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朊病毒
動(dòng)物和人類傳染性海綿狀腦病的病原
基本信息
| 中文名 | 朊病毒 |
| 外文名 | prion virus |
| 別名 | 朊粒、蛋白質(zhì)侵染因子、毒朊或感染性蛋白質(zhì) |
| 拼音 | ruǎn bìng dú |
| 界 | 病毒界 |
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簡(jiǎn)介
病毒定義
用朊病毒命名朊粒（prion）不大恰當(dāng)，朊粒的生物性狀與病毒差異很大，它的發(fā)現(xiàn)，提示在傳統(tǒng)的傳染病病原微生物及寄生蟲之外，又增加了一種全新類型的病原因子，因其構(gòu)造極為特殊，所以其生物學(xué)位置還未確定。
特性
朊病毒與常規(guī)病毒一樣，有可濾過性、傳染性、致病性、對(duì)宿主范圍的特異性，但它比已知的最小的常規(guī)病毒還小得多（約30～50nm）；電鏡下觀察不到病毒粒子的結(jié)構(gòu)，且不呈現(xiàn)免疫效應(yīng)，不誘發(fā)干擾素產(chǎn)生，也不受干擾作用。朊病毒對(duì)人類最大的威脅是可以導(dǎo)致人類和家畜患中樞神經(jīng)系統(tǒng)退化性病變，最終不治而亡。因此世界衛(wèi)生組織將朊病毒病和艾滋病并立為世紀(jì)之最危害人體健康的頑疾。
朊病毒是一類小型蛋白質(zhì)顆粒，約由250個(gè)氨基酸組成，大小僅為最小病毒的1%。
（1）呈淀粉樣顆粒狀；
（3）無核酸成分；
（4）由宿主細(xì)胞內(nèi)的基因編碼；
動(dòng)物傳播史
早在三百年前，人類在綿羊和小山羊中首次發(fā)現(xiàn)了感染朊病毒病的患病動(dòng)物。因患病動(dòng)物的奇癢難熬，常在粗糙的樹干和石頭表面不停摩擦，以致身上的毛都被磨脫，而被稱為“羊瘙癢癥”。該病廣泛傳播于歐洲和澳洲，潛伏期為18到26個(gè)月，患病動(dòng)物興奮、喪失協(xié)調(diào)性、站立不穩(wěn)、瘙癢、癱瘓直至死亡。后來又相繼發(fā)現(xiàn)了傳染性水貂腦軟化病、馬鹿和鹿的慢性消瘦病、貓的海綿狀腦病等等。經(jīng)病理性研究表明，這些病都侵犯動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)，隨病程進(jìn)展，在神經(jīng)元樹突和細(xì)胞本身，特別是在小腦區(qū)星形細(xì)胞和樹枝狀細(xì)胞內(nèi)發(fā)生進(jìn)行性空泡化，星形細(xì)胞膠質(zhì)增生，灰質(zhì)中出現(xiàn)海綿狀病變。這些病均以潛伏期長(zhǎng)、病程緩慢、進(jìn)行性腦功能紊亂、無緩解康復(fù)、終至死亡為主要特征。成為人類關(guān)注焦點(diǎn)的家畜朊病毒當(dāng)推1996年春天英國(guó)蔓延的“瘋牛病”，它不僅引起英國(guó)一場(chǎng)空前的經(jīng)濟(jì)和政治動(dòng)蕩，而且也波及了整個(gè)歐洲，加上法國(guó)克羅伊茨菲爾德—雅各布氏癥（簡(jiǎn)稱克雅氏綜合征，人類的一種朊病毒?。┗颊咴龆啵藗兒茏匀慌c食用來自英國(guó)的進(jìn)口牛肉相聯(lián)系，因而引起極大恐慌。盡管后來找出了法國(guó)克雅氏綜合癥的主要原因是醫(yī)源性傳染，但其它一些例證卻又排除不了瘋牛病與人類朊病毒病的關(guān)聯(lián)性。
認(rèn)識(shí)過程
發(fā)現(xiàn)
20世紀(jì)60年代，英國(guó)生物學(xué)家阿爾卑斯用放射處理破壞DNA和RNA后，其組織仍具感染性，因而認(rèn)為“羊瘙癢癥”的致病因子并非核酸，而可能是蛋白質(zhì)。由于這種推斷不符合當(dāng)時(shí)的一般認(rèn)識(shí)，也缺乏有力的實(shí)驗(yàn)支持，因而沒有得到認(rèn)同，甚至被視為異端邪說。1947年發(fā)現(xiàn)水貂腦軟化病，其癥狀與“羊搔癢癥”相似。以后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了馬鹿和鹿的慢性消瘦?。ㄎs?。⒇埖暮＞d狀腦病。最為震驚的當(dāng)首推1996年春天“瘋牛病”在英國(guó)以至于全世界引起的一場(chǎng)空前的恐慌，甚至引發(fā)了政治與經(jīng)濟(jì)的動(dòng)蕩，一時(shí)間人們“談牛色變”。1997年，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了美國(guó)生物化學(xué)家斯坦利·普魯辛納Stanley B.P Prusiner，因?yàn)樗?982年發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了一種新型的生物——朊病毒Prion。“朊病毒”最早是由美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校動(dòng)物病毒學(xué)家Prusiner等提出的，在此之前，它曾經(jīng)有許多不同的名稱，如非尋常病毒、慢病毒、傳染性大腦樣變等。多年來的大量實(shí)驗(yàn)研究表明，它是一組至今不能查到任何核酸，對(duì)各種理化作用具有很強(qiáng)抵抗力，傳染性極強(qiáng)，分子量在2.7萬～3萬的蛋白質(zhì)顆粒，它是能在人和動(dòng)物中引起可傳染性腦病TSE的一個(gè)特殊的病因。
2019年1月，西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院分子病毒學(xué)課題組在《自然·通訊》雜志在線發(fā)表了題為《一個(gè)具有朊病毒特性的病毒表達(dá)因子》的論文，該課題組在病毒中發(fā)現(xiàn)朊病毒，這一發(fā)現(xiàn)或?yàn)榘柶澓ＤY的防治帶來曙光。
意義
從理論上講，“中心法則”認(rèn)為DNA復(fù)制是“自我復(fù)制”，即DNA～DNA，而朊病毒蛋白是PrP→PrP，是為“自他復(fù)制”。這對(duì)遺傳學(xué)理論有一定的補(bǔ)充作用。但也有矛盾，即“DNA→蛋白質(zhì)”與“蛋白質(zhì)→蛋白質(zhì)”之間的矛盾。對(duì)這一問題的研究會(huì)豐富生物學(xué)有關(guān)領(lǐng)域的內(nèi)容；對(duì)病理學(xué)、分子生物學(xué)、分子病毒學(xué)、分子遺傳學(xué)等學(xué)科的發(fā)展至關(guān)重要，對(duì)探索生命起源與生命現(xiàn)象的本質(zhì)有重要意義。從實(shí)踐上講，其對(duì)人畜健康；為揭示與癡呆有關(guān)的疾?。ㄈ缋夏晷园V呆癥、帕金森病）的生物學(xué)機(jī)制、診斷與防治提供了信息，并為今后的藥物開發(fā)和新的治療方法的研究奠定了基礎(chǔ)。
朊病毒已經(jīng)超出了經(jīng)典病毒學(xué)的生物學(xué)概念，研究表明，蛋白質(zhì)在特定條件下發(fā)生突變或構(gòu)型上的變化，由良性變?yōu)閻盒裕醋優(yōu)榫哂袀魅拘缘牡鞍踪|(zhì)顆粒，這一觀點(diǎn)向傳統(tǒng)觀點(diǎn)提出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。由朊病毒引起的疾病不斷被發(fā)現(xiàn)并相繼被確認(rèn)，不論在人群中還是在動(dòng)物群中的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，因而對(duì)朊病毒的研究不僅有重大的理論意義，同時(shí)還有迫切的現(xiàn)實(shí)意義。它的理論意義在于開辟了生物醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)新領(lǐng)域，要求細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、分子病毒學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)等多學(xué)科的緊密合作來回答朊病毒帶來的一系列問題；它的現(xiàn)實(shí)意義在于發(fā)展準(zhǔn)確可靠的診斷技術(shù)，全面監(jiān)測(cè)、檢測(cè)朊病毒病，特別是做到對(duì)瘋牛病和醫(yī)源性感染的早期預(yù)防。
形態(tài)
80年代Merz等人在電子顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了羊瘙癢病相關(guān)纖維是至今朊病毒唯一的可見形態(tài)。它是一種特殊的纖維結(jié)構(gòu)，它的存在形式有兩種，Ⅰ型纖維直徑為11～14納米，由兩根直徑為4～6納米的原纖維相互螺旋盤繞而成，螺距為40納米不等；Ⅱ型纖維由4根相同的原纖維組成，每?jī)筛g的間隙為3～4納米，Ⅱ型纖維的直徑為27～34納米，每100～200納米即出現(xiàn)一個(gè)狹窄區(qū)，狹窄區(qū)的直徑約9～11納米。
性質(zhì)與結(jié)構(gòu)
斯坦利·普魯辛納經(jīng)過多年的研究，終于初步搞清了引起瘙癢病的病原體即朊病毒的一些特點(diǎn)。他發(fā)現(xiàn)朊病毒大小只有30-50納米，電鏡下見不到病毒粒子的結(jié)構(gòu)；經(jīng)負(fù)染后才見到聚集而成的棒狀體，其大小約為10～250 x 100～200納米。通過研究還發(fā)現(xiàn)，朊病毒對(duì)多種因素的滅活作用表現(xiàn)出驚人的抗性。對(duì)物理因素，如紫外線照射、電離輻射、超聲波以及160～170℃高溫，均有相當(dāng)?shù)哪褪苣芰?。?duì)化學(xué)試劑與生化試劑，如甲醛、羥胺、核酸酶類等表現(xiàn)出強(qiáng)抗性。能抵抗蛋白酶K的消化。在生物學(xué)特性上，朊病毒能造成慢病毒性感染而不表現(xiàn)出免疫原性（沒有引起免疫系統(tǒng)察覺的原因是，它們的“安全形式”從個(gè)體出生的一刻起就存在于體內(nèi)。 “危險(xiǎn)”朊毒體與之的差別只是它們的折疊結(jié)構(gòu)有差別），正常表達(dá)的朊蛋白(PrP)構(gòu)象的二級(jí)結(jié)構(gòu)中α螺旋占42%、β折疊占3%；而異常構(gòu)象朊蛋白的α螺旋占3%、β折疊占43%，具有強(qiáng)致病性。PrP和PrP的一級(jí)結(jié)構(gòu)沒有差別，正常動(dòng)物腦中只有PrPc，沒有PrPBc。PrPc和PrPBc間由α螺旋向β折疊的轉(zhuǎn)變即朊病毒蛋白的形成過程。巨噬細(xì)胞能降低甚至滅活朊病毒的感染性，但使用免疫學(xué)技術(shù)又不能檢測(cè)出有特異性抗體存在，不誘發(fā)干擾素的產(chǎn)生，也不受干擾素作用。總體上說，凡能使蛋白質(zhì)消化、變性、修飾而失活的方法，均可能使朊病毒失活；能作用于核酸并使之失活的方法不一定導(dǎo)致朊病毒失活。由此可見，朊病毒本質(zhì)上是具有感染性的蛋白質(zhì)。普魯辛納將此種蛋白質(zhì)單體稱為朊病毒蛋白PrP。
活動(dòng)復(fù)制機(jī)制
朊病毒具體的活動(dòng)和復(fù)制機(jī)制還不是很清楚。
推測(cè)朊病毒僅由蛋白質(zhì)組成，沒有核酸。一種學(xué)說認(rèn)為朊病毒的蛋白質(zhì)能為自己編碼遺傳信息。這種假說與傳統(tǒng)的分子生物學(xué)中的“中心法則”是相違背的，因?yàn)殡貌《緵]有核酸。于是人們假設(shè)朊病毒的復(fù)制可能的方法，一認(rèn)為是通過逆轉(zhuǎn)譯過程產(chǎn)生為朊病毒編碼的DNA或RNA（如后者情況還需要逆轉(zhuǎn)錄）必須存在逆轉(zhuǎn)譯酶，甚至還要有逆轉(zhuǎn)錄酶。二為蛋白質(zhì)指導(dǎo)下的蛋白質(zhì)合成，即蛋白質(zhì)本身可作為遺傳信息。在這之前，科學(xué)家認(rèn)為所有的病原體都有可復(fù)制的核酸（細(xì)菌、病毒等等）。
最引起當(dāng)今科學(xué)家興趣和關(guān)注的是朊病毒的復(fù)制機(jī)理。由于朊病毒是一種只含有蛋白質(zhì)而不含核酸的分子生物并且只能在寄生宿主細(xì)胞內(nèi)生存。因此，合成朊病毒所需的信息，有可能是存在于寄主細(xì)胞之中的，而朊病毒的作用，僅在于激活在寄主細(xì)胞中為朊病毒編碼的基因，使得朊病毒得以復(fù)制繁殖。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)突破口：這種具有感染性的因子主要由被稱為PrP的蛋白質(zhì)組成的。這種蛋白質(zhì)可以在細(xì)胞的質(zhì)膜上找到（具體功能還不了解），但是具有感染性的因子PrpSC與正常因子PrPC在形狀上有一點(diǎn)不同?？茖W(xué)家推測(cè)這種變形的蛋白質(zhì)會(huì)引起正常的PrPC轉(zhuǎn)變成具有感染性的蛋白質(zhì)，這種連鎖反應(yīng)使得正常的蛋白質(zhì)和致病的蛋白質(zhì)因子都成為新病毒的材料。在這個(gè)假說被提出來以后，產(chǎn)生PrP的基因被抽離出來，產(chǎn)生不同形狀的突變基因被成功的定義和復(fù)制，研究實(shí)驗(yàn)鼠的結(jié)果為這個(gè)假說提供了支持，這些證據(jù)是強(qiáng)有力的，但并不是無可爭(zhēng)議的。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，朊病毒蛋白是人和動(dòng)物正常細(xì)胞基因的編碼產(chǎn)物（人的該基因位于第20號(hào)染色體短臂）。
致病機(jī)制
發(fā)病機(jī)制都是因存在于宿主細(xì)胞內(nèi)的一些正常形式的細(xì)胞朊蛋白發(fā)生折疊錯(cuò)誤后變成了致病朊蛋白而引起的。
朊病毒通過不斷聚合，形成自聚集纖維，然后在中樞神經(jīng)細(xì)胞中堆積，最終破壞神經(jīng)細(xì)胞。
根據(jù)腦部受破壞的區(qū)域不同，發(fā)病的癥狀也不同，如果感染小腦，則會(huì)引起運(yùn)動(dòng)機(jī)能的損害，導(dǎo)致共濟(jì)失調(diào)；如果感染大腦皮層，則會(huì)引起記憶下降。變異性克雅氏病的致死率較高。
朊病毒病
除上文提到的幾種由朊病毒引起的疾病均發(fā)生在動(dòng)物身上外，人的朊病毒病已發(fā)現(xiàn)有4種：庫魯病Ku-rmm、克——雅氏綜合癥CJD、格斯特曼綜合癥GSS及致死性家族性失眠癥FFI。臨床變化都局限于人和動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。病理研究表明，隨著朊病毒的侵入、復(fù)制，在神經(jīng)元樹突和細(xì)胞本身，尤其是小腦星狀細(xì)胞和樹枝狀細(xì)胞內(nèi)發(fā)生進(jìn)行性空泡化，星狀細(xì)胞膠質(zhì)增生，灰質(zhì)中出現(xiàn)海綿狀病變。朊病毒病屬慢病毒性感染，皆以潛伏期長(zhǎng)，病程緩慢，進(jìn)行性腦功能紊亂，無緩解康復(fù)，終至死亡為特征。
傳播途徑
朊病毒的傳播途徑包括，食用動(dòng)物肉骨粉飼料、牛骨粉湯；醫(yī)源性感染，如使用腦垂體生長(zhǎng)激素、促性腺激素和硬腦膜移植、角膜移植、輸血等。朊病毒特點(diǎn)是耐受蛋白酶的消化和常規(guī)消毒作用，由于它不含核酸，用常規(guī)的PCR技術(shù)還無法檢測(cè)出來。朊病毒存在變異和跨種族感染，具有大量的潛在感染來源，主要為牛、羊等反芻動(dòng)物，未知的潛在宿主可能很廣，傳播的潛在危險(xiǎn)性不明，很難預(yù)測(cè)和推斷。朊病毒可感染多個(gè)器官，已知的主要為腦髓，但在潛伏期內(nèi)除中樞神經(jīng)系統(tǒng)外，各種組織器官均有感染，且感染多途徑，除消化道外，神經(jīng)系統(tǒng)、血液均可感染，預(yù)防難度大，人畜一旦發(fā)病，6個(gè)月至1年全部死亡，100%的死亡率。
對(duì)于人類而言，朊病毒病的傳染有兩種方式。其一為遺傳性的，即人家族性朊病毒傳染；其二為醫(yī)源性的，如角膜移植、腦電圖電極的植入、不慎使用污染的外科器械以及注射取自人垂體的生長(zhǎng)激素等。至于人和動(dòng)物間是否有傳染，尚無定論，這有待于科學(xué)家的進(jìn)一步研究證實(shí)。
朊毒體似乎在直接與受感染的組織接觸時(shí)感染性很強(qiáng)。例如，人們可能會(huì)因?yàn)樽⑸渲苯觼碓从谌祟惸X下垂體的生長(zhǎng)激素而感染格斯特曼綜合癥Creutzfeldt-Jakob疾病或變異性克雅氏病nvCJD，或通過腦部外科手術(shù)的儀器傳染（朊病毒可以幸存于通常為外科器械消毒的高壓滅菌器）。通常也認(rèn)為，食用受感染的動(dòng)物可以通過積累緩慢地引起疾病，特別是可以引起朊病毒在世代間積累的同類相食或類似的行為，例如太平洋一個(gè)小島上發(fā)生的庫魯病。雖然這種風(fēng)險(xiǎn)沒有被證明，但是現(xiàn)代農(nóng)場(chǎng)不接受給反芻動(dòng)物喂養(yǎng)反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)粉末就是一個(gè)警惕。
預(yù)防
由于朊病毒病尚無有效的治療方法，因此只能積極預(yù)防。其方法主要有：
①消滅已知的感染牲口，對(duì)病人進(jìn)行適當(dāng)?shù)母綦x
②禁止食用污染的食物，對(duì)神經(jīng)外科的操作及器械進(jìn)行消毒要嚴(yán)格規(guī)范化，對(duì)角膜及硬腦膜的移植要排除供者患病的可能
③對(duì)有家庭性疾病的家屬更應(yīng)注意防止其接觸該病。
國(guó)家政策：
一是堵漏洞，嚴(yán)把海關(guān)進(jìn)出口國(guó)門，嚴(yán)禁從瘋牛病疫區(qū)進(jìn)口動(dòng)物源性飼料、生物制品和與牛相關(guān)制品；二是查內(nèi)源，加強(qiáng)對(duì)本土羊瘙癢病的篩查，監(jiān)測(cè)瘋牛病，預(yù)防醫(yī)源感染；三是強(qiáng)基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)朊病毒發(fā)病機(jī)理、傳染途徑、滅活消毒手段的研究。如瘟疫爆發(fā)，國(guó)家應(yīng)該封鎖國(guó)境線、關(guān)閉機(jī)場(chǎng)與港口，捕殺與其有關(guān)聯(lián)的動(dòng)物（中間宿主）。
傳染給人
人類格斯特曼綜合癥和致死性的家族性失眠癥已被確定是由于編碼該蛋白的基因發(fā)生了突變，因此具有遺傳性，這些突變致使所編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易于轉(zhuǎn)變?yōu)殡貌《尽Ｒ谚b定到數(shù)十個(gè)傳播的家族?？搜攀暇C合癥中10～15%由基因突變所致，現(xiàn)已鑒定到百來個(gè)傳播的家族。庫魯病則被確定為傳染性的疾病。
瘋牛病也在危害著人類的生命健康。食用被瘋牛病污染了的牛肉、牛脊髓的人，就有可能染瘋牛病。其典型臨床癥狀為出現(xiàn)癡呆或者精神錯(cuò)亂，視覺模糊，平衡障礙，肌肉收縮等。嚴(yán)重時(shí)病人最終會(huì)因?yàn)榫皴e(cuò)亂而死亡。
動(dòng)物致病
由于朊蛋白分子(PrPc)本身不能致病，而必須發(fā)生空間結(jié)構(gòu)上的變化轉(zhuǎn)化為朊病毒(PrPsc)才會(huì)損害神經(jīng)元。這一變化恰恰是朊病毒脅迫所致的。即一個(gè)致病分子先與一個(gè)正常分子結(jié)合，在致病分子的作用下，正常分子轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏》肿?，然后這兩個(gè)致病分子分別與兩個(gè)正常分子結(jié)合，再使后者轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏》肿?。周而?fù)始，通過多米諾效應(yīng)倍增致病。由此可見，致病的基本條件有二，一是具有朊病毒，二是具有朊病毒蛋白。
上述推測(cè)是否有根據(jù)？答案是肯定的。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，接種朊病毒可使動(dòng)物患病。應(yīng)用基因操作方法去除朊病毒基因的小鼠，即使導(dǎo)入朊病毒也不會(huì)感染。
假說
1982年普魯宰納提出的朊病毒致病的“蛋白質(zhì)構(gòu)象致病假說”，以后魏斯曼等人對(duì)其逐步完善。其要點(diǎn)如下：①朊病毒蛋白有兩種構(gòu)象：細(xì)胞型（正常型PrPc）和搔癢型（致病型PrPsc）。兩者的主要區(qū)別在于其空間構(gòu)象上的差異。PrPc僅存在α螺旋，而PrPsc有多個(gè)β折疊存在，后者溶解度低，且抗蛋白酶解；②Prpsc可脅迫PrPc轉(zhuǎn)化為Prpsc，實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制，并產(chǎn)生病理效應(yīng)；③基因突變可導(dǎo)致細(xì)胞型PrPc中的α螺旋結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，至一定量時(shí)產(chǎn)生自發(fā)性轉(zhuǎn)化，β片層增加，最終變?yōu)镻rpsc型，并通過多米諾效應(yīng)倍增致病。
從這一假說我們可以知道：1、朊病毒是蛋白質(zhì)，沒有通常我們認(rèn)為是遺傳物質(zhì)的DNA、RNA等成分；2、與朊病毒相對(duì)應(yīng)的是具有正常功能的蛋白質(zhì)，即朊病毒是正常功能的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變異所形成。
由于朊病毒并沒有屬于自己的遺傳信息，那么它遺傳信息的必然來源于他的“宿主”的細(xì)胞核。因此，朊病毒其實(shí)是“宿主”自身的遺傳信息編碼所形成的。編碼朊病毒的遺傳信息，至少在細(xì)胞核的染色體基因中是相同的，只是在多肽鏈形成后，還要經(jīng)過一系列的修飾過程，一種可能是這些修飾過程中的一些過程出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致正常的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變異為異常的結(jié)構(gòu)。第二種可能是這一修飾過程也沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤，而是在正常的蛋白質(zhì)形成后，由于外界因素導(dǎo)致了正常蛋白質(zhì)的變異，使之成為所謂的“朊病毒”。
所以我們可以把“朊病毒”定義為動(dòng)物（包括人類）細(xì)胞在正常的蛋白質(zhì)的生成過程中，或正常的蛋白質(zhì)生成后，由于某一異常因素，而導(dǎo)致了蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)變異所形成的！
由以上定義，我們繼續(xù)討論朊病毒的傳染性。據(jù)2005年《細(xì)胞》雜志所刊登的美國(guó)科學(xué)家的結(jié)論，利用少量的“朊病毒”分子，可以將大量的正常的蛋白質(zhì)變?yōu)椤半貌《尽?，即少量變異的蛋白質(zhì)分子可以將正常構(gòu)型的蛋白質(zhì)變?yōu)樽儺惖姆肿?。這一結(jié)果解釋了為什么少量“朊病毒”能夠?qū)е聶C(jī)體的功能喪失。
從“朊病毒”的本質(zhì)來看，它是空間構(gòu)型改變的正常蛋白質(zhì)，是正常蛋白質(zhì)變性所致。
動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)種類非常的多，功能也有很大的差別，每一種蛋白質(zhì)的變性都會(huì)導(dǎo)致其原有功能的喪失或減弱。由于神經(jīng)系統(tǒng)的脆弱性，其某一蛋白質(zhì)組織的變性就可以造成整個(gè)系統(tǒng)很大的損壞，從而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
迄今為止發(fā)現(xiàn)，并不是所有的朊蛋白都是危險(xiǎn)的。事實(shí)上，它們存在于很多植物和動(dòng)物中。正因?yàn)槿绱?，科學(xué)家認(rèn)為這些變形的蛋白質(zhì)可能為它們的寄主帶來了一些好處。這個(gè)假設(shè)在對(duì)一種特定的蘚類植物進(jìn)行研究的時(shí)候被證實(shí)。正常情況下，當(dāng)一個(gè)地方的蘚與另一個(gè)地方的蘚長(zhǎng)得足夠它們的外層細(xì)胞相互接觸時(shí)，病毒會(huì)從一個(gè)受感染的蘚的部分傳播到另一個(gè)沒有受感染的蘚的部分。但是，朊蛋白似乎會(huì)繞到被感染的蘚的邊緣部分--這可以引起蘚邊緣部分的細(xì)胞死亡，從而形成一個(gè)屏障，阻止病毒穿過，使蘚避免受到污染。
1965年，布賴恩科克斯博士BrianCox在酵母中發(fā)現(xiàn)了一種只有蛋白質(zhì)參與的奇怪的遺傳，他們把它稱為[PSI+]因素（[PSI+]element）。1994年，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院NIH的里德維克尼博士ReedWickner提出假說，認(rèn)為[PSI+]和另一個(gè)遺傳因子[Ure3]都是朊病毒，很快他們注意到熱休克蛋白heat shock proteins(又稱分子伴侶)molecular chaper oneHsp70,Hsp104等可以調(diào)控[PSI+]的形成。隨后幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室的研究顯示出了氨基酸序列如何影響PSI蛋白質(zhì)Sup35p在它的朊病毒和非朊病毒狀態(tài)間轉(zhuǎn)化。芝加哥大學(xué)的SusanLindquist博士認(rèn)為，朊病毒轉(zhuǎn)換在某種情況可能是有利的，這使得它們?cè)谶M(jìn)化中得以保留。
另外，有關(guān)的研究指出朊病毒還可能與細(xì)胞分化有關(guān)，這個(gè)過程由干細(xì)胞推動(dòng)，把細(xì)胞功能專業(yè)化（例如肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞）。
研究進(jìn)展
對(duì)朊病毒的研究側(cè)重兩個(gè)方面。
其二，朊病病毒的致病機(jī)理及治療方法等。其中對(duì)有些問題已有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。如測(cè)定了一些朊病毒蛋白分子結(jié)構(gòu)，建立了分子模型；測(cè)定了PrP基因的結(jié)構(gòu)及編碼蛋白的序列，并比較了人、倉鼠、小鼠、綿羊、牛、水貂之間PrP的同源性均高于80%；已測(cè)定的25種非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人PrP序列的同源性為92.9%~99.6%；建立了朊病毒的疾病譜；1994年又發(fā)現(xiàn)了新型克一雅氏綜合癥（vCJD）；1997年WHO TSEs專家會(huì)議提出了各種人朊病毒的診斷標(biāo)準(zhǔn)，診斷方法也時(shí)有報(bào)道，如生物測(cè)定法、單克隆抗體法等；2000年2月，美國(guó)政府宣布，在用老鼠做實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，環(huán)四吡咯（cyclic tetrapyrrole）可用于治療和預(yù)防“瘋牛病”及相關(guān)疾病。
盡管朊病毒的研究取得了許多成績(jī)，但還有許多問題尚待解決。例如，朊病毒一個(gè)感染單位是許多PrPsc分子的聚合物還是若干個(gè)PrPsc分子混合物中為數(shù)不多的某種特殊分子；PrPc和PrPsc的精確結(jié)構(gòu)及其在轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化；體外試驗(yàn)產(chǎn)生的PrPc有無感染性；毒株多樣性形成的機(jī)制；PrP的生理機(jī)能；朊病毒進(jìn)入腦的通路和其與腦病變的關(guān)系；朊病毒病的診斷標(biāo)準(zhǔn)、防治藥物、流行趨勢(shì)預(yù)測(cè)等。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年6月9日，國(guó)際權(quán)威醫(yī)學(xué)期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表一篇通訊：日本一研究機(jī)構(gòu)在接收到的75具解剖用尸體上檢測(cè)到一例大腦中有朊病毒。
兩獲殊榮
20世紀(jì)50年代初，居住在大洋洲巴布亞新幾內(nèi)亞高原的一個(gè)叫Fore的部落還處在原始社會(huì)，他們一直沿襲著一種宗教性食尸習(xí)慣，若干年后(一般5～30年)食尸者中不少人會(huì)出現(xiàn)震顫病最終發(fā)展成失語直至完全不能運(yùn)動(dòng)，不出一年被染者全部死亡。這種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所說的震顫病，當(dāng)?shù)赝琳Z稱之為“Kuru”。Fore部落原有160個(gè)村落、35000人，疾病流行期間80%的人皆患此病，整個(gè)民族陷入危亡。50年代后期，在世界衛(wèi)生組織和澳大利亞政府的干預(yù)下禁止了這種人吃人的陋習(xí)，發(fā)病率逐漸下降。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的Gajdusek和Gibbs與澳大利亞Zigas等人合作共同研究這種震顫性疾病，并通過一系列的實(shí)驗(yàn)證實(shí)震顫病與羊瘙癢癥、人早老性癡呆屬于同一病原感染，Gajdusek由此獲得1976年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。之后，各國(guó)科學(xué)家在震顫病方面又做了大量的研究工作，發(fā)現(xiàn)震顫病是一種神經(jīng)系統(tǒng)慢性退化性疾病，其病理變化與動(dòng)物的海綿狀腦病很相似，并成功地構(gòu)建了動(dòng)物模型。
美國(guó)加州大學(xué)神經(jīng)病學(xué)專家StanleyBPrusiner等提出，朊病毒是一種傳染性蛋白質(zhì)顆粒，不含有核酸，可自身復(fù)制，Prusiner憑借對(duì)朊病毒的研究獲得1997年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
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疫情常態(tài)化防控下，我們?nèi)绾蜗荆可虾Ｊ泄残l(wèi)生臨床中心專家教你正確操作2020-08-10T18:03:00+08:00[引用日期2022-05-23 18:56:12]
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廣東人為何不能吃福建人？朊病毒有話說2021-09-26T17:45:00+08:00[引用日期2022-05-23 18:58:51]
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