕露”。人们对艾滋病病毒、埃博拉病毒等的研究背后,都有他卓越的贡献。专家评论说,如果某种病毒连利博士也找不到,那可能就根本不存在。



  年获10000样本  研究所成“毒窝”



  不久前的一个下午,伊恩·利普肯博士一边接受记者采访,一边在自己的病毒帝国里来来回回地忙碌。他领导的传染免疫中心在哥伦比亚大学公共卫生学院占了三层楼。他不等电梯,一般都是走楼梯,在一间又一间实验室或玻璃隔间的办公室门口探进身去,获取最新的病毒资讯。



  中心里所有的人都在忙碌:古斯塔弗·帕拉细奥正在给一种从西班牙蝙蝠身上发现的埃博拉病毒变种做基因排序工作。这一新的发展令科学家们感到非常不安,因为这种病毒几乎从未在非洲以外的地方出现过。剑桥大学的尼克·贝克斯菲尔德刚从英格兰坐飞机来到这里,他带来了一种在英国犬只身上爆发的新的肝炎病毒。



  一些研究人员正在检查纽约流感,其他人则在研究非洲感冒。他们还收到了一些病人的血液样本,这些病人总会受到神秘莫测的、莫可名状的发烧困扰。其他的还有肯尼迪国际机场安检人员检查到的来自非洲丛林的肉品、马匹病毒、蚌蛤病毒等等。利普肯博士的团队正在操作的病毒项目多达139个,可以说,每天都是忙碌的一天。



  利普肯博士说,“我们每年很轻松地就得到1万份样本,自2002年我来到哥伦比亚大学以来已经发现至少400种新病毒,如今这一速度正在加快。”



  在过去20年里,利普肯在业界逐渐确立了首席“病毒猎人”的称号,他研究出了不少快速确认已有病毒、研究新型病毒的新的方法。“如果科学家们幸运的话,他们会在一生中发现一种奇特的病毒,”美国国立过敏反应和传染病研究所负责人安东尼·福西说,“利普肯则是最出类拔萃的一个。”



  艾滋病毒  把他引进病毒王国



  上世纪80年代HIV病毒的出现,首次把利普肯吸引到了病毒的研究中来。那时,他是一个加利福尼亚大学神经病学的住院医师,有机会见到了很多感染艾滋病的病人。科学家们花了数年时间才发现这种病的致病病毒。利普肯担心,由于这一研究的发现的滞后,在未来的若干年里,这种病毒的新变种可能还会吞噬更多的生命。“我见证了这一切,心里在想,我们真的需要一种新的更好的方式来做这件事情。”



  病毒很难被发现的一个原因是,它们的体型都非常小,一般来说只有几百万分之一英寸。如果病毒潜伏在身体的某个角落里,就算是最强大的显微镜也未必能发现。科学家可以通过在实验室里培养的大量病毒进行检测和观察,也可以在受感染人群体内寻找抗体来检测。不过这些方法速度很慢,而且还不可靠。利普肯认为新的检测方式非常必要,他用“钓鱼”似的方法寻找这些病毒的基因:“这种方法以前从没有人用过,其实这也是一个很显而易见的事情。”



  利普肯博士的第一个“猎物”是由博纳病引起的奇怪紊乱症的元凶。博纳病是德国博纳地方性牲畜脑炎,最初是在19世纪末在马身上被发现的,这种病毒会侵害到马的大脑,进而导致其运动功能失损失控。科学家把感染这种病的动物的脑提取液注入其他健康动物体内时,也会让它们致病。医生们都担心这种病毒最终会感染到人身上,而且破坏力也会同样猛,只是从没有人在患病动物的体内发现这种病的病原体。



  利普肯推断,如果博纳病是由病毒引起的,他也许可能在患病动物的大脑内找到这种病毒的基因。他和同事一起让试验鼠也患了这种病,然后分离出相关的基因物质。第一步当然是分出老鼠自身的基因;经过极其辛苦的工作,终于把老鼠基因分出去,结果剩下了少量的基因物质,这种基因只是病鼠体内有。



  为了确定这些基因是否是博纳病的元凶,利普肯将其植入到了细菌体内。细菌会利用这些基因来制造蛋白质,如果这些新的蛋白质是博纳病的根源,那受感染的动物体内就可能产生相应的抗体吸附在蛋白质上。1990年,利普肯和同事做出的研究报告称,当他们把博纳病抗体和蛋白质混合在一起时,两者紧紧地吸附到了一起。这一发现,使得利普肯和他的同事把病毒成功地分离出来,也就是后来人们所熟知的博纳病毒。



  另辟蹊径  他极大提高甄毒速度



  利普肯获得病毒猎人称号的同时,其他研究人员也开始把更多的“疑难杂症”交给他来处理。1999年,医生们注意到在纽约城附近出现了若干例脑炎病例,并把病人的血液样本转交给了利普肯。当时利普肯还在加利福尼亚大学。通过基因物质分析,他和同事们得出的结论是,这种脑炎是由西尼罗河病毒导致的。这是这种病毒首次在西半球被发现。其后,西尼罗河病毒在美国很多地方扩散开来,科学家们得以及时掌握形势。



  正是因为发现了尼罗河病毒,利普肯在2002年受到了哥伦比亚大学的邀请,来此创立了感染与免疫中心。他和他的同事们开始研究速度更快、更敏感的方法来甄别病毒。那个时候,最尖端的鉴定病毒的手段只是把它们的基因材料与已知的病毒材料进行对比,而且每次只能比一种。利普肯和他的同事一起研究出了一个更强大的系统,被称为MassTag  PCR。



  研究人员把20多种病毒的基因物质混合在一起,当把某种新的DNA样本放进这个混合物里时,病毒的基因片断就可以和相配的DNA结合在一起。利普肯和同事于是分离出那些相配的片断,然后在对着质谱分析器就可以确定到底是哪种病毒。这样,科学家就可以又快又准确地确定手头的病毒是什么了。



  与已有的方法相比,MassTagPCR这种方法相对便宜,不过也会漏掉那些少见的或外来的病毒。例如,曾经在澳大利亚出现了三种让人摸不着头脑的死亡病例,这种方法就无法确定原因。2006年,三位女性接受了来自同一个捐献者的肝脏和肾脏移植;移植手术一个月之后,三人健康情况都很良好,不过之后突然发烧最终不幸死去。利普肯和他的同事们使用  MassTag  PCR方法分析了死者的尸体样本,不过却无法确定到底是何方“妖孽”在做怪。



  当时,利普肯和他的同事把新式基因排序设备用到了病毒捕捉中。他们决定用这种机器来揭开秘密。他们从三位死者身上收集了10万个基因片断并破译了他们的基因序列。结果发现,大部分片断都是病人本身的,有14个片断属于一种感染三个女性的新的病毒,后来被称为丹顿农病毒。(丹顿农是三位病人接受移植的医院的名字。)



  当利普肯刚开始发现病毒的时候,其过程慢得让人难以忍受,他花了三年的时间分离出博纳病毒,而现在,在几天之内就可以确定一种新病毒了。



  利普肯和他的同事现在还和美国国防部合作,研究更快速的检测方式。在最近的一次实验中,中心的研究人员收到了两种基因片断样本,每一种都由一种主DNA和一种稀有的危险病毒基因混成。结果研究人员在六个小时之内就把病毒分离了出来。



  猎手慈心  他多次为病毒“申冤”



  病毒并不一定会带来可怕的症状,并威胁到人的健康。一系列的研究表明,如果母亲在怀孕时受到某些病毒感染,那么她们的孩子患精神分裂症和孤独症的几率就大很多。感染与免疫中心的流行病学家曼迪·豪尼格和利普肯博士等人正在研究病毒对胎儿大脑的影响方式。他们在实验中已经发现,如果母老鼠与相关的病毒蛋白质接触,那么它生出的小老鼠的大脑会受到相似的伤害。在上个月发布的一篇报告中,科学家们报告了这些变化是怎样发生的。为了应对病毒蛋白质,老鼠的免疫系统会产生相应的分子,而这会改变胚胎大脑中的一些干细胞。“这些干细胞不会发育成为神经细胞。”豪尼格说。



  哥伦比亚大学的科学家们正在研究,类似的过程是否也发生在人类身上。他们与挪威的研究人员合作,对10万名挪威儿童的健康状况进行跟踪研究。如果有些孩子患上了孤独症或其他的心理紊乱病症,科学家就可以检查这些孩子们的母亲怀孕期间的血液样本,以确认是否是受到了病毒感染。“我们可以清楚地确定,在不同的孕期,究竟发生了什么样的变化。”利普肯博士说。



  不过利普肯说,母亲受病毒感染之后,生出的绝大部分孩子不会受到病毒的伤害;之所以会有孩子受到感染,那也是基因和环境因素之间复杂作用的结果。利普肯博士认为,怀孕女性采取预防措施避免受到病毒感染是很明智的作法。“我们的研究也表明,给怀孕女性注射流感疫苗是有先见之明的。”



  虽然如此,利普肯还很替病毒说话,他认为人类的疾病不能都归咎于病毒。实际上,他和他的同事们花了大量时间,搞一些“逆向发现”,搞清楚一些病毒与疾病之间的错误联系。“维护这个领域的可靠性是非常重要的,”他说。



  10年前,一名英国医生安德鲁·韦克菲尔德医生称,麻疹疫苗、腮腺炎疫苗和风疹疫苗与孤独症有联系。他提出的一个可能性是,疫苗中的活体麻疹引起了肠炎,使得毒素乃至病毒移动到了脑部。韦克菲尔德医生和他的同事提出的一个证据是,他们发现,有肠道功能紊乱的孤独症孩子肠道内的麻疹病毒水平都超高。



  在研究了该病的流行病学特征之后,许多研究人员都排除了疫苗与孤独症之间的联系。利普肯决定使用新的方法来检验一下这个问题:他的方法是检验病毒本身。他和韦克菲尔德医生最初的合作者组成了一个专题组,结果发现,孤独症儿童肠道里的麻疹病毒水平与患有胃肠紊乱的普通孩子肠道里的麻疹病毒水平没什么区别。



  成立“专案组”  向未知病毒发起进攻



  现在,利普肯博士准备向另一个病毒发起攻坚战。2009年10月,一组科学家声称在患有慢性疲劳症的病人身上发现了一种被称为XMRV的病毒。



  这个发现立刻引起了激烈的争论,许多其他的研究者后来都未能发现这种病毒。让事情更加复杂的是,来自食品和药品监督局、美国国家健康学院以及哈佛医学院的研究小组在今年8月份宣称,在慢性疲劳病人的体内发现了相关的病毒,不过并不是XMRV。“我想,我们应该密切注意这个问题,”利普肯说。



  今年9月,福西博士邀请利普肯博士组织了一个大型的调查。



  本月初,利普肯召集了来自三个实验室的科学家一起对此进行研究,这三个实验室此前得出了相互矛盾的结论。福西说,“没有任何人比利普肯更合适的了;如果连他也找不到,那这种病毒或许就根本不存在。”



  堪与“病毒”猎人比肩



  “尸体猎人”送士兵回家



  虽然第二次世界大战已结束了半个多世纪,但许多家庭却依然没有得到平和。在二战尾声,数以万计的士兵和平民不仅失去生命,遗骨也四散,得不到一个像样的安葬之地。德国媒体曾经报道了一位近30年来一直在从事一项特殊使命的人厄文·考沃克,一位68岁的德国老人,近30年来一直默默地从事一项特殊使命——  找寻二战中失落的遗骨,确认他们的身份,让他们入土为安。这位“尸体猎人”的生活主要就是和尸体“打交道”。



  厄文在收集骸骨领域是个真正的专家。他从1980年起在“德国战争坟墓联合会”工作,负责清理勃兰登堡奥德兰地区的战死者坟墓。从那时开始,厄文前往各大战役的战场,寻找、确认并安葬自1919年以来死于战争的德军士兵遗体。尽管现在已经退休,但厄文志愿继续为这个组织服务。迄今为止,厄文清理出的遗骨已超过两万具。这一杰出贡献也让他获得了德国最高国家荣誉——联邦十字勋章。



  今年已68岁高龄的厄文最初是个木匠。他还记得当学徒时,接到的第一项任务就是做一副棺材。那时,他可没想到,和死人打交道竟成了他这辈子的职业。起初,厄文常常失眠,不停地想自己的工作,以及那些死在战场上的年轻人。随着时间的流逝,他逐渐能够内心平静地从事这项工作。厄文工作时,身边总带着一个小箱子,里面有一张发黄的照片——那是他的父亲,也是促使他终身致力于寻找战死士兵遗骨的一大动力。(责任编辑:glia)
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