朊毒体
病原生物学教研室
是一种不同于细菌、病毒或类病毒的在分类上
尚示定论的病原因子。其本质为由正常宿主细胞基
因编码的、构象异常的蛋白质,称为 朊蛋白 (prion
protein,PrP),目前尚未检出任何核酸成分,是
人和动物的 传染性海绵状脑病 (transmissible
spongiform encephalopathies,TSEs)的病原体。
?概念
朊毒体 (prion)/传染性蛋白粒子 /朊粒 /朊病毒,
性状
病毒
Prion
感染性
+
+
核酸
+
-
形态学鉴定 ( 电
镜 )
+
-
福尔马林灭活
+
-
电离辐射, 紫外
线照射敏感性
敏感
不敏感
CPE
+
-
性状 病毒 Prion
蛋白特性,蛋白
酶 K
敏感
( 某些 )
不敏

蛋白特性,加热
80℃
变性
稳定
潜伏期
根据病毒
而不同

诱发免疫应答
+ -
诱导产生干扰

+ -
引起炎症反应
+ -
病毒与 prion的比较
1982年,美国学者 Prusiner提出用
proteinaceous infection particle的字头组成
Prion一词,作为 TSE 的病原 。
Prusiner因此荣获 1997年 Nobel医学奖 。 1996年
底美国,Nature,评出最有影响的十大科研成果中,
,成功发现 PrPsc是疯牛病和人 CJD的病因, 为第四条。
生物学性状
prion 是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白,
分子量为 27~ 30× 103,因此又称为 PrP27~ 30。
两种不同的分子构型,
细胞朊病毒蛋白 (cellular PrP,PrPC),三维结构具
有 42%的 α -螺旋,3%的 β 折叠。存在于正常组织及感
染动物的组织中,是正常基因的产物,通常情况下是
无害的 。 对蛋白酶 K敏感。
羊痒疫朊病毒蛋白 (scrapie prion protein,PrPSC):
α -螺旋占 30%,β 折叠高达 43%,仅存在于感染动物的
组织中,与致病和传染有关。对蛋白酶 K有抗性。
人类 PrPC基因,位于第 20号染色体的短臂上,有一个
内含子和一个外显子,含单一的读码框。
PrP基因变异 (多为重复片段的插入或点突变可导致传
染性海绵状脑病。
PrP的增殖机制,目前尚不清楚,
生物学性状
prion病 是一种人和动物的致死性中枢神经系统慢性
退行性疾病。
致病性与免疫性
共同特征,潜伏期长 ( 可达数年至数十年之久 ) 一旦发病
即呈慢性进行性发展, 最终死亡 。
病理特点,中枢神经细胞空泡化, 弥漫性神经细胞缺失,
胶质细胞增生, 淀粉样斑块形成, 脑组织海绵状改变等 。
临床表现,痴呆, 共济失调, 震颤等中枢神经系统症状 。
致病机制,未明 。 目前认为, PrPC转变为 PrPSC是疾病发生
的基本条件, PrPSC在中枢神经系统细胞内聚集而导致疾
病的发生 。
致病性与免疫性
动物 prion病 人类 prion病
羊瘙痒病
(scrapie of sheep and goat)
库鲁病
(Kuru disease)
水貂传染性脑病 (transmissible mink
encephalopathy,TMM)
克 -雅病
(Creutzfeld-Jakob disease,CJD)
鹿 慢性 退行 性变 (chronic wasting
disease of deer,CWD)
格斯特曼综合征 (Grestmann-
Straussler Syndrome,GSS)
牛海绵状脑病 ( bovine spongiform
encephalopathy,BSE)
致死性家庭失眠症
(fatal familial insomnia,FFI)
猫海绵状脑病 ( feline spongiform
encephalopathy,FSE)
克 -雅病变种
(variant CJD,v-CJD)
人和动物 prion病
致病性与免疫性
1.羊瘙痒病 (scrapie of sheep and goat),在欧洲已流行了近
300年 ( 第一个被发现的 TSE),感染动物表现为消瘦, 步态不稳,
脱毛, 麻痹等, 因病羊由于瘙痒而常在围栏上摩擦身体而得名,
病死率极高 。
2.牛海绵状脑病 (bovine spongiform encephalopathy,BSE),俗
称 疯牛病 (mad cow disease),1986年首次在英国报道 。 该病潜伏
期 4~ 5年, 发病初期表现为体质变差, 体重减轻, 产奶量下降等非
特异性症状 。 随后神经系统症状逐步明显, 出现运动失调, 震颤等,
由于病牛常表现出感觉过敏, 恐惧甚至狂乱, 因此俗称, 疯牛病, 。
病原体进入牛的食物链是主要的致病因素,牛食用了含羊瘙痒
病的羊骨肉粉或牛骨肉粉而导致疯牛病的蔓延。 1988年 7月英国政
府立法禁止用反刍动物来源的饮料喂养牛后,疯牛病的发病率已呈
下降的趋势。
3.库鲁病 (Kuru disease),仅发生在巴布新几内亚东部高地的土著
人中的一种进行性小脑退行性疾病 。 本病以寒战样震颠为突出的临
床表现而得名 。 潜伏期漫长 (4~ 30年 ),发病大多在 6~ 9个月内死亡 。
以小脑共济失调为主要临床特征, 患者早期出现发抖, 震颤, 发音
困难, 舞蹈症及肌阵挛等 。 晚期发展为痴呆, 肢体完全瘫痪, 最终
因吞咽困难, 衰竭, 感染而死亡 。
4.克 -雅病 (Creutzfeld-Jakob disease,CJD),人的传染性海绵状
脑病 。 散发性患者病因不明, 家族性 CJD患者的 prion 基因常发生
变异 。 医源性因素主要与医疗器械消毒不严, 脑深部电极, 角膜移
植, 器官移植或注射从尸体脑垂体提取的生长激素, 促性腺激素等
因素有关 。 我国也有报道 。
潜伏期 15个月 -40年。典型的临床表现为迅速进展的痴呆,肌阵挛,
皮质盲,小脑共济失调,运动性失语,并迅速发展为半瘫、癫痫甚
至昏迷,病人最终死于感染或自主神经功能衰竭,约 90%的患者于 1
年内死亡。病理特征与库鲁病相似,以神经细胞变性、减少或消失,
空泡形成,海绵状改变及出出淀粉样斑块为主。其中海绵状空泡化
被认为是 CJD的特征病理诊断依据。
5,克 -雅病变种 (variant CJD,v-CJD),一种新型的人类传染
性海绵状脑病,1996年由英国 CJD监测中心首次报导。本病与
典型的 CJD在好发年龄、临床特征、脑电图和病理等方面有明
显变化,因此被认为是新变种 (new variant CJD,v-CJD)。 进
一步的研究结果显示,从这些病例中提取的 PrPSC与来源于 BSE
的 PrPSC的性质相同,患者脑组织的病理变化与 BSE相似,从而
表明 v-CJD与疯牛病密切相关。现在普遍认为 v-CJD的来源可
能是人食物链中含有疯牛病的致病因子所致,但确切的致病
机制尚不清楚。 BSE和 v-CJD的出现已受到国际社会的广泛关
注。
微生物学检查法
1.免疫组化技术 是目前确认 TSE的有效手段 。 取可疑
患者的脑组织或非神经组织切片, 经脱水性或水解性高
压消毒, 甲酸和硫氰酸胍处理, 使其感染性消失并破坏
PrPC后再用单克隆抗体检测对上述处理有抗性的 PrPSC。
2.免疫印迹技术 蛋白印迹 (Western blotting)检测
PrPSC是一种简单而敏感的诊断方法 。
3.基因分析 从病人外周血白细胞中提取 DNA,对 20
号染色体 prion基因进行分子遗传学分析,可协助诊断
家族性 CJD患者 。
防治原则 预防 ( 治疗缺乏有效手段 ),
1.医源性 prion病的预防 对病人的血液, 体液及手术器械等
污染物应进行彻底消毒, 彻底销毁含致病因子的动物尸体, 组织块
或注射器 。 常用的理化方法有,
132℃ 高压消毒 5h,lmol/L NaOH浸泡污染物 1h和次氯酸钠处理 2h等
方法可以使 prion丧失传染性;
严禁 prion病患者和任何退行性神经系统疾病患者的组织和器官用
于器官移植;
医护人员在诊疗过程中应严格遵守安全规程, 保持皮肤不破损 。
2.BSE及 v-CJD的预防 禁止用牛, 羊等反刍类动物的骨肉粉作
为饮料喂养牛等反刍类动物, 以防止致病因子进入食物链 。 对从有
BSE的国家进口的活牛或牛制品, 必须进行严格的特殊检疫 。