朊病毒的致病特征
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朊毒体感染及其所致疾病朊毒体不同于人类至今发现的以核酸复制为遗传基础的任何病原微生物,是一种缺乏核酸、不需核酸复制而能自行增殖的蛋白质感染性粒子。
朊毒体感染所致的朊毒体病, 目前已知的包括有人类的克-雅病、库鲁病、杰茨曼-斯脱胎司勒-史茵克综合征、致死性家族性失眠症等一类被称之为“传染性海绵奖脑病”的神经系统退行性变性疾病,这类疾病可呈传染性、散发性或遗传性发生。
人类的朊毒体病具有以下基本特征:主要病理学改变为中枢神经系统星形胶质细胞增生的神经纤维的空泡样改变,且此种上病变极少伴有炎细胞浸润;潜伏期长,可达数年至数十年;病性持续进展并最终致死以及病变的发生都与朊毒体蛋白的异常代谢及由此所引起的PrP 在中枢神经系统的积聚有关。
一、疾病概述临床表现:相似的共同表现为共济失调,肌阵挛,痴呆,阳性锥体系和锥体外系征等。
临床特点:1、潜伏期长,可达数年至数十年;2、主要表现为中枢神经系统的异常;3、病情进展迅速,可很快导致死亡。
实验室检查:1.脑脊液2.影像学3.脑电图4.组织病理学5.免疫组化技术6.分子生物学技术预后:极差,均为致死性。
治疗:无特效治疗。
对症,支持。
预防:1.管理传染源;2.切断传播途径二、病原学微观的“空洞化”是在受朊病毒影响的组织切片的特性,导致组织中发展“海绵状”的结构。
朊毒体(prion,又称普利昂蛋白、蛋白质侵染因子、毒朊、感染性蛋白质、普恩蛋白等)是一类具感染性的致病因子,并能引发人及哺乳动物的传染性海绵状脑病(Transmissible spongiform encephalopathies, TSEs)。
朊毒体在过去有时也被称为朊病毒。
但它严格来说不是病毒,而是一类不含核酸,仅由蛋白质构成的致病因子,但可自我复制并具感染性。
错误结构的普利昂蛋白(prion protein, PrP)能够诱导在神经细胞上原本是正常结构的普利昂蛋白转变为错误结构并进行聚集反应,借由这个机制引入新的普利昂蛋白,不断自我复制并传递至邻近细胞,**终扩散至整个脑部。
朊毒体病是怎么回事?*导读:本文向您详细介绍朊毒体病的病理病因,朊毒体病主要是由什么原因引起的。
*一、朊毒体病病因*一、发病原因非常规慢病毒致病因子被认为是一种淀粉样蛋白原纤维(SAF),构成此种原纤维特殊蛋白颗粒被称为朊病毒(PrP27-30)。
这种慢病毒致病因子的性质既有病毒性传染发病特点,又有与常规病毒不同的理化特性和生物学特性。
理化特性表现为:①具有高度抗各种消毒灭活能力;②有抗高热80~l00℃灭菌能力;③具有抗紫外线和其他各种射线作用能力;④常规电镜看不到病毒,只有用特殊理化方法可发现原纤维和蛋白颗粒。
其生物学特性为:①宿主间可传递的传染性,潜伏期可长达数年或数十年;②病理为变性改变,可见淀粉样斑块和胶质增生,但无炎性反应,亦无包涵体可见;③无复发缓解病程,持续进展直至死亡;④不产生干扰素,不受干扰素影响,孵育过程中不受任何免疫抑制或免疫增强的影响。
现在已知此慢病毒致病因子:①在高热132℃ 60min可灭活;②亦可在10%次氯酸钠溶液内浸泡1h以上或1N氢氧化钠内浸泡30min,反复3次即可灭活。
*二、发病机制1982年Prusiner提出CJD系由一种特殊的,具有感染性质的蛋白质-朊蛋白(Prion Protein,PrP)所引起,从而否定了多年前Gajdusek所倡导的非寻常慢病毒感染学说。
PrP系一种单基因编码的糖蛋白,由253个氨基酸组成(鼠为254个氨基酸组成)。
位于人的第20号染色体短臂上,可译框架由一个外显子组成。
在N的末端的附近由富有脯氨酸和甘氨酸的短肽5次反复。
正常中枢神经细胞表面也存在朊蛋白,称此为PrPc。
分子量为30~33KD,其空间构象主要为 -螺旋状结构,蛋白酶K可以溶解。
而异常PrP被称作为PrPsc,PrPES或PrPCJD。
与PrPc截然不同。
分子量为27~30KD,其空间构象近40%为层状折叠。
PrPSC数次的集结,则形成直径为10~20nm,长度100~200nm的物质,这种物质可能就是早期发现的羊瘙痒病相关原纤维(scrapic-associated-fiber,SAF)和朊蛋白质粒(prion liposome)。
致死率100%,烹煮杀不死无药可救的朊病毒,感染后有多恐怖提到致死率100%的病毒,大家会想起哪种呢?可怕的病毒恐怕很多人会想到埃博拉病毒,埃博拉病毒的确有很高的致死率,最严重的时候,高达90%,但它还不是致死率最高的病毒。
真正能做到致死率100%,并且蒸不烂煮不透的病毒是一种异类——朊病毒。
为何称呼朊病毒为异类?它为何又能做到感染必死无药可救?朊病毒不要着急,让我们从朊病毒是什么?它的致病原理是什么?为何会被感染?以及如何预防?这四个方面入手,了解生物演化中的鬼魅,恐怖的朊病毒。
朊病毒是什么?前面说到朊病毒是一种异类,它到底“异”在哪里?首先,它根本就不是传统意义上的病毒,而是一种蛋白质,连最基本的生命结构都没有!病毒虽然被我们蔑称为低级生物,好歹人家还是一种生命体,拥有最基本的遗传物质DNA或者RNA,以及蛋白质外壳。
而朊病毒,就是一蛋白质分子,连遗传物质都没有。
病毒结构既然它没有遗传物质,为什么还要称呼其为病毒呢?这是因为最初发现它的科学家布鲁辛纳认为其发病死亡率非常高,使用“病毒”来称呼它,更能表示它的危险性,让人们注意。
其次,朊病毒虽然是蛋白质分子,可是它不怕高温高压,不怕强酸强碱,甚至能从人类的消化系统进入到人类的大脑内部。
朊病毒引起的最大一次灾难是上个世纪八十年代英国的疯牛病,当时全英国的牛可以说疯了一大片。
“疯牛病”人们采用焚烧病牛尸体的方式都未能阻挡其流传,最后更是成功传播到人的身上,原因是人吃了牛肉汉堡。
最后,朊病毒的来历至今都是一个谜,人们到现在都说不明白,为何一段蛋白质分子,能够成为致病原因。
朊病毒的存在就是在挑战生物演化规则,因为我们知道,不论什么生物,都是依靠遗传物质来驱使自己在自然界中的一切行为。
正常朊蛋白与致病朊蛋白可是朊病毒将这条准则踩在脚下,它仿佛是一个鬼魅,游离在一切法则之外。
那么,朊病毒是如何以蛋白质之身,做到了很多病毒都无法完成的事情呢?朊病毒的致病原理一般病毒都是采用DNA或者RNA复制的办法,瓦解宿主的身体结构,最后宿主死亡。
2022年第03期D O I :10.3969/J .I SSN.1671-6027.2022.03.034朊病毒感染是一类被称为亚急性海绵状脑病的中枢神经系统病疾。
主要特点是潜伏期长,一般为数月、数年甚至十几年以上;病程缓慢但呈进行性发展,均以死亡告终;临床上出现进行性共济失调、震颤、痴呆和行为障碍等神经症状;机体感染后不发热、无炎症、不发生特异性免疫应答反应,即查不出特异抗体,又难以用血清学反应进行诊断;病理剖检变化以脑灰质的海绵样变为特征。
1病原病原为朊病毒或蛋白侵染子。
据调查研究认为,朊病毒病主要通过消化道感染,经过慢长的潜伏期而发病的。
主是用病反刍动物(牛或羊)的尸体经加工后作为饲料(富含蛋白质的肉骨粉添加剂)饲喂所致,还有在美国已发现接触过痒病鹿而患病的牛。
有科学家近期还发现疯牛病的传播与生活在干草中的螨虫有关。
2各种朊病毒病概述水貂脑病首次于1965年在美国被确诊。
本病仅见于成年水貂,病貂通过粪、尿排出的病原污染饲料及饮水,通过消化道而感染,致死率极高。
还可通过水貂间互咬或食入感染痒疫的病羊的肉及内脏而遭感染。
潜伏期5~200d ,病貂表现交替兴奋和迟钝等神经症状。
兴奋时在笼内奔跑做圆周运动,尾上举,自行撕咬,腕关节活动不灵活,后肢运动不自主,有时惊叫,乱排粪便或紧咬笼网,部分肌群痉挛性收缩。
兴奋过后转为迟钝,病貂转入昏迷沉睡而死亡或由昏迷又转入兴奋,可在兴奋时咬笼死亡。
主要病理变化在脑。
脑部水肿、充血,大脑神经细胞和神经胶质细胞出现空泡。
脑脊髓神经细胞变性、皱缩或出现空泡、小脑浦金野氏细胞固缩。
在1978年美国科罗拉多的黑尾鹿群中发现一种慢性消耗性疾病,其临床症状和神经系统的病理变化与羊的痒疫极为相似。
人工接种健康黑尾鹿也成功地发病。
1982年又在附近的麝鹿中发现这样的病。
又称痒病或瘙痒症,是山羊和绵羊中枢神经系统的一种慢性进行性疾病。
本病即可平行传播,又可垂直传播。
潜伏期很长,为1~5年。
浅谈阮病毒朊病毒又称蛋白质侵染因子(又称毒阮)。
朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。
朊病毒与常规病毒一样,有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性,但它比已知的最小的常规病毒还小得多(约30~50nm)。
电镜下观察不到病毒粒子的结构,且不呈现免疫效应,不诱发干扰素产生,也不受干扰作用。
人类朊病毒现已发现以下四种,即库鲁病、克雅氏病、格斯特曼综合症和致死性家族性失眠症,其病症与病理变化的主要特征与患病动物十分相似。
朊毒体具体的活动和复制机制还不是很清楚,但是它们通常被认为是引起先前一系列人们了解甚少的传染性海绵状脑病的原因,这些脑病包括羊瘙痒症和牛海绵状脑病(也叫「狂牛症」)。
这些疾病对脑组织结构的影响都是致命的和不可医治的。
阮病毒是由动物机体中高度保守的朊病毒蛋白基因编码的蛋白质。
能在机体的多种细胞中表达,在中枢神经系统及神经元细胞中表达量最高。
它具有两种不同的分子构象:一种是存在于正常机体或感染动物的细胞中,没有致病作用,称为细胞朊蛋白,另一种是仅存在于感染动物的细胞中,称为朊病毒蛋白。
两种蛋白的一级结构完全相同,但二极结构及高级结构则有着显著差异。
阮病毒虽然没有其他病毒的一些特性,但是由于本质的蛋白质,可使蛋白质变性的条件也可使阮病毒失活。
当阮病毒侵入体内时,朊毒体通过不断聚合,形成自聚集纤维,然后在中枢神经细胞中堆积,最终破坏神经细胞。
根据脑部受破坏的区域不同,发病的症状也不同,如果感染小脑,则会引起运动机能的损害,导致共济失调;如果感染大脑皮层,则会引起记忆下降。
病理研究表明,随着阮病毒的侵入、复制,在神经元树突和细胞本身,尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星状细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。
朊病毒病属慢病毒性感染,皆以潜伏期长,病程缓慢,进行性脑功能紊乱,无缓解康复,终至死亡。
朊病毒作为一种变性的蛋白质,应当会有大量的变性蛋白质存在与动物体内的不同组织内,只不过是由于这些组织的受损不会导致大的机体功能损坏,或由于机体的修复功能能够对付这些变性蛋白质,从而使得他们没有表现出疾病症状,难以被发现。
朊病毒结构研究和致病机理分析摘要朊病毒病是人和动物的一种退行性脑病,主要包括羊骚痒病,疯牛病,以及人的克雅氏综合症等。
其致病因子被认为是一种由正常细胞PrP蛋白经非正常折叠所形成的蛋白质(PrPsc)。
PrPsc和PrPc来自于同一基因具有相同的氨基酸序列,但在二级结构和三级结构上有很大的不同。
科学界认为朊蛋白是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白关键词:朊病毒PrPc PrPsc 重组朊蛋白高级结构朊病毒(Prion Protein , PrP)是一种蛋白质亚病毒,是只有蛋白质而没有核酸的病毒,形态特征为小型蛋白质颗粒,大约有250个氨基酸组成,大小仅为最小病毒的1%。
它是由动物机体中高度保守的朊病毒蛋白基因编码的蛋白质并能在机体的多种细胞中表达,在中枢神经系统及神经元细胞中表达量最高。
朊病毒具有两种不同的分子构象:一种是存在于正常机体或感染动物的细胞中,没有致病作用,称为细胞朊蛋白(PrPc),另一种是仅存在于感染动物的细胞中,称为朊病毒蛋白(PrPsc)。
两种蛋白的一级结构完全相同,但二极结构及高级结构则有着显著差异。
此种病毒可导致库鲁病(Ku-rmm)、克雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)、致死性家族失眠症(FFI)等常见人类疾病以及羊瘙痒病和疯牛病等动物疾病[1]。
朊病毒的传播途径包括:使用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤;医源性感染,如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。
朊病毒特点是耐受蛋白酶的消化和常规消毒作用,由于它不含核酸,用常规的PCR技术还无法检测出来。
朊病毒的复制并非以核酸为模板,而是以蛋白质为模板。
斯坦利由于发现PrPSC(一普里朊)和PrPC具有相同的一级结构而具有不同的二级和三级结构,打破了以往蛋白质的一级结构决定高级结构的定律,而获得了1997年诺贝尔生理学或医学奖[2]。
1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,以后魏斯曼等人对其逐步完善。
朊病毒特性与致病机理研究进展刁小龙,徐志良,边静静,施福明,杨飞宇,胡鹏年,陈扶香甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃兰州(730070)E-mail:dxl841016@摘要:朊病毒病是人和动物的一种退行性脑病,主要包括羊骚痒病,疯牛病,以及人的克——雅氏综合症。
其致病因子被认为是一种由正常细胞PrP蛋白经非正常折叠所形成的蛋白质(PrP sc)。
PrP sc和PrP c来自于同一基因具有相同的氨基酸序列,但在二级结构和三级结构上有很大的不同。
因为PrP sc是一种不含有核酸的蛋白质感染因子,所以关于朊病毒的致病机理至今还没有完全弄清楚。
但有关研究表明该病是由于PrP sc或ctm PrP在大脑中积累所致。
关键词;朊病毒,PrP,PrP sc引言朊病毒,也称为朊粒,是一种只有蛋白质而没有核酸的传染因子。
它是动物和人传染性海绵状脑病(Transmissible Spongiform Encephloathy, TSE)的主要致病因子。
Prusiner的“唯蛋白”假说认为:TSE是哺乳动物细胞中普遍存在的正常细胞型PrP(Cellular Isoform Of Prion Protein, PrP c)转变为致病性的异常痒病型PrP(Scrapie Isoform Of Prion Protein, PrP sc)所致。
PrP sc在感染动物脑内形成不溶性的、抗蛋白酶的积聚物而引起动物发病,1985年英国爆发疯牛病后,朊病毒引起了人们的极大关注。
而且随着时间的推移和科研水平的提高,朊病毒蛋白的结构特征、生化特性及致病机理的研究取得了显著进展。
1 朊病毒病1.1羊搔痒病(Scrapie)早在1730年就有了关于羊搔痒病的记载。
症状表现为:丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬、直至瘫痪死亡。
但直到1936年,Cuill和Celle才通过试验证实其具有传染性。
20世纪60年代,英国生物学家,阿尔卑斯用放射性物质处理破坏DNA和RNA后,其病变组织仍具有传染性,因而他认为羊搔痒病的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。