1、朊病毒特性与致病机理研究进展什么是朊病毒?什么是朊病毒?Contents1.朊病毒的发现2.朊病毒的致病机制3.对朊病毒的理解4.朊病毒的最新研究朊病毒的起源可以追溯到朊病毒的起源可以追溯到300年前,人们已经注意到在绵羊和年前,人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的山羊身上患的“羊瘙痒症羊瘙痒症”。其症状表现为:丧失协调性、其症状表现为:丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬,站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬,直至瘫痪死亡。直至瘫痪死亡。20世纪世纪60年代,年代,英国生物学家阿尔卑斯用放射处英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏理破坏DNA和和RNA后,其组织仍后,其组织仍具感染性,因而认
2、为具感染性,因而认为“羊瘙痒症羊瘙痒症”的致病因子并非核酸,而可能是的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。蛋白质。病羊神经组织的海绵状损伤一、朊病毒(一、朊病毒(prionprion)的发现的发现英国自1985年发现疯牛病到1996年,已确诊有16142头牛患病,数以万计的牛被扑杀、焚烧、处理,使英国蒙受巨大的经济损失,同时欧洲其它国家如丹麦、法国、爱尔兰共和国等也有疯牛病发生。特别是英国连续出现12个青年患新型克雅氏病(newvariantcreutzfeldt-JakobDiseasenvCJD),人们怀疑该病是食用患疯牛病的牛肉引起的,在欧洲引起了极大的恐慌,疯牛病已成为欧洲严
3、重的经济和政治问题。疯牛病肆虐人的朊病毒病1、传染型朊病毒病:如库鲁病,该病主要局限在巴布亚新几内亚的Fore族人群中发生;2、遗传型朊病毒病:克雅氏病(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)和致死性家族性失眠症,属于生殖细胞突变形成的;3、散发型朊病毒病:包括大多数CJD和部分GSS,可能与体细胞突变或朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)的自发性构型改变有关,而牛朊病毒传染人造成的CJD也属于这一类。据05年细胞杂志所刊登的美国科学家的结论,利用少量的“朊病毒”分子,可以将大量的正常的蛋白质变为“朊病毒”,即少量变异的蛋白质分子可以将正常构型的蛋白质变为变异的分子。二、朊病毒致病机
4、理简介1982年普鲁宰纳提出的朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,之后魏斯曼等人对其逐步完善朊病毒蛋白有两种构象:细胞型(正常型PrPc)搔痒型(致病型PrPsc)两者的主要区别在于其空间构象上的差异。PrPc仅存在螺旋,而PrPsc有多个折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解A左左PrPc右右PrPScPrpsc可胁迫PrPc转化为Prpsc,实现自我复制,并产生病理效应;基因突变可导致细胞型PrPc中的螺旋结构不稳定,至一定量时产生自发性转化,片层增加,最终变为Prpsc型,并通过多米诺效应倍增致病。朊病毒在个体之间容易传播吗?从“朊病毒”的本质来看,即它是空间构型改变的正常蛋白质,是正常
5、蛋白质变性所致;所以它不像细菌有鞭毛菌毛,不像普通病毒可以吸附穿刺,除非是机体注射这样的小概率事件。而且从消化道方面来说,消化系统是有蛋白酶的,所以除非大量使用含朊病毒蛋白的食物,否则感染的概率还是不大的。三、对于朊病毒的个人理解朊病毒是一种化学性质特异的酶性状性状病毒病毒PrionPrion感染性感染性++核酸核酸++--形态学鉴定(电形态学鉴定(电镜)镜)++--福尔马林灭活福尔马林灭活++--电离辐射、紫外电离辐射、紫外线照射敏感性线照射敏感性敏感敏感不敏感不敏感CPE++--性状性状病毒病毒PrionPrion蛋白特性蛋白特性::蛋白蛋白酶酶K敏感(敏感(
6、某些)某些)不敏不敏感感蛋白特性蛋白特性::加热加热8080变性变性稳定稳定潜伏期潜伏期根据病毒根据病毒而不同而不同长长诱发免疫应答诱发免疫应答++--诱导产生干扰诱导产生干扰素素++--引起炎症反应引起炎症反应++--病毒与病毒与prionprion的比较的比较Prionreplication(伸长伸长)(构象变化(构象变化)(破碎成多个部分破碎成多个部分)Prpsc可胁迫PrPc转化为Prpsc,实现自我复制,并产生病理效应;朊病毒的作用和酶有相似之处朊病毒作用对象与酶存在范围对比目前发现的朊病毒疾病发现疯牛病(发现疯牛病(BSEBSE)、)、羊痒病(羊痒病(SCSC
7、)及人的纹状体脊髓变性病及人的纹状体脊髓变性病(CJDCJD),),脑软化病(脑软化病(GSSGSS),库鲁病库鲁病(kurukuru),),致死性家族失眠症(致死性家族失眠症(FFIFFI)最近在最近在猫的体内也发现朊病毒导致的疾病猫的体内也发现朊病毒导致的疾病我们不难发现朊病毒的宿主全部是我们不难发现朊病毒的宿主全部是哺乳类动哺乳类动物物,,而且是体温恒定在而且是体温恒定在3737摄氏度左右的哺乳类摄氏度左右的哺乳类动物动物..这使我们不由联想到许多酶的最适温度这使我们不由联想到许多酶的最适温度与其十分相似与其十分相似..朊病毒与酶的不同之处与朊病毒所不同的是:酶在高温情况下会发生失活的现象,此过程是不可逆的.而朊病毒在高温的情况下只会出现活性下降的现象.如果将存在于高温情况下的朊病毒重新放入宿主体内,依然可以表现其致病性对此的解释:朊病毒是一种化学性质特异的酶,它可以抵抗高温.这也许是人类战胜它的一个困难所在之处四、关于朊病毒的最新研究1.RNA分子能够催化正常朊病毒蛋白(PrP