朊病毒的致病特征
朊毒体感染及其所致疾病

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?

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

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。
疯牛病的元凶:朊病毒

朊病毒检测方法
• 1、动物接种试验
• 用建立试验动物感染模型来判断生物体是否感染朊病毒以 及发病特点的方法,是早期研究朊病毒传染性的主要试验 方法,也是研究朊病毒不可或缺的重要环节。该方法敏感 度较高,但是费时费力,且滴定误差较大。
• 2、组织病理学检测方法
• 组织病理学检测方法主要是通过检测羊痒病相关纤(SAF) 和神经元空泡化变性来诊断朊病毒的一种方法,也是检测 朊病毒的“金标准”方法之一。
• 凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法, 均可能使朊病毒失活;凡能作用于核酸并使之失 活的方法,均不能导致朊病毒失活。
朊病毒的结构
• 正常人和动物细胞中朊蛋白称为PrPC,其分子量为33— 35KD,致病性朊病毒蛋白为称PrPSC,PrP27~30是 PrPSC部分酶解后除去N端66个氨基酸形成的。PrPC和 PrPSC两者是由同一基因PRNP编码的,其氨基酸序列完 全一致,质谱和气相测序以及别的生化研究发现共价键也 无变化,两者是异构体,本质差别在于它们构象上的差异, PrPC的a一螺旋为42%,B一折叠仅为3%,而PrPSC的a 一螺旋为30%,B一折叠反而高达43%。PrPSC是由于 PrPC发生蛋白质错误折叠,一些a一螺旋变构为B一折叠, 三维构象发生变化而产生的,其形成发生在翻译后的加工 过程。
另外,检测方法还有:
• • • • • 4、蛋白质错误折叠循环扩增 5、毛细管电泳法 6 、Protein A磁珠检测朊病毒 7、双色强荧光目标扫描法 8、红细胞分化相关因子水平检测方法
朊病毒病治疗的思路
• 朊病毒在机体内复制的分子基础是PrP6与PrP&间 构象转化,故而阻断PrPc向着PrP&转化是朊病 毒病治疗的一个切入点。此外,朊病毒病主要特 征是朊病毒在中枢神经系统聚集,引起患病个体 脑组织的病理变化,凶此,减少PrP&的蓄积也是 治疗过程中经常考虑到的另外一个方面。
阮病毒

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。
朊病毒 - 朊病毒发现的意义
从理论上讲,“中心法则”认为DNA复制是“自我复制”,即 DNA~DNA,而朊病毒蛋白是PrP→PrP,是为“自他复制”。这 对遗传学理论有一定的补充作用。但也有矛盾,即”DNA→蛋白质” 不“蛋白质→蛋白质”之间的矛盾。 对这一问题的研究会丰富生物学有关领域的内容;对病理学、 分子生物学、分子病毒学、分子遗传学等学科的发展至关重要,对 探索生命起源不生命现象的本质有重要意义。 从实践上讲,其对人畜健康;为揭示不痴呆
有关的疾病(如老年性痴呆症、帕金森病)的生物学 机制、诊断不防治提供了信息,幵为今后的药物开发 和新的治疗斱法的研究奠定了基础
朊病毒 - 朊病毒研究两获殊荣
1976年美国国立卫生研究院的Gajdusek和Gibbs 不澳大利亚Zigas等人合作共同研究震颤性疾病,幵通过 一系列的实验证实震颤病不羊搔痒症、人早老性痴呆属于 同一病原感染,Gajdusek由此获得1976年诺 贝尔生理学和医学奖。 美国加州大学神经病学与家StanleyB· Prusiner 等提出,朊病毒是一种传染性蛋白质颗粒,丌含 有核酸,可自身复制,Prusiner凭借对朊病毒的 研究获得1997年诺贝尔生理学和医学奖。
阮病毒简介
张姜琳
学号
朊病毒 - 概述
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幵 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,Prusiner认为它是一种蛋白 质侵染颗粒。大量的集中对羊瘙痒的 病原因子的研究。
动物朊病毒感染概述及诊断

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

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。
疯牛病病毒

朊蛋白性质
朊病毒对高温、酸碱以及常见消毒剂具有较强的抵抗力。在脑组织中的朊病毒经过138℃的高温作用,仍然 能够存活超过1h。在20%的福尔马林中也能够存活超过2年。对氢氧化钠、苯酚以及次氯酸钠均有较强的耐受性。 杀灭朊病毒的方法是采用焚烧 。
人完整朊病毒蛋白hPrP(23~230)三维结构示意图 正常结构的朊蛋白(PrPC)由宿主染色体PrnP编码,是 正常哺乳动物细胞的重要组成部分。它由254个氨基酸残基组成,分子量约为33~35kDa,依次包括氨基末端22个 氨基酸残基组成的信号肽序列;51~59位富含甘氨酸的氨基酸残基组成的八肽重复序列(Octarepeat),可以结 合金属离子;之后连接一段腺嘌呤富集区域和C末端的跨膜区。经核糖体合成之后,朊蛋白沿细胞分泌途径被转运 至高尔基体完成翻译后修饰过程,即去除羧基端的疏水序列(231~254),同时在Ser231处安装糖基磷脂酰肌醇 (Glycosylphosphatidylinositol, GPI)受体结合位点,形成二硫键以及Asn(181,197)位点糖基化。PrPC 在其构象形成过程中具有向PrpSc构象转变的倾向,但是N端的糖基可以有效阻止这一转变 。
疯牛病病毒
无免疫性疏水蛋白质
01 朊蛋白性质
03 病理变化 05 预防
目录
02 致病机制 04 流行病学特点 06 疯牛病简介
疯牛病病毒是一种朊病毒(prion,又称为朊毒体),它是一种没有核酸的感染性致病因子,它在细胞中以 两种形式存在,即细胞型和异常型。细胞型是正常细胞内所含有的,没有传染性。而异常型属于异构体,具有感 染性。会引起动物和人类发生致命性传染的传染性海绵状脑病。病毒最早在1936年被发现。由于发现朊病毒以及 对其新传染模式的研究,史坦利·布鲁希纳获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
朊病毒
朊病毒又称蛋白质侵染因子(又称毒阮),不含核酸而 仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的亚病毒因子。
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。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。
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。
预防治疗
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。
预防治疗
消灭已知的感染牲口,对病人进行适当的隔离
禁止食用污染的食物,对神经外科的操作及器械
进行消毒要严格规范化,对角膜及硬脑膜的移植 要排除供者患病的可能
对有家庭性疾病的家属更应注意防止其接触该病。
谢谢大家!
最引起当今科学家兴趣和关注的是朊病毒的复制机理。 由于朊病毒是一种只含有蛋白质而不含核酸的分子生物 并且只能在寄生宿主细胞内生存。因此,合成朊病毒所需 的信息,有可能是存在于寄主细胞之中的,而朊病毒的作
用,仅在于激活在寄主细胞中为朊病毒的编码的基因,使
得朊病毒得以复制繁殖。
另一种学说认为朊病毒的蛋白质能为自己编码遗传信息。
传播途径
朊病毒的传播途径包括,食用动物肉骨粉饲料、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。
朊病毒存在变异和跨种族感染,具有大量的潜在感染来
源,主要为牛、羊等反刍动物,未知的潜在宿主可能很广,
传播的潜在危险性不明,很难预测和推断人畜一旦发病,6 个月至1年全部死亡,100%的死亡率。
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。
人类朊病毒现已发现以下四种,即库鲁病(Ku-rmm)、
克——雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)及
致死性家庭性失眠症(FFI)Байду номын сангаас
致病机制
这种假说与传统的分子生物学中的“中心法则”是相违 背的,因为朊病毒没有核酸。于是人们假设朊病毒的复制 可能的方法,一认为是通过逆转译过程产生为朊病毒编码 的DNA或RNA(如后者情况还需要逆转录)必须存在逆转 译酶,甚至还要有逆转录酶。二为蛋白质指导下的蛋白质 合成,即蛋白质本身可作为遗传信息。
蛋白质构象致病假说
1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假 说”(魏斯曼等人完善) 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。
朊病毒经120 ~ 130℃加热4小时,紫外线,离子照射,
甲醛消毒,并不能把这种传染因子杀灭,对蛋白酶有抗性,
但不能抵抗蛋白质强变性剂。
特征
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。