朊病毒概述及其所致疾病研究

朊病毒概述及其所致疾病研究
朊病毒概述及其所致疾病研究

朊病毒概述及其所致疾病研究

李忠秋1,王君伟1,刘春龙2

(11东北农业大学动物医学院,黑龙江哈尔滨150030;

21中国科学院东北地理与农业生态研究所,黑龙江哈尔滨150040)

中图分类号:S852165+917

文献标识码:A

文章编号:1004-7034(2004)09-0083-02

收稿日期:20040412

作者简介:李忠秋(1974),女,黑龙江宾县人,在读硕士研究生1

Prusiner 提出了大分子蛋白质与感染性有关的假说,认为朊病毒是一种不含核酸、有部分蛋白酶抗性、具有感染性的蛋白粒子,且为了与病毒和类病毒(Viroids )相区分,用了朊病毒(Prion )这个概念。近几十年来,由于疯牛病(mad cow disease )导致了全世界的恐慌,特别是随着疯牛病的全球范围流行,由同一致病因子引起的人的变异型克雅氏症(new variant Creutz feldt -Jakob disease ,nvC JD ,vC JD )的出现。因此关于朊病毒的研究一直以来都是一个异常热门的领域。经过几十年的研究,已取得了一些进展。但是,在此领域里还有许多疑难问题尚待解决,需要科学家们继续努力。

1 朊病毒的发现

早期对朊病毒的认识主要是对羊瘙痒病的研究。Alper 在

研究羊瘙痒病时发现,病羊脑组织在经受能够破坏DNA 和RNA 的放射处理后,仍具有传染性,认为感染因子可能是一种不含核酸的蛋白质。1982年,Prusiner 等[1]在感染瘙痒病的仓鼠脑组织中提取一种蛋白质,经检测此蛋白质不含核酸,同时此蛋白进行紫外光灭活DNA 、RNA 和酶处理DNA 、RNA 实验后,仍具有感染力;但如果对其作蛋白酶、蛋白变性剂处理,则失去感染能力;据此Prusiner 等人认为朊病毒是一种蛋白侵染颗粒(Proteinaceous in fectious particle ),并命名为PrP 。

2 朊病毒的特性

211 PrP c 的正常蛋白

PrP c 是一类高度保守的糖蛋白,其广泛存在于哺乳动物

中,是通过人或动物单拷贝染色体基因的单一外显子所编码,并通过C 末端糖基磷酰肌醇(glycan -phosphatidyl im ositol ,G PI )锚定在细胞膜上的唾液酸糖蛋白上,从而使蛋白质可以从一个细胞移位到另一个细胞。PrP c 的编码基因在小鼠位于第2号染色体上,在牛位于13号染色体上,在人类则位于第20号染色体上。在研究过的所有物种中,PrP c 的开放阅读框架(ORFs )编码了大约250个氨基酸的蛋白,所有PrP c 分子都是经过转录后修饰的。在动物的大部分细胞上都能检测到PrP c 的存在,尤其在神经细胞上含量最高。

212 PrP sc 感染性蛋白颗粒

PrP c 和PrP sc 的空间构象明显不同,PrP c 含有40%的α-螺旋和少量的β-折迭,而具有传染性的PrP sc 具有30%的α-螺

旋和45%的β-折迭,目前研究证明PrP c 向PrP sc 的转变与此空间构象的变化有关。用蛋白酶K 消化后,正常型的PrP c 完全溶解,而PrP sc 可耐蛋白酶降解,在细胞中大量积聚,最终导致细胞调亡。正常型的PrP c 可参与神经突触的传递,当其构象改变后可导致神经系统的功能异常。自然状态下PrP c 以单体—二聚体平衡状态存在,PrP sc 不能以单体形式稳定存在,以多聚形式存在,在电镜下可观察到羊瘗相关纤维(scrapie ass ociat 2

ed fibrils ,S AP )。糖分析实验表明PrP c 至少包含52种不同的糖

成分,并且用叙利亚仓鼠进行研究时发现PrP c 和PrP sc 所含糖的种类相同,只是后者三天线糖和四天线糖的比例增加。感染动物脑组织存化PrP sc 含量最高,是惟一的一种大分子物质,PrP sc 浓度的大小与感染效价成正比,PrP sc 水解变形,感染效价降低。

3 朊病毒在人和动物中引起的主要疾病311 人类疾病

31111 Creutz feldt -Jakob 病(简称C JD ,克雅氏病) C JD 是最常

见的人朊病毒病,成全球性分布。多为散发性,少量为医源性,也由家族性(因发生基因突变)所致[2]。主要临床症状为,行为改变,运动平衡失调,逐渐发展为进行性智能衰退、痴呆或神经错乱等,并伴有脑电图异常;个别可能癫痫大发作为首发症状。患者在出现临床症状后一般在一两年内死亡,剖检所见症状与风牛病类似。C JD 潜伏期可达30年以上[3],医源性潜伏期15个月至20年,家族性所致起病缓慢,主要是发展为进行性痴呆,患者中10%有家族性染色体遗传缺损。31112 Variant Creutz feldt -Jakob disease (简称VC JD ,变异形克雅氏病) 1995~1996年,英国C D J 监测机构(Surveillance Unit )发现几例与以往散发性C JD 不同的,不寻常的C JD 病例,称为变异形克雅氏病(VC JD )。VC JD 与散发性C JD 相比,患者年轻化(平均26岁,C JD 是65岁)、病程长(平均14个月,C JD 是6个月)、最有可能是通过食用被朊病毒感染的食物所致。

31113 G ershmann -S trausser -Schein -K er disease (简称G SS ,杰氏-斯氏-斯氏病) G SS 病,1936年首次在一大家庭中发现(G RST M AN 1936),是一种家族性,常染色体显性遗传性疾病。其症状是慢性进行性供给失调、运动失调,类似老年性痴呆。主要在西欧的一些家族中发现,神经病理学变化为典型的海绵样变化、神经胶质增生、神经原损伤。31114 Fatal familial Ins omania (简称FFI ,致死性家族性失眠症) 家族性,是常染色体显性遗传性疾病,FFI 病人主要表现为难以治疗的失眠症、家庭性自主神经机能异常(如:体温过高、高血压、心动过速、呼吸急促等)、运动机能障碍、痴呆等。然而,即使是同一家族的病人表现也不相同。FFI 病不像其他朊病毒病,海绵样变化小,有的无此变化。发病年龄20~70岁,平均年龄51岁;病程6~32个月,平均为14个月。

312 动物疾病

31211 羊痒疫(Scrapie ) 羊痒疫是最常见的一种朊病毒病,慢

性、消耗性疾病,潜伏期1~3年,发病率不高。主要临床症状:运动失调、麻痹、痴呆、瘫痪。病理剖检大脑皮层变薄,白质增

?

38?《黑龙江畜牧兽医》2004年第9期 专论与综述

多,出现海绵状空泡病变。光镜观察,神经元细胞退化,变成溶泡性死亡,被星状细胞取代。无论自然发病还是人工感染的脑提取物均可观察到羊瘙痒病相关纤维(Scrapie Ass ociated Fibrils ,S AF )。31212 Bovine spongiforme encephalopathy (简称BSE ,疯牛病,学名牛海绵状脑病) 与羊痒疫病病原相似。最早出现于英国,主要是由于饲料的改变所引起的,20世纪70年代英国饲料中广泛添加动物内脏等动物性饲料,使得疯牛病于1986年在英国爆发,其中动物性饲料脂肪含量高,脂肪对朊病毒具有保护作用。潜伏期一般4~5年,动物运动失调,行为异常,乱冲乱撞,最终麻痹瘫痪而死亡。病理剖检脑组织有海绵状病变。垂直传播是指从父母传染给子代,有研究专门分析了疯牛病母牛产下的犊牛的实际发病率,研究表明,出生后3天内感染率较高。病牛病原可跨物种传染,可传染牛、羊、鼠、灵长类等。31213 T ransmissible mink encephalopathy (简称T ME ,传染性雪貂白质脑病) 估计是有人用死去的患羊瘙痒病的羊肉喂饲家养的水貂,使其感染上疾病。后来,有病水貂逃野外,把这种疾病传给野生的水貂。病理学类似于羊痒疫。经口传播,可传递给松鼠、猴等(可能因喂食羊尸或内脏而受感染),表现共济失调,易怒。31214 Chronic wasting disease of deer (简称CW D ,大耳鹿慢性消耗病) CW D 主要是引起在鹿和麋的一种朊病毒病,病理学类似于BSE ,包括淀粉样蚀斑。对于CW D PrP sc 传染性的研究,显

示它能越过种间屏障和BSE 一样能有效地从鹿传染给人。

31215 Feline spongiform encephalopathy (简称FSE ,猫海绵状脑病) FSE 是一种传染性海绵状脑病,主要引起家猫发病,可能是猫食用被朊病毒感染的牛肉或骨粉所致,症状类似羊痒疫。

4 朊病毒研究的意义

朊病毒的发现和确认是20世纪生物科学的重要成果,是对生命科学的有力冲击。朊病毒的研究不仅具有重大的理论意义,而且具有重大的应用价值。朊病毒蛋白是哺乳动物染色体编码的一种高度保守的糖蛋白,它有两种构象体存在,PrP c 和PrP sc ,其中与感染性和传染性有关的是PrP sc ,而与其核酸无关。对PrP c 和PrP sc 的结构和特性及相关基因的组成和结构的研究,进一步揭示朊病毒疾病的机理,可以使我们更有效地认识朊病毒疾病,进而有效地预防、控制和治疗朊病毒疾病。同时,对该病的研究有助于探索其他神经进行性紊乱疾病的病因和病理,如阿尔茨海默氏病、帕金森病和肌萎缩性脊髓侧索硬化等疾病的研究与治疗。

参考文献:

[1] Prusiner S B 1N ov ol proteinaceous in fectious particles cause scrapie [J ]

1Science ,1982,(4542)216:136-1441

[2] Prusiner S B ,Scott M R ,Dearm ond S J 1Prion protein biology[J ]1Cell ,

1998,93(3):337-3481

[3] 方元1牛海绵状脑病须重新认识的几个问题[J ]1中国动物保健,

2002,(2):331

(007)

固体分散体的载体选择及质量评价的新进展

洪 涛1,欧阳五庆

(西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100)

中图分类号:S859

文献标识码:B

文章编号:1004-7034(2004)09-0084-03

收稿日期:20040518作者简介:洪 涛(1982),女,陕西商南人,在读硕士研究生1

应用固体分散体技术制备速效、高效制剂,缓释、控释制剂以及定位释药型制剂是当前研究的较为新颖的课题。近年来,人们采用水溶性聚合物、脂溶性材料、脂质材料以及表面活性剂等为载体制备成缓释、控释的固体分散体,大大扩大了其应用范围。其制备方法很多,载体选择的范围也很广,其质量评价包括固体分散体的鉴别及其稳定性考察。常用X -射线衍射法,差示扫描量热法,导数热量分析,显微镜法,红外光谱测定法,溶出速率测定法及生物实验法等来鉴别药物在固体分散体中的存在状态。固体分散体作为中间剂型,可以根据需要制成胶囊剂、片剂、滴丸剂、软膏剂、栓剂以及注射剂等,在中药制剂中也有相当广泛的应用,为药物剂型的改革提供了新的途径。

1 固体分散体的特点

固体分散体的主要特点是利用不同性质的载体使药物在高度分散状态下,达到不同要求的用药目的。将难溶性药物制成固体分散体,药物以分子、胶体、无定性或微晶化状态分散与水溶性载体中,增加了药物的溶解速度,提高了生物利用度;将易挥发、易分解的不稳定药物制成固体分散体系,可以增加药

物的稳定性,减少用药剂量,减轻药物的不良反应,掩盖药物的不良气味和刺激性,使液体药物固化;以水不溶性和肠溶性材料为载体,通过固体分散技术制备口服制剂或药物与肠包衣材料制成固体分散体,再制成其他口服剂型,使药物在胃的酸性环境下几乎不溶,而在肠中易溶,从而改善药物的溶解性能,使其定位释放;以不同的载体制备同一药物的固体分散体,其溶出度亦不同,用可溶性载体制备,则其在体内释放速度增加,用难溶性载体制备,则在体内释放速度变慢,故可制成速释或缓释制剂。

2 固体分散体的载体选择及常用的载体211 载体选择的原则

固体分散体载体的选用,一般应根据相似相溶的机制选择药物相应的载体。载体的性质和制备工艺在很大程度上决定了固体分散体的溶出速度。优良的固体分散体的载体应价廉、易得,具有物理、化学和热稳定性,对药物有较强的分散能力,不与药物发生反应,不影响药物的稳定性,无不利的生理活性及不良反应。增溶性载体应既溶于水,又溶于有机溶剂。

212 常用的载体

21211 水溶性载体 主要用于提高难溶性药物的生物利用

度,难溶性药物在其中以超微粒子态、分子态或过饱和态存在。

常用的水溶性载体包括:①高分子聚合物,如聚乙二醇(PEG )

?

48?专论与综述 Heilongjiang Animal Science

and

Veterinary Medicine NO.9.2004

朊病毒及朊病毒病的研究进展

朊病毒及朊病毒病的研究进展 1982年,美国生理学家Prusiner及其同事,在大量实验的基础上,突破经典病毒学理论而提出朊病毒(prion)的概念,认为绵羊瘙痒病的病原体是一种尚未证实有核酸结构的蛋白质侵染颗粒(proteinaceous infectious particles),并将其称为朊病毒蛋白(Prion protein),简称为PrP。朊病毒是医学生物学领域中至今尚未彻底弄清,与病毒和类病毒都很不相同的一种蛋白质传染病原体。它是一组至今不能查到任何核酸、对各种理化作用具有很强抵抗力、传染性甚强、分子重量在27000~30000道尔顿的蛋白质颗粒,它们是在人和动物中引起可传递的海绵脑病的特殊病因。 朊病毒是一个超出经典病毒学和生物学的全新概念,蛋白质在特定条件下发生突变或构型上的变化由良性变为恶性,即变为具有传染性的侵染颗粒,可引起人和动物脑内神经元空泡变性(即海绵状变性),所以这类病毒引起的疾病被称为传染性海绵状脑病 ( Transmissible Spongiform Encephalopathy,TSE),又称为朊病毒病。 一、朊病毒引起的相关疾病 朊病毒都是致死性中枢神经系统的慢性退化性疾病,病理学上的特点是大脑皮层的神经元细胞退化、空泡变性、死亡、消失,最终被星状细胞取代,因而造成海绵状态。患者具有痴呆、共济失调、震颤等症状。已知人和动物朊病毒有以下几种:人的库鲁氏病,又称新几内亚震颤病(Kuru);克-雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD),又称皮质-基底节-脊椎变性综合征,也有人称其为人类海绵状脑病和早老性痴呆症(Presenile Dementia);致死性睡眠综合症(Fatal Familial Insomnia,FFI);吉斯综合症,又称脑软化病(Gersrmann -Straussler-Scheikerg disease,Gss);疯牛病( Mad Cow Disease,MCD),即牛海绵状脑病( Bovine Spongiform EncePhalopathy,BSE);传染性紫貂脑病(TME);猫海绵状脑病( Feline Spongiform Encephalopathy, FSE);羊瘙痒症(Sctapie),有绵羊瘙痒(Scrapie of sheep)和山羊瘙痒症(scrapie of gaats)两种;大耳鹿慢性消耗病(Chronic Wasting Disease of Mule Deer,CWD);传染性雪貂白质脑病(Transmissible Mink Encepholopathy,TME)。 这些疾病有些在二百年前就已发现,如人们在羊群中发现一种传染病,其主要表现为兴奋、瘙痒、瘫痪等症状,最后死亡,称之为羊瘙痒病(Sctaple in sheep and goat)。1985年英国暴发疯牛病事件,人们注意到疯牛病的症状及脑部病理变化与羊瘙痒症类似,同属于海绵状脑病,多有食用病羊和病牛内脏或骨粉饲料的病史,于是人们才认识到种间传播的可能性,并将它们和人类的某些中枢神经疾病相联系,同时开始怀疑疯牛病会传染给人,至此,对此类疾病的研究达到高潮。 二、朊病毒病原学特征及分子机制 羊瘙痒病是最早发现的传染性脑病,其病原体也是研究最早和最多的病原体。1961年Chandler通过实验成功地把羊瘙痒病传染给小鼠,随后其他实验室的动物模型如白鼠、豚鼠、大鼠等相继获得成功,羊瘙痒病伴随纤维(Scrapie Associated Fibrile,SAF)是在Scrapie感染的小鼠脑组织用去污剂处理提取的膜性部分中观察到的一种特殊纤维结构。它有两个类型:Ⅰ型纤维,直径为11~14nm,由两根直径为4~6nm的原纤维相互盘绕而成,螺距为40~ 80nm不等;Ⅱ型纤维,直径为34nm,有四根相同的原纤维组成,每两根之间间隙为3~4nm。Ⅱ型纤维每100~120nm即出现一个狭窄区,狭窄区的直径约为9~11mn。进一步研究表明,无论是自然发生朊病毒病的动物还是人工感染朊病毒病的实验室动物,在脑组织的提取物中均观察到SAF,而对照组均为阴性。 1982年,Prusiner等人发现羊瘙痒因子感染的仓鼠脑组织中部分纯化的Scrapie病原的片段,经过了修饰或者蛋白酶水解后能够减弱其抗原性,同时发现寻求Scrapie特异性核酸所作的试验不能证实它有独立的传染性,他将分离出的这一特殊的蛋白质——蛋白酶抗性蛋白称之为朊病毒蛋白(PrP)。PrP是一种膜蛋白,存在于大部分组织细胞中,其正常功能尚不十分清楚,可能与细胞表面的信号识别和粘着有关;在淋巴细胞中,PrP可能与激活有关;在神经系统中,PrP可能与突触功能及调节生物钟节律有关。随着实验的进展,Prusiner又把朊病毒(PrP)称作传染性蛋白颗粒(proteineceous infectious particle)。该蛋白能够抵抗蛋白酶K的消化作用,分子质量为27000~30000道尔顿,故又称作PrP27-30,用免疫亲和层析纯化去污剂溶解的病脑提取物时,PrP27-30浓度与朊病毒滴度成正

艾滋病病毒疫苗研究历程

艾滋病病毒疫苗研究历程 2015212374 世祺 摘要 艾滋病是一种病死率高、传播围广的传染性疾病。全世界许多国家对病毒疫苗的研制都很成功,但艾滋病疫苗研究却一直没有成功,这主要与HIV特殊的生物学特性有关。目前没有针对HIV的特效治疗方法。曾经由大卫·巴尔迪摩领导研发的整合酶抑制剂的疫苗被认为是最有希望的研究,然而这项耗时经年、耗资过亿的实验最终仍然宣告了失败。整合酶抑制剂的疫苗实验失败了之后,艾滋病研究领域一时充满了悲观的声音,但更多的观点认为,目前艾滋病研究只是误入歧途。目前DNA疫苗成为了比较有希望的研究新方向,然而仍然有许多专家报以谨慎观望态度。随着对HIV的深入研究,HIV流行特点、流行株的克隆、测序和重配等基础工作的完成,以及HIV病毒本身生物学特性的阐明,我们依然有理由乐观的相信,人类将不断开发出新的更有效的疫苗,最终实现预防和治疗艾滋病感染。 一、为什么至今未能研制出HIV疫苗 全世界许多国家对病毒疫苗的研制都很成功,但艾滋病疫苗研究却一直没有成功,这主要与HIV特殊的生物学特性有关。高度变异性是HIV及其他反转录病毒所具有的显著特征。HIV外壳蛋白的抗原性很低,而且存在不同型1。HIV可以分为主型M(main genotype)及A~I亚型,不同的亚型之间的差异可达30%以上,而且不同分化体之间还会产生重组体。HIV感染者虽然可以产生各种中和性抗体,但是这些抗体通常是病毒株特异的而不能交叉中和。艾滋病病毒的变异非常“聪明”。它们在复制的过程中错误率至少比人类高一千到一万倍。艾滋病病毒复制高错误率的代价就是一些变异后代的死亡,但是它的优势也很明显,就是药物对旧病毒有抑制作用的时候,它立刻就会有新的病毒出现,避开药物的侵害。 1BurtonDR,WilliamsenPA,PattenPW,el:a1.Antibodyandvirus:bindingandneutralization.Virology,2000,270:1

朊病毒

生命科学学院11级生物工程 C01114013 宋强微生物学 朊病毒综述 一、朊病毒的发现 早在300年前,人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊搔痒症”。其症状表现为:丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬,直至瘫痪死亡。20世纪60年代,英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏DNA和RNA后,其组织仍具感染性,因而认为“羊搔痒症”的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识,也缺乏有力的实验支持,因而没有得到认同,甚至被视为异端邪说。1947年发现水貂脑软化病,其症状与“羊搔症症”相似。以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病(萎缩病)、猫的海绵状脑病。最为震惊的当首推1996年春天“疯牛病”在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌,甚至引发了政治与经济的动荡,一时间人们“谈牛色变”。1997年,诺贝尔生理医学奖授予了美国生物化学家斯坦利·普鲁辛纳(Stanley B.P Prusiner),因为他发现了一种新型的生物——朊病毒(Piron)。“朊病毒”最早是由美国加州大学Prusiner等提出的,在此之前,它曾经有许多不同的名称,如非寻常病毒、慢病毒、传染性大脑样变等,多年来的大量实验研究表明,它是一组至今不能查到任何核酸,对各种理化作用具有很强抵抗力,传染性极强,分子量在2.7万~3万的蛋白质颗粒,它是能在人和动物中引起可传染性脑病(TSE)的一个特殊的病因。 二、朊病毒的概念 1982年stanly B1prusiner等提出蛋白质感染颗粒(pro teinaceous infectious particles,prion)假说,提出了朊病毒(prion)的概念,他给朊病毒所下的定义是:朊病毒是不被大多数修饰核酸的方法灭活的蛋白质传染性颗粒(proteinaceous infectious particle;缩写为prion,今的朊病毒假说是唯蛋白质说,认为朊病毒是一种蛋白质,不含核酸,分子量33kD~35kD,抗蛋白酶的PrPSc是其唯一(或主要)成分;它是宿主PrP基因编码的蛋白PrPC经翻译后修饰构象改变形成,在朊病毒病病理发生中起主导作用,其复制和分离物(或毒株)的不同特性都由其自身和宿主PrPC相互作用决定,而不依赖于任何核酸。

浅谈当今国内艾滋病研究与防治现状

浅谈当今国内艾滋病研究与防治现状 曹译文 (西南民族大学社会学与心理学学院,成都,610225) 摘要通过对已有艾滋病相关文献的检索与分析,探究在艾滋病领域存在的相关心理学研究,以艾滋病污名和社会支持两方面进行阐释,并从心理学与医学两个领域探讨艾滋病的防治现状。本文旨在了解当前社会艾滋病领域的研究现状,提出未来艾滋病研究方向的新思考。 关键词艾滋病;社会态度;防治现状 1引言 艾滋病(Acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)是有艾滋病病毒是(Human immunodeficiency virus,HIV)感染引起的以T细胞免疫力功能缺陷为主的一种免疫缺陷疾病。[1] 1985年,我国发现了首例HIV感染者,此后AIDS在我国迅速传播开来。截至2011年10月,已累计报告艾滋病病毒感染者和病人43万例。据中外机构联合组成的专家组权威评估指出,截至2011年底,估计中国存活艾滋病感染者和艾滋病病人(People Living with HIV/ADIS, PLHIV)78 万。目前,中国已发现的感染者和病人存活34.6万,即目前约56%的感染者尚不知情。[2]艾滋病疫情估计和预测为准确掌握疫情、科学指导防治提供了重要的决策依据。在病例报告数与实际感染数差异较大的情况下,估计艾滋病病毒感染者和艾滋病病人数成为了解人群实际感染情况的重要手段。艾滋病被普遍认为具有高度致死性,因此导致人们对它产生本能上的恐惧。 艾滋病以传播速度快,死亡率高的两大特点引起了整个国际社会的高度重视。近年来,各国均加大对艾滋病的相关研究的投入,从预防方法、健康教育等多方面预防艾滋病,也从有效疫苗、治疗方法等方面试图解决艾滋病这一难题。在艾滋病研究与防治这一方面,我国也从未停止努力的步伐。政府高度重视艾滋病防治工作,投入了大量的人力、物力和财力,随着艾滋病防治工作的深入开展,关于我国艾滋病防治状况的论文新发表数量和累积数量越来越多。[3] 2艾滋病相关研究 在HIV感染者数量逐年增长的当今社会,因HIV的高致死率以及感染途径,使民众对艾滋病产生了心理上的恐惧与排斥。伴随着HIV感染者数量的提升,其心理健康情况也受到了社会的广泛关注。 2010年刘颖等人发表的《艾滋病污名的形成机制、负面影响与干预》中探讨了艾滋病污名形成的相关理论及社会影响因素,试图探究其污名形成的心理学原因。同时就污名对艾滋病患者的影响进行分析,包括其个人的发展影响与对家庭的影响,最后提出其干预措施,建议增加非感染者与感染者的积极接触以便包容与理解,除此外也加大知识传播的力度给予公众对艾滋病广泛正确的认识。 耿柳娜等人采用实验法探讨正念在吸毒人群对艾滋病污名的干预中的作用,实验结果显示吸毒者存在内隐艾滋病污名;内隐艾滋病污名和外显艾滋病污名相关不显著,而正念干预对内隐艾滋病污名和外显艾滋病污名均产生了显著的影响。研究最终得出正念

从羊瘙痒症到疯牛病——朊病毒发现史

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能感染上致病型朊病毒。目前欧洲的朊病毒病已经基本得到控制,主要措施是严格控制朊病毒污染的动物性食品H1。 现已验证朊病毒有普鲁塞纳所提出的两种不同的构象模式,即细胞型(正常型PrP。)和搔痒型(致病型PrP”)。这两种构象属于同分异构体,都是由宿主的单拷贝基因PrP编码产生的¨J,致病型P印”诱导正常PrP。产生的过程还需要某些热休克蛋白的参与。通过定点突变实验,科学家发现朊病毒蛋白第170到175位这6个氨基酸组成的拉链状片段是维系朊病毒蛋白三维结构的重要部分,并与其致病性有直接关系[93。2007年12月4日,《NamreMethods)杂志报道了多种朊病毒的三维分子结构,提出弄清朊病毒不同的结构模式是疾病诊断的关键所在¨0‘,现今已经初步建立了朊病毒的致病机制模型。新近通过转基因小鼠过量表达朊病毒蛋白证实:机体在感染朊病毒后,淋巴组织具有病变的倾向,增加病毒蔓延和疾病传播的风险¨¨。 朊病毒的检测和预防研究也取得了进展。瑞士苏黎世大学的弗朗克海佩纳领导的科学家小组在2007年7月公布了一种快速检测朊病毒的方法。极大缩短了检测朊病毒的时间;同时宣布在研究朊病毒疫苗方面已经取得突破【l引。有意思的是朊病毒也表现出一些正面作用,例如可以促进记忆的形成和干细胞的增殖,甚至可以作为生物电子行业中的导线等等。 总之,朊病毒的发现不仅对于揭示相关疾病的致病机制、进而进行有效的诊断和治疗等具有重要作用,而且是对生物遗传法则的完善和补充,进一步体现了生命现象的多样性,这对于探索生命本质和生物进化具有十分重要的意义。 参考文献 【1]李盛,黄伟达.诺贝尔奖百年鉴一构筑生命[M].上海:上海科技教育出版社,2001:157—161. [2]Wieland.S,Weizsacker.F.yon,Bhm.H.E.朊病毒Prionen[J】.唐振亚,译.德国医学,1997,14(1):50一53. [3]王学,田波.朊病毒的研究进展[J].中国病毒学,1997,12(4):302—308. [4]StanleyB.Prusiner.Autobiography.TheNobelPrizeinPhysiologyorMedicine1997.[2007一12—02].http://nobelpri∞.org/nobel _prizes/medicine/lanreates/1997/pmsiner—autobio.html. [5]SB.Prusiner.BohonDC[J].Biochemistry,1982,21:6942—6950. [6]JacksonGS,ClarkkeAR.Mammalianprionproteins[J].CurrentOpinioninStructuralBiology。2000。10(1):69-74. [7]CrozetC,LehmannS,Prions,Wheredowestand20years硒theappearanceofbovillespengiformencephalopathy[J].MedSci (Paris),2007,23(12):1148一1158. [8]方元.朊病毒研究进展[J].病毒学报,2000,16(4):378—382.[9]DeSimoneA,Pedonec,VitaqlianoL.Stnlcture,dynamics,andstabilityofassembliesofthehumanprionfragmentSNQNNF[J】. BiochemBiophysResCommun,2007,17(12):800—806. [io]ChristinaJSigurdson.KPeterRNihson,SimoneHomemann.Prion8tralndiscrimi枷∞usingluminescentconjugatedpolymm [J].NatureMethods,2007,1(12):1023—1030. [11]VincentBeringue,AnnickLeDur。PhilippeTixador.PxvminemandPersistentExtraneuralInfectioninHumanPrPTransgenic MiceInfected诵如VariantcJD[J].PI岱ONF,2008r1):1419.[12]瑞士对付朊病毒有新招[J].兰州科技情报,2001,30(5):35. (收稿日期:2007一11-30) (本文责任编辑张海鹏) 《清代宫廷医学与医学文物》出版 故宫博物院副研究员关雪玲女士著《清代宫廷医学与医学文物》一书,作为“紫禁城书系”第4辑之一部,于2008年12月由紫禁城出版社出版。 该书利用清官档案及多种官书、方志、私人笔记等第一手资料,结合丰富的清官文物,系统论述了清代宫廷医学的诸问题,开创了利用或围绕清官文物进行清官医学和医事活动研究的先例。该书记述细腻,文笔流畅,尤其可贵的是配有大量清宫文物图片,诚可谓图文并茂,是一部有较高学术价值的医史专著。 (山尔) .出版消息. 万方数据

朊病毒特性与致病机理研究进展

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@https://www.360docs.net/doc/604982220.html, 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。由于这种推断不符合当时的一般认识,也缺乏有力的室验支持,因此没有得到认同。 1.2克—雅氏病(Creutzfeldt-jakob Disease,CJD) 1920年,发现克—雅氏病。由Creutzfeldt 和jakob 两位神经病理学家首先描述报道,因而被命名为克—雅氏病(CJD)。其经典病例特征是:脑组织出现明显海绵样病变,星状细胞增生及淀粉斑块,与羊搔痒病病理特征相似。 1.3库鲁病(Kuru) 19世纪50年代,在大洋洲巴布亚新几内亚东部海拔1000-2000米高地土著Fore居民中流行着原因不明的库鲁病。临床症状为:战栗性震颤并发展成为发音障碍,失语直至完全不能运动,一年内即死亡。此病受到人们的极大重视,后经检测发现库鲁病病理变化、临床经过、流行病学与痒病相似。 -1-

朊病毒简介

朊病毒简介 朊病毒(Prion),又称“普里昂”或蛋白质侵染子,是一种可以引起同种或异种蛋白质构象改变而致病或功能改变的蛋白质。最常见的是引起传染性海绵样脑病(疯牛病)的蛋白质。“朊病毒”最早是由布鲁希纳等提出的,在此之前,它曾经有许多不同的名称,非寻常病毒、慢病毒,传染性大脑样变等。 早在300年前,人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊瘙痒症”。20世纪60年代,生物学家阿尔卑斯破坏其DNA和RNA后,其仍具感染性。1947年水貂脑软化病,其症状与“羊瘙痒病”相似。最为震惊的是1996年“疯牛病”,在英国引起的一场空前的恐慌,一时间人们“谈牛色变”。 多年来人们一直认为它是一种不能查到任何核酸,对各种理化作用有很强抵抗力,传染性极强,分子量在2.7万~3万的蛋白质颗粒,但近来又有研究报道,朊病毒含有微量核酸。它是能在人和动物中引起可传染性脑病(TSE)的一个特殊原因。 朊病毒与真病毒存在一些主要区别:阮病毒呈淀粉样颗粒状,无免疫原性,无核酸成分,由宿主细胞内的基因编码,抗逆性强、能耐杀菌剂和高温。 朊病毒的致病机理是1982年普鲁宰纳提出的朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,以后魏斯曼等人对其逐步完善。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;2.PrPsc可胁迫PrPc转化为PrPsc,实现自我复制,并产生病理效应;3.基因突变可导致细胞型PrPc中的α螺旋结构不稳定,至一定量时产生自发性转化,β片层增加,最终变为PrPsc型,并通过多米诺效应倍增致病。 朊病毒致病如此强,其传播途径也是多样的,主要通过以下几种途径传播:1.食用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤;2.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;3、朊病毒存在变异和跨种族感染,主要为牛、羊等反刍动物;4、朊病毒可感染多个器官,已知的主要为脑髓。故预防难度大,人畜一旦发病,6个月至1年全部死亡,100%的死亡率。其预防措施主要是:一是堵漏洞,严把海关进出口国门,严禁从疯牛病疫区进口动物源性饲料、生物制品和与牛相关制品;二是查内源,加强对本土羊瘙痒病的筛查,监测疯牛病,预防医源感染;三是强基础,加强对朊病毒发病机理、传染途径、灭活消毒手段的研究。 虽然朊病毒如此凶狠残暴,但其发现也给我们带来了许多有用的方面。如: 1.“中心法则”认为DNA复制是“自我复制”,即DNA~DNA,而朊病毒是PrP→PrP,是为“其他复制”。这对遗传学理论有一定的补充作用。 2.丰富生物学有关领域内容;对病理学、分子生物学、分子病毒学、分子遗

朊病毒概述及其所致疾病研究

朊病毒概述及其所致疾病研究 李忠秋1,王君伟1,刘春龙2 (11东北农业大学动物医学院,黑龙江哈尔滨150030; 21中国科学院东北地理与农业生态研究所,黑龙江哈尔滨150040) 中图分类号:S852165+917 文献标识码:A 文章编号:1004-7034(2004)09-0083-02 收稿日期:20040412 作者简介:李忠秋(1974),女,黑龙江宾县人,在读硕士研究生1 Prusiner 提出了大分子蛋白质与感染性有关的假说,认为朊病毒是一种不含核酸、有部分蛋白酶抗性、具有感染性的蛋白粒子,且为了与病毒和类病毒(Viroids )相区分,用了朊病毒(Prion )这个概念。近几十年来,由于疯牛病(mad cow disease )导致了全世界的恐慌,特别是随着疯牛病的全球范围流行,由同一致病因子引起的人的变异型克雅氏症(new variant Creutz feldt -Jakob disease ,nvC JD ,vC JD )的出现。因此关于朊病毒的研究一直以来都是一个异常热门的领域。经过几十年的研究,已取得了一些进展。但是,在此领域里还有许多疑难问题尚待解决,需要科学家们继续努力。 1 朊病毒的发现 早期对朊病毒的认识主要是对羊瘙痒病的研究。Alper 在 研究羊瘙痒病时发现,病羊脑组织在经受能够破坏DNA 和RNA 的放射处理后,仍具有传染性,认为感染因子可能是一种不含核酸的蛋白质。1982年,Prusiner 等[1]在感染瘙痒病的仓鼠脑组织中提取一种蛋白质,经检测此蛋白质不含核酸,同时此蛋白进行紫外光灭活DNA 、RNA 和酶处理DNA 、RNA 实验后,仍具有感染力;但如果对其作蛋白酶、蛋白变性剂处理,则失去感染能力;据此Prusiner 等人认为朊病毒是一种蛋白侵染颗粒(Proteinaceous in fectious particle ),并命名为PrP 。 2 朊病毒的特性 211 PrP c 的正常蛋白 PrP c 是一类高度保守的糖蛋白,其广泛存在于哺乳动物 中,是通过人或动物单拷贝染色体基因的单一外显子所编码,并通过C 末端糖基磷酰肌醇(glycan -phosphatidyl im ositol ,G PI )锚定在细胞膜上的唾液酸糖蛋白上,从而使蛋白质可以从一个细胞移位到另一个细胞。PrP c 的编码基因在小鼠位于第2号染色体上,在牛位于13号染色体上,在人类则位于第20号染色体上。在研究过的所有物种中,PrP c 的开放阅读框架(ORFs )编码了大约250个氨基酸的蛋白,所有PrP c 分子都是经过转录后修饰的。在动物的大部分细胞上都能检测到PrP c 的存在,尤其在神经细胞上含量最高。 212 PrP sc 感染性蛋白颗粒 PrP c 和PrP sc 的空间构象明显不同,PrP c 含有40%的α-螺旋和少量的β-折迭,而具有传染性的PrP sc 具有30%的α-螺 旋和45%的β-折迭,目前研究证明PrP c 向PrP sc 的转变与此空间构象的变化有关。用蛋白酶K 消化后,正常型的PrP c 完全溶解,而PrP sc 可耐蛋白酶降解,在细胞中大量积聚,最终导致细胞调亡。正常型的PrP c 可参与神经突触的传递,当其构象改变后可导致神经系统的功能异常。自然状态下PrP c 以单体—二聚体平衡状态存在,PrP sc 不能以单体形式稳定存在,以多聚形式存在,在电镜下可观察到羊瘗相关纤维(scrapie ass ociat 2 ed fibrils ,S AP )。糖分析实验表明PrP c 至少包含52种不同的糖 成分,并且用叙利亚仓鼠进行研究时发现PrP c 和PrP sc 所含糖的种类相同,只是后者三天线糖和四天线糖的比例增加。感染动物脑组织存化PrP sc 含量最高,是惟一的一种大分子物质,PrP sc 浓度的大小与感染效价成正比,PrP sc 水解变形,感染效价降低。 3 朊病毒在人和动物中引起的主要疾病311 人类疾病 31111 Creutz feldt -Jakob 病(简称C JD ,克雅氏病) C JD 是最常 见的人朊病毒病,成全球性分布。多为散发性,少量为医源性,也由家族性(因发生基因突变)所致[2]。主要临床症状为,行为改变,运动平衡失调,逐渐发展为进行性智能衰退、痴呆或神经错乱等,并伴有脑电图异常;个别可能癫痫大发作为首发症状。患者在出现临床症状后一般在一两年内死亡,剖检所见症状与风牛病类似。C JD 潜伏期可达30年以上[3],医源性潜伏期15个月至20年,家族性所致起病缓慢,主要是发展为进行性痴呆,患者中10%有家族性染色体遗传缺损。31112 Variant Creutz feldt -Jakob disease (简称VC JD ,变异形克雅氏病) 1995~1996年,英国C D J 监测机构(Surveillance Unit )发现几例与以往散发性C JD 不同的,不寻常的C JD 病例,称为变异形克雅氏病(VC JD )。VC JD 与散发性C JD 相比,患者年轻化(平均26岁,C JD 是65岁)、病程长(平均14个月,C JD 是6个月)、最有可能是通过食用被朊病毒感染的食物所致。 31113 G ershmann -S trausser -Schein -K er disease (简称G SS ,杰氏-斯氏-斯氏病) G SS 病,1936年首次在一大家庭中发现(G RST M AN 1936),是一种家族性,常染色体显性遗传性疾病。其症状是慢性进行性供给失调、运动失调,类似老年性痴呆。主要在西欧的一些家族中发现,神经病理学变化为典型的海绵样变化、神经胶质增生、神经原损伤。31114 Fatal familial Ins omania (简称FFI ,致死性家族性失眠症) 家族性,是常染色体显性遗传性疾病,FFI 病人主要表现为难以治疗的失眠症、家庭性自主神经机能异常(如:体温过高、高血压、心动过速、呼吸急促等)、运动机能障碍、痴呆等。然而,即使是同一家族的病人表现也不相同。FFI 病不像其他朊病毒病,海绵样变化小,有的无此变化。发病年龄20~70岁,平均年龄51岁;病程6~32个月,平均为14个月。 312 动物疾病 31211 羊痒疫(Scrapie ) 羊痒疫是最常见的一种朊病毒病,慢 性、消耗性疾病,潜伏期1~3年,发病率不高。主要临床症状:运动失调、麻痹、痴呆、瘫痪。病理剖检大脑皮层变薄,白质增 ? 38?《黑龙江畜牧兽医》2004年第9期 专论与综述

朊病毒及其致病机理研究进展

朊病毒及其致病机理研究进展 摘要:朊病毒是有侵染性的蛋白颗粒,是造成人类及其它动物的多种致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患的元凶,它不含有核酸,因而其生物学结构及特性、复制及致病机理具有特殊性,这也为朊病毒的鉴别提供了标准。此外,值得注意的是,朊病毒的遗传也具有多样性,这造成了朊病毒在不同宿主间的传播障碍。本文将针对上述问题,对朊病毒及其致病机理研究进展进行简要的介绍。 关键词:朊病毒 人类早在18世纪就发现了由朊病毒引起的致死性中枢神经系统的慢性退化性疾患[1],但却一直无法分离出朊病毒病原。这是因为朊病毒不含有核酸和脂类,是纯粹的“有侵染性的疏水性蛋白颗粒”[2]。直到1982年,美国加州大学神经病学教授Prusiner在对绵羊瘙痒病因子的研究中,才第一次揭开其神秘的面纱[3]。朊病毒的发现,无疑使人类对生命体的认 识,达到了一种新的高度——不具有核酸却能复制的朊病毒是否属于生物的范畴,至今仍处在激烈的争论之中。现在,就让我们一起来认识这一特殊的存在。 1.生物学结构及特性 朊病毒是由朊病毒蛋白(prion protein,PrP)组成的,是具有传染性的结构简单的糖蛋白,其分子量为27000~30000Da[4],在电镜下看不见其病原颗粒。 朊病毒蛋白的前体(cellular isoform of the prion protein,PrP C),是一种正常无害的蛋白质,是由宿主细胞一条染色体上的一个基因产生的,多数存在于神经元中,能通过空间构象变化形成感染形式的朊病毒蛋白前体(scrapie isoform of the prion protein,PrP Sc)。PrP Sc 再经蛋白酶的酶切作用可转化为具有侵染性的PrP27~30,最后通过纤维聚合自我成核作用,形成朊病毒蛋白。PrP27~30的浓度与其传染性成正比,经化学灭活处理后,其活性与传染性将同步下降。 1.1.理化性质 由于朊病毒是纯粹的疏水性蛋白颗粒,因此能抵抗多种核酸酶(包括RNA酶和DNA酶)的作用,但却可被胰蛋白酶降解,蛋白质变性剂或氨基酸化学修饰剂也对其具有灭活或抑制作用。它耐高温,能抵抗254nm紫外线的照射,但对237nm紫外线表现敏感[5],同时能抵抗离子辐射和超声波。一般的化学消毒剂对其无破坏作用。 1.2.生化特性 由于朊病毒不具有遗传信息载体——核酸,不能像病毒一样通过逆转录,利用宿主细胞物质合成自身所需物质,因此,它不能形成包涵体,不能产生干扰素,也对干扰素不敏感, 同时不能干扰其他病毒产生干扰素。它不破坏宿主B细胞和T细胞的免疫功能,也不会引起宿主的免疫反应。免疫增强剂和免疫抑制剂均不能改变其致病过程。在温和的清洁提取物中纤维状或短杆状朊病毒会大量聚合,表明其在非变性去污剂中不溶。朊病毒只以单体或是二聚体形式存在,所以用核磁共振(NMR)和X光谱分析不能辨别其构象[6]。 此外,由于朊病毒依赖于磷酸肌醇磷脂酶作为结合位点(GPI)附着在细胞表面,因此经过磷酸肌醇磷脂酶C(PUPLC)酶解后,朊病毒不会从膜上被释放[7]。 1.3.基因结构 PrP基因为单一基因,人、哺乳动物和禽类都具有该基因。人类朊病毒蛋白(PrP)基因定位于20号染色体,小鼠则定位于2号染色体[8]并与控制朊病毒潜伏期的基因(Prn-i)相连

阮病毒的研究

朊病毒的研究 朊病毒又称蛋白质侵染因子、毒朊或感染性蛋白质,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。朊是蛋白质的旧称,朊病毒意思就是蛋白质病毒,朊病毒(prion virus)严格来说不是病毒,是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子。(严格来说,朊病毒由于没有DNA或RNA,并不能进行自我复制。它的复制方式是:朊病毒(SC型PrP型蛋白)接触到了生物体内正常的C型PrP蛋白,导致C型的变成了SC型。)朊病毒是一类能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变的传染性的病变因子,美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳Prusiner认为它是一种蛋白质侵染颗粒。 朊病毒的发现,提示在传统的传染病病原微生物及寄生虫之外,又增加了一种全新类型的病原因子,因其构造极为特殊,所以其生物学位置还未确定。 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。朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变,最终不治而亡。因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并立为世纪之交危害人体健康的顽疾。 动物传播史 早在三百年前,人类在绵羊和小山羊中首次发现了感染朊病毒病的患病动物。因患病动物的奇痒难熬,常在粗糙的树干和石头表面不停摩擦,以致身上的毛都被磨脱,而被称为“羊瘙痒症”。该病广泛传播于欧洲和澳洲,潜伏期为18到26个月,患病动物兴奋、丧失协调性、站立不稳、瘙痒、瘫痪直至死亡。后来又相继发现了传染性水貂脑软化病、马鹿和鹿的慢性消瘦病、猫的海绵状脑病等等。经病理性研究表明,这些病都侵犯动物中枢神经系统,随病程进展,在神经元树突和细胞本身,特别是在小脑区星形细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星形细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。这些病均以潜伏期长、病程缓慢、进行性脑功能紊乱、无缓解康复、终至死亡为主要特征。 朊病毒的发现 20世纪60年代,英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏患“羊瘙痒症”动物的DNA和RNA后,其组织仍具感染性,因而认为“羊瘙痒症”的致病因子并非核酸,而可能是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识,也缺乏有力的实验支持,因而没有得到认同,甚至被视为异端邪说。1947年发现水貂脑软化病,其症状与“羊搔痒症”相似。以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病(萎缩病)、猫的海绵状脑病。最为震惊的当首推1996年春天“疯牛病”在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌,甚至引发了政治与经济的动荡,一时间人们“谈牛色变”。1997年,诺贝尔生理医学奖授予了美国生物化学家斯坦利·普鲁辛纳Stanley B.P Prusiner,因为他于1982年发现了一种新型的生物——朊病毒Prion。“朊病毒”最早是由美国加州大学旧金山分校动物病毒学家Prusiner等提出的,在此之前,它曾经有许多不同的名称,如非寻常病毒、慢病毒、传染性大脑样变等。多年来的

朊病毒结构研究和致病机理分析

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。其要点为: 1、朊病毒蛋白有两种构象:正常型PrPc和致病型PrPsc,两者的主要区别在于其空间构想上的差异。PrPc仅存在α螺旋,而PrPsc有多个β折叠存在,后者溶解度低,且抗蛋白酶解; 2、PrPsc可胁迫PrPc转化为PrPsc,实现自我复制,并产生病理效应; 3、基因突变可导致细胞型PrPc中的α螺旋结构不稳定,至一定量是产生自发性转化,β片层增加,最终变为PrPsc型,并通过多米诺效应倍增致病[3]。 朊病毒的一级结构 PrP前体全长为253个(人)~264个(牛)氨基酸,分子质量为33~35KD。 PrP前体的N端的22个疏水氨基酸残基为信号肽序列。C端的23个(人为22个)疏水氨基酸残基是糖基磷酸肌醇结合位点(GPI)。这两部分将通过翻译后修饰水解除去,因此人的成熟PrP 仅为中间的第23位~第231位氨基酸共209个残基组成的序列。N端的23~95位氨基酸残基之间有一个富含组氨酸和甘氨酸的八肽重复区(PHGGGWGO)(51~91位氨基酸),第96~112位氨基酸序列是PrP的结构控制区,113~135位有一段跨膜区,135~231位之间是3个束状螺旋区域[4]。 成熟的PrP分子有两个N型糖基化位点,分别为第181位和第197位的两个天冬酰胺(Asn)残基,在第179位和第214位的两个半胱氨酸(Cys)残基之间有一个二硫键,第183位和

艾滋病的研究进展(文献综述)

艾滋病的治疗药物研究进展 摘要:艾滋病是一种难以治愈的传染性疾病,随着HIV病毒的传播,感染人数逐渐增多。艾滋病已经成为最严重的危害人类健康的全球性流行性疾病之一。本文收集了近期以来的一些文献进行整理,对治疗艾滋病的药物进行了综述。 关键词:艾滋病抑制剂 艾滋病即“获得性免疫缺陷综合症”, 1981年在临床诊断中被发现,我国1985年出现首例报道[1],1983年证实人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus, HIV)是其病原体,人体感染此病毒后,使患者以CD4+T淋巴细胞减少,免疫机能缺陷[2],抵抗力降低,导致多种病原体侵袭而发生诸多机会性感染。抵抗力降低加上机会性感染,成为艾滋病患者死亡的主要原因[3,4]。AIDS传播速度惊人,死亡率极高,传播速率稳定[5],然而迄今为止,艾滋病仍是一种无法治愈的致命性传染性疾病。所以治愈艾滋病是世界医药工作者的一个重大课题。 随着人类对病毒及其感染过程的分子生物学研究以及药物研发技术的不断创新, 抗HIV的药物有了突飞猛进的发展。自齐多夫定(zidovudine,AZT)被美国FDA批准上市以来,迄今为止治疗艾滋病的药物已发展到31个品种[6]。 本文通针对艾滋病的治疗药物研究作一综述。 1. HIV 及其感染机制及危害 HIV 属于逆转录病毒科慢病毒属[7],参与HIV进入CD4 T淋巴细胞的主要病毒表面蛋白gp120和gp41 ,使病毒与宿主细胞膜接近,导致病毒包膜与细胞膜最终融合,病毒RNA进入细胞。HIV基因组为单股正链RNA 形成的二倍体,两条链的5' 端借氢键形成二聚体,包含了编码多种病毒蛋白的开放读码框区。其中pol 区编码HIV-1 复制过程中所必需的三种酶:整合酶、逆转录酶和蛋白酶,分别在病毒整合进入宿主细胞基因组、HIV RNA 转录成cDNA 和多聚蛋白的翻译后加工过程中起到关键作用,是目前药物主要作用靶点。HIV 又分为HIV-1 型和HIV-2 型。世界上大部分地区的艾滋病患者是被HIV-1 病毒所感染。[8,9] HIV感染后能激发机体产生特异性细胞免疫反应和对各种病毒抗原产生相应抗体。最终致使CD4+T淋巴细胞减少,还可造成其他免疫活性细胞和免疫组织的损伤。另外周淋巴组织(包括淋巴结和脾脏)是HIV不断复制的场所,所以淋巴组织受到不断破坏。HIV感染时,嗜神经性HIV毒株对大脑的感染所致中枢神经系统紊乱,HIV感染人体后还会破坏胃肠道系统,吸收不良、营养不良和腹泻等结果[10]。

朊病毒

朊病毒 简介 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。 朊是蛋白质的旧称,朊病毒意思就是蛋白质病毒,是唯一不用DNA,RNA作遗传物质的病毒。 朊病毒是一类能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变的传染性的病变因子,美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳(Prusiner)认为它是一种蛋白质侵染颗粒。 病毒概述 严格意义上讲,病毒为非生物。它们无细胞结构且个体积微小,其构成很特别,仅由核酸和蛋白质构成。核酸(DNA或RNA)在病毒的遗传上起着重要作用,而蛋白质外壳只对核酸起保护作用,本身并没有遗传性。这是人们对病毒的基本认识。然而,随着人们对一些疾病的深入研究,科学家们发现,还有一类物质与一般病毒不一样,它只有蛋白质而无核酸,但却既有感染性,又有遗传性,并且具有和一切已知传统病原体不同的异常特性。它就是朊病毒。 病毒研究 用朊病毒命名朊粒(prion)不大恰当,朊粒的生物性状与病毒差异很大,它的发现,提示在传统的传染病病原微生物及寄生虫之外,又增加了一种全新类型的病原因子,其生物学位置还未确定。 朊病毒就是蛋白质病毒,是只有蛋白质而没有核酸的病毒。1997年诺贝尔医学或生理学奖的获得者美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳(S. B. Prusiner)就是由于研究朊病毒作出卓越贡献而获此殊荣的。朊病毒不仅与人类健康、家畜饲养关系密切,而且可

为研究与痴呆有关的其他疾病提供重要信息。就生物理论而言,朊病毒的复制并非以核酸为模板,而是以蛋白质为模板,这必将对探索生命的起源与生命现象的本质产生重大的影响。 病毒特性 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。朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变,最终不治而亡。因此世界卫生组织将朊病毒病和艾滋病并立为世纪之交危害人体健康的顽疾。 传播史 早在三百年前,人类在绵羊和小山羊中首次发现了感染朊病毒病的患病动物。因患病动物的奇痒难熬,常在粗糙的树干和石头表面不停摩擦,以致身上的毛都被磨脱,而被称为“羊瘙痒症”。该病广泛传播于欧洲和澳洲,潜伏期为18到26个月,患病动物兴奋、瘙痒、瘫痪直至死亡。后来又相继发现了传染性水貂脑软化病、马鹿和鹿的慢性消瘦病、猫的海绵状脑病等等。经病理性研究表明,这些病都侵犯动物中枢神经系统,随病程进展,在神经元树突和细胞本身,特别是在小脑区星形细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化,星形细胞胶质增生,灰质中出现海绵状病变。这些病均以潜伏期长、病程缓慢、进行性脑功能紊乱、无缓解康复、终至死亡为主要特征。 朊病毒 成为人类关注焦点的家畜朊病毒当推1996年春天英国蔓延的“疯牛病”,它不仅引起英国一场空前的经济和政治动荡,而且也波及了整个欧洲,加上法国克罗伊茨菲尔德—雅各布氏症(简称克雅氏综合症,人类的一种朊病毒病)患者增多,人们很自然与食用来自英国的进口牛肉相联系,因而引起极大恐慌。尽管后来找出了法国克

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