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【激罕】英 2,600 年前大腦被埋後仍保存良好 與蛋白質聚集有關

2020/1/8 — 17:12

圖片素材來源:YORK ARCHAEOLOGICAL TRUST

圖片素材來源:YORK ARCHAEOLOGICAL TRUST

在公元前約 673–482 年期間,一個約 30 歲的男人被斬首,頭部迅速被人埋在英國約克郡 Heslington 一個坑內。到 2008 年,約克大學準備擴建校園時,意外找到該個頭顱骨以及約 70 毫米的大腦組織。

最新發表於 Journal of the Royal Society Interface 的研究指,發現這個稱為 Heslington Brain 的大腦蛋白質,較正常大腦較緊密地聚集,而這些聚集的蛋白質亦比現代大腦的更為穩定,有機會是 Heslington Brain 能被保存至今的原因。

大腦等的軟組織除非有冷藏、在酸性或無氧狀態下保存,否則理應在骸骨埋葬後不久就會腐爛,但經歷 2,600 年後 Heslington Brain 仍附在頭顱骨內,凹凸的腦溝與腦回等表面特徵更清晰可見,出土時令學者非常意外。

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Credit: Axel Petzold

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雖然是歐亞大陸已知其中一個最古老大腦樣本,但該大腦已縮小至正常的 20% 且稍有腐爛跡象。為了解為何樣本經歷歷多年於泥土下仍不完全腐爛,團隊首先以顯微鏡找到大量已變短變窄、由神經元 (neuron) 組成的軸突 (axon) 。然後,團隊再以特異性抗體標記進行一步分析,發現當中包覆神經元產生的突觸 (synapse) 之星狀細胞(astrocyte) 不成比例地多。

Credit: Axel Petzold

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雖然樣本的酸鹼值偏低,但團隊並不相信該酸度足以令大腦被保存,而且在較溫暖的溫度下,蛋白質通常有較穩定的結構,不易將結構展開。因此,團隊以一整年時間,測量現代神經組織樣本中蛋白質緩慢釋放和分解的過程,並與 Heslington Brain 的衰變進行比較。

團隊最終推測,環境中有一種科學物質阻止蛋白酶 (protease) 在男人頭部下葬時分解腦部蛋白質,使蛋白質聚集成穩定的聚聚合物,並可在較高的溫度下持續存在。

大腦蛋白質聚集是衰老與患阿茲海默症等大腦退化性疾病有關。不過團隊指,在樣本中並無發現任何與這些病例相關的蛋白質聚集模式。

另外,雖然蛋白質能被保留,但團隊在報告明言當中的 DNA 質素非常差,無法進行排序,男人的身份以及為何被斬首,我們或可永遠都不會知道。

來源:
Science, How a chunk of human brain survived intact for 2600 years, 7 January 2020
Science Alert, This Human Brain Tissue Survived Intact For 2,600 Years, And We May Finally Know How, 8 January 2020

報告:
Axel, P., Ching-Hua, L., Mike, G. & et al. (2020). Protein aggregate formation permits millennium-old brain preservation. J. R. Soc. Interface 17. doi: 10.1098/rsif.2019.0775

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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