疯牛病是一类由朊蛋白（Prion）引起的致死性神经退行性疾病，其病理特征为脑组织海绵样变。尽管近年来全球范围内的疯牛病病例呈下降趋势，各国科学家仍不敢懈怠，致力于对其病因和传播机制的深入研究。近期，美国布朗大学的研究团队在《科学》（Science）杂志上发表了一项重要研究，揭示了疯牛病致病原朊蛋白的传染机制。

研究人员发现，在酵母模型中，朊蛋白复合体的大小而非数量对其传播效率具有决定性影响。布朗大学分子生物学、细胞生物学及生物化学系副教授Tricia Serio表示：“通常情况下，蛋白质的错误折叠会导致疾病的发生，许多传染性疾病都与错误折叠的蛋白质增多有关。然而，我们在哺乳动物中发现，仅检测错误折叠蛋白质的含量并不足以预测疾病进展。”

人体正常细胞中也存在朊蛋白，但其在哺乳动物细胞中的正常功能尚不清楚。当朊蛋白发生错误折叠时，它们会组装成聚集体，而分子伴侣（如Hsp70）可以阻止这种聚集。朊蛋白的构象决定了聚集与解聚的速度。Serio指出：“不同构象的朊蛋白在病理传播和疾病潜伏期上存在显著差异。我们希望能够深入了解其中的机理。”

通过结合酵母细胞实验与数学模型，研究团队发现，朊蛋白聚集体的大小直接影响其在细胞间的传染能力。Serio解释道：“如果朊蛋白聚集体过大，它们会丧失在细胞间的传染力；而较小的聚集体则具有更强的传染效力。在新研究中，我们通过改变聚集体的大小，成功改变了蛋白的传染性。”

博士后研究员Aaron Derdowski利用显微镜监测了不同大小的朊蛋白聚集体在细胞间的移动，发现小的聚集体比大的更易于侵入细胞。通过对细胞群体进行遗传分析，他追踪了不同朊蛋白聚集体的传播路径。

此外，博士后研究员Suzanne Sindi对细胞生成和传播朊蛋白聚集体的过程进行了模拟，并利用计算及可视化中心的计算集群进行运算。模拟结果与实验观察完全一致，进一步证实了蛋白质聚集体的大小而非数量是决定其传染性的关键因素。

Serio认为，这些从酵母中获得的实验结果同样适用于解释哺乳动物中的朊蛋白传播机制。她指出：“这一发现将对朊蛋白感染疾病的治疗策略开发产生深远影响。如果研究人员忽视了聚集体大小的重要性，而仅仅开发阻碍朊蛋白聚集体形成的治疗策略，可能会导致形成更小的聚集体，从而加剧疾病传播。更有效的策略应是控制聚集体的大小，而非数量。”

此外，Serio还认为，这一发现可以应用于其他由蛋白质错误折叠引起的神经退行性疾病，例如阿尔茨海默病和帕金森病，为这些疾病的治疗提供新的思路。