朊病毒病的研究进展

摘要朊病毒病是一类由朊病毒引起的致死性神经退行性疾病,对人类社会的危害日益明显。本文就朊病毒病的致病机制、检测及治疗的研究进展做一综述。

卢韦华琳

卢韦华琳(四川大学基础医学与法医学院四川成都60041)

【摘要】朊病毒病是一类由朊病毒引起的致死性神经退行性疾病,对人类社会的危害日益明显。本文就朊病毒病的致病机制、检测及治疗的研究进展做一综述。

【关键词】朊病毒朊蛋白致病机制检测治疗综述

朊病毒病是一种慢性、致死性、神经退行性传染病。对动物而言可分为牛海绵状脑病和羊痒病等;对于人类可分为库鲁病、克雅氏病、变异型克雅氏病等[1]。该疾病主要由于人和动物感染朊病毒引起。朊病毒并非普遍意义的病毒,而是一种可自我复制的小分子蛋白,其特点包括:无核酸、无免疫源性、对外界环境的抵抗力强、传染性强、可在多物种间传播等,可造成人和动物的神经元、脑组织、胶质细胞造成一系列损伤。本文着重介绍朊病毒病的致病机制、检测及治疗的研究进展。

1、致病机制

朊病毒朊病毒有2种同分异构体,即正常细胞型朊病毒(PrPc)和致病型朊病毒(PrPSc)。功能上,PrPc具有超氧化物歧化酶(SOD)活性,可调节免疫,与信号转导和突触传递有关[2]。PrPsc可杀死神经细胞,破坏机体的GABA系统且影响细胞内钙调节等[3]。结构上,PrPc是4个α螺旋(H1~H4)的球形蛋白,含43%的α螺旋,很少或几乎不含β折叠;而PrPSc有2个螺旋(Hl和H2)形成4个β折叠链,含有43%的β折叠和30%的α螺旋[4]

转化PrPc转化为致病PrPSc现有两种学说:①一种认为PrPc和PrPsc可互相转化,正常情况下处于平衡,当外来PrPsc进入体内会形成多聚体,破坏这种平衡,从而PrPc大量消耗;②一种认为PrPsc有模版作用,可促使PrPc构象改变,PrPsc得以繁殖形成多聚体。实验证明,常温下,分子伴侣αB-Crystallin可帮助PrPc的折叠、复性。PrPc的N端具有4个铜离子结合位点,与铜离子的结合可以影响PrPc的结构,从而使PrPc的功能发生变化;PrPc与铜离子的结合受pH和铜离子浓度影响,这些都表明铜影响PrPc向PrPsc的转化,可稳定PrPc的a螺旋构象[5]。

复制Prusiner等认为朊病毒的增殖是一个指数增长的过程,且在细胞内膜上进行;PrPsc先与PrPc结合生成一个PrPsc-PrPc复合物,随后转变为2个分子的PrPsc。如此类推,以2n倍生成PrPsc。影响PrPsc复制的一个因素是宿主朊蛋白的组织分布,复制过程中朊病毒有“朊病毒组织嗜性”,即PrPsc在不同组织中的复制程度有差异性,而近年来研究证实37kDa/67kDaLRP/LR作为朊病毒的重要受体,在复制过程中起着重要的作用,组织中该受体越多朊病毒含量也就越多[6]。

2、检测方法

免疫学方法免疫印迹技术可在病理学检查结果阴性的情况下可检出PrPsc,已成为朊病毒研究中最常用的检测方法之一。免疫组化利用特异性抗体在组织切片上直接显现朊病毒的沉积,因此可实现精确的解剖学定位,为临床诊断提供客观证据,临床应用价值较高。酶联免疫吸附方法具有简便、灵敏、快速和可定量等特点,适合大批量标本的筛查工作[7]。

其他错误折叠蛋白循环扩增方法(PMCA)是应用超声波使PrPsc凝集物破碎成小PrPsc单位,以这些小单位为模板,PrPc为底物,通过复制过程,使PrPsc获得大量的扩增,研究表明,PMCA可提高检测敏感性6600倍[2]。金属离子检测,研究表明朊病毒与生物体内的金属离子变化有一定的关系[5],在慢性朊病毒动物的神经细胞内,由于VGCC下调方式改变导致细胞溶质内钙离子降低;感染后细胞内的锰含量明显升高,而铜离子的含量则会下降,这些都表明离子浓度的变化与朊病毒病有关系。

3、治疗

化学药物治疗抗PrPsc聚集药品:①硫酸乙酰肝素:感染朊病毒的小鼠使用该药后,其细胞中的PrPsc聚集减少[8]。但研究表明在无细胞体系中该药会促进朊病毒产生②卟啉及其配合物:研究表明卟啉及其配合物可降低细胞中PrPsc的水平,同时在无细胞体系中有抗PrPsc聚集效果,其中以四吡啶基卟吩效果最好③阿司咪唑:对羊和鼠细胞模型有较好的抑制抗PrPsc聚集效果,但很难穿过血脑屏障;清除PrPsc药品:①环糊精:研究证实β-环糊精在感染的小鼠细胞中具有清除PrPsc的能力,尤其是硫化后的3β-环糊精其抗朊病毒能力可提高31倍[9]②菲啶衍生物:具有很强的抗酵母朊病毒和清除细胞内PrPsc的能力;其他:盐酸胍可治愈酵母朊病毒,当羟基脲抑制细胞分裂时盐酸胍对于酵母朊病毒的治愈会下降[10]。

LRP/LR抗体治疗

疫苗

正常情况下,在早期的阳性选择时针对PrPc抗体的T细胞被清除,机体对PrPc呈免疫耐受状态,而PrPsc与PrPc又具有相似的抗原表位,因此即使机体被感染后仍无法激发针对PrPsc的免疫应答[13]。虽然如此,某些针对PrPsc的特异性抗体仍可以存在于完整的免疫系统中,但就目前报道,仍没有较高滴度的疫苗。Souan等将可表达PrPsc的肿瘤移植至不同肽段免疫后的小鼠,诱导出较弱的T细胞免疫应答能使Prp的含量降低60%,诱导出较强的T、B细胞免疫应答可将Prp的含量降低70%-80%[14]。Goni等用表达小鼠PrP的沙门氏菌减毒活疫苗黏膜免疫野生型鼠后可诱导特异性的PrP抗体,且同时产生高滴度IgA抗体和IgG抗体的实验小鼠可100%免于发病,存活的实验动物均未出现任何症状且大脑和脾脏中也未检测到PrPsc[15]。

参考文献

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[2]苏晓鸥,赵德明.朊病毒致病机理的研究进展[J].中国畜牧兽医,2007,37(06):547-552

[4]包凤华.朊病毒致病机理的研究进展[J].国际病毒学杂志,2010,17(1):27~31

[5]张晓晶,鞠传静,万家余.朊蛋白与金属离子之间的研究进展[J].中国畜牧兽医,2012,39:97-100

[6]乔俊文,苏晓鸥,王伊琴等.绵羊组织中朊病毒受体37kDa/67kDaLRP/LRmRNA转录水平研究[J].畜牧兽医学报,2009,40(7):1043-1047

[7]宫殿军.朊病毒的检测方法[J].中外健康文摘,2011,08(9):166-167

[8]CaugheyB,BrownK,RaymondGJ,eta1.Bindingoftheprotease-sensitiveformofPrP(prionprotein)tosulfatedglycosaminoglycanandcongored[J].JVirol,1994,68(4):2135—2141.

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[10]王莉洁,沈曼莉,李辉等.羟基脲抑制盐酸胍对于酵母朊病毒[PSI+]的治愈[J].中国人兽共患病学报,2012,28(6):561-565

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[13]郭燕,董小平.Prion疾病疫苗研究策略[J].医学分子生物学杂志,2009,6(6):534-537

[14]SouanL,TalY,FellingY,etal.Modulationofproteinuse-Kresistantprionproteinbyprionpeptideimmunization[J].EurJImmunol,200l,31(8):2338-2346.

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THE END
1.朊病毒致病机理.ppt朊病毒致病机理.ppt,朊蛋白 (Prion Protein) 1 2 3 朊蛋白(prp) 朊蛋白的功能 朊病 1.1什么是朊蛋白 1.2朊蛋白的结构 2.1细胞凋亡 2.2与神经系统的关系 2.3参与淋巴细胞信号传导 2.4抗氧化 ··· 3.1prpc(正常型)与prpsc(致病型)的 区别 3.2什么是朊病 3.3https://max.book118.com/html/2021/0509/8077127115003100.shtm
2....两种:一种是PrPc.一种是PrPsc.它们的比较如表.朊病毒蛋白PrPc...朊病毒蛋白PrPcPrPsc 空间结构螺旋为主折叠为主 溶解度高低 致病性不致病致病 肽链氨基酸排列顺序相同 由此可以推测这两种蛋白质表现出不同性质的原因是( ) A.溶解度不同B.氨基酸的种类不同 C.空间结构不同D.氨基酸的数量不同 试题答案 在线课程 分析蛋白质多样性的原因与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序...http://www.1010jiajiao.com/gzsw/shiti_id_1279e46254b858bf3d3fbf62312b14b3
3.朊病毒蛋白配基和使用方法该发明涉及蛋白配基相互作用领域,更具体地涉及结合朊病毒蛋白的配基的鉴定和使用该配基检测或除去生物学样品中朊病毒的方法。 背景技术: 天然或细胞朊病毒蛋白“PrPc”在整个哺乳类中广泛分布,并具有格外高度保守的氨基酸序列和蛋白结构。感染性朊病毒被认为是由正常细胞朊病毒蛋白(PrPc)的修饰型组成,被称做“PrPsc”。https://www.xjishu.com/zhuanli/26/200380109043.html
4.朊病毒的致病机制1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,魏斯曼等人对其逐步完善。其要点如下:①朊病毒蛋白有两种构象:细胞型(正常型PrPc)和瘙痒型(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a螺旋,而PrPsc有多个β折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解;②Prpsc可胁迫PrPc转化为Prpsc,实现自我复...https://www.hopebiol.com/asphtml/refere665.htm
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3.朊蛋白在癌症发生中的作用这些朊病毒病是由正常的细胞型朊蛋白(cellular isoform of prion protein,PrPC)转变为致病的痒病型朊蛋白(scrapie isoform of prion protein,PrPSc)所致。尽管PrPC的正常生物学功能尚未可知,但其在非神经组织中的表达,暗示其在全身多种细胞通路和信号传导过程中的作用[3]。有研究表明,PrPC在感染幽门螺杆菌患者的胃...https://www.fx361.com/page/2015/0324/19410407.shtml
4.朊病毒疫苗促使机体产生更多的朊病毒韩少坤的专栏3.3 致命性的构象变化,导致朊蛋白PrPC转化成致病性的朊病毒PrPSc。朊蛋白PrPC称为细胞型或正常型PrPC,在神经元外表面大量存在,朊病毒则称为搔痒型或致病型PrPSC,两者的主要区别在于其空间构象上的差异。朊蛋白PrPC仅存在α螺旋,而朊病毒PrPSC有多个β折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解。两者的氨基酸序列一致,但二级...https://ginosa.blogchina.com/895642273.html
5.朊蛋白病研究现状医学文献检索下载翻译朊蛋白(Prion Protein,PrP)病是一类进行性致死性神经变性疾病,其特征是细胞朊蛋白PrPc变构成致病性朊蛋白PrPsc,其诊断方法包括组织病理学、电镜、生物试验及检测PrPsc等.致病因子PrPsc可通过多种途径进行传播,通过灭活PrPsc可以预防朊蛋白病,阻断PrPsc形成或加速其降https://www.puppy-med.com/wenxianchaxun/5448542.html
6.有人相信朊蛋白(PrPc)是朊病毒(PrPsc)的酶前体蛋白如果把朊病毒(PrPsc)看成是一种具有清除衰老神经细胞的酶类,那么朊蛋白(PrPc)可否看是这种酶的前体蛋白呢,这样可以解释朊病毒的存在不引起免疫系统的排斥,只是他们的转化方式不是从前体蛋白切掉一端小肽,从而具有活性,而是蛋白空间结构发生转变。这样还可以解释朊蛋白在正常机体并不具有什么具体的功能活性。而这种酶(...https://www.dxy.cn/bbs/topic/11370707?ppg=$pages