朊病毒的结构与性质
朊病毒
个体
由于朊病毒病尚无有效的治疗方法，因此只能积极预防。其 方法主要有：
①消灭已知的感染牲口，对病人进行适当的隔离 ②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 ③对有家庭性疾病的家属更应注意防止其接触该病。
国家
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。如瘟疫爆发，国家应该封锁国境线、关闭机场与 港口，捕杀与其有关联的动物（中间宿主）。
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。
朊病毒蛋白是人和动物正常细胞基因的编码产物（人的该 基因位于第20号染色体短臂）。
朊病毒对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。对物理因 素，如紫外线照射、电离辐射、超声波以及80～100℃高温， 均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂，如甲醛、羟 胺、核酸酶类等表现出强抗性。能抵抗蛋白酶 K 的消化。在 生物学特性上，朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫 原性（没有引起免疫系统察觉
感染器官
朊病毒可感染多个器官，已知的主要为脑髓，但在潜伏期内 除中枢神经系统外，各种组织器官均有感染，且感染多途径， 除消化道外，神经系统、血液均可感染，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。
朊病毒(prion)
进一步的研究
• 20世纪60年代，通过放射来自理破坏了发病组织中的DNA,RNA后的 组织仍具感染性，致病因子是蛋白质
致病因子的发现
• 1982年，美国生物学家Stanley B. Prusiner确认感染组织中的某种 蛋白质病原，并称其为prion。
• 斯坦利因为对朊病毒的研究而获得了1997年的诺贝尔生理学或医 学奖。
• 致病性：能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变
2. 性质
• 物理性质：PrPsc大小只有30~50纳米 • 化学性质： • 耐高温 • 耐紫外线 • 耐离子辐射和超声波 • 抵抗RNA酶和DNA酶 • 对甲醛、羟胺等表现出强抗性。
2. 性质
• 生化特性： • 不诱生干扰素 • 不破坏宿主免疫功能，不引起免疫反应。 • 巨噬细胞能降低甚至灭活PrPsc的感染性 • PrPsc具有相对的抗蛋白酶水解特性
新的研究进展
• 测定分子结构，建立了分子模型 • 测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列 • 建立了朊病毒的疾病谱 • 环四吡咯可用于治疗和预防相关疾病。
二.朊病毒
1.概述
• 朊蛋白（Prion Protein , PrP）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。在中枢神经系统及神经元细胞中表达量 最高。 • 研究表明PrP与长期记忆和细胞更新有关
朊病毒（prion）
一.课题的研究背景
• 朊病毒是如何进入公众视野的？
相关疾病的发现
• 羊瘙痒病 • 克雅氏病（Creutzfeldt-Jakob disease） • 水貂的脑软化病 • 马鹿和鹿的慢性消瘦病 • 猫的海绵状脑病 • 库鲁病
• 美国国立卫生研究院的Gajdusek和Gibbs与澳大利亚Zigas等人通过 一系列的实验证实震颤病与羊瘙痒症、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
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。
朊病毒
生化抗性
病毒粒子的结构；经负染
后才见到聚集而成的 棒状 体，其大小约为 10-250 x 100-200纳米。 免疫抗性
通过研究还发现，朊病毒
对多种因素的灭活作用表 现出惊人的抗性
总体上说，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。由此可见，朊 病毒本质上是具有感染性的蛋白质。
1997
当年春天“疯牛病”在英国以 至于全世界引起的一场空前的
发现水貂脑软化病，症状 与“羊搔痒症”相似。后 又陆续发现了马鹿和鹿的 慢性消瘦病、猫的海绵状 脑病
1996
恐慌，甚至引发了政治与经济 的动荡，一时间人们“谈牛色 变”
1947
1982
斯坦利 ·普鲁辛 纳发现了一种 新型的生物 — 人类在绵羊和 —朊病毒
通俗的说： DNA 制造 RNA ， RNA 制造蛋白 质，蛋白质反过来 协助前两项流程，
并协助DNA自我复制
朊病毒的生理增殖
中心法则
性质结构
致病机制
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02
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法则挑战 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 “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” 与“蛋白质→蛋白质”之间 朊病毒已经超出了经典病毒学 的生物学概念，研究表明，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蛋白 质颗粒，这一观点向传统观点 提出了强有力的挑战。
朊病毒的生理增殖
中心法则
性质结构
致病机制
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山东版必修1《课外阅读疯牛病与朊病毒》ppt课件
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。
疯牛病（BSE）
• BSE的病程一般为14～90天，潜伏期长达4～6年 。这种病多发生在4岁左右的成年牛身上。其症状 不尽相同，多数病牛中枢神经系统出现变化，行 为反常，烦躁不安，对声音和触摸，尤其是对头 部触摸过分敏感，步态不稳，经常乱踢以至摔倒 、抽搐。发病初期无上述症状，后期出现强直性 痉挛，粪便坚硬，两耳对称性活动困难，心搏缓 慢(平均50次/分)，呼吸频率增快，体重下降，极 度消瘦，以至死亡。
下图为朊病毒的结构
朊病毒的危害
• 朊病毒病可以是遗传性的，也可以是传染性的。 朊病毒的传播途径包括，食用动物肉骨粉饲科、 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 。 • 由朊病毒引起的病统称朊病毒病或传染性海绵脑 病，它们都为致死性中枢神经系统的慢性退化性 脑病，感染朊病毒后有超长的潜伏期，平均20年 ，最长可达到50年，发病前无法检测和诊断。
朊病毒病治疗的研究进展
• 1、化学治疗
• 常常使用一些具有抗朊病毒作用的化合物来治疗。然而， 这些物质在体外培养接种朊病毒的细胞模型中有效，有的 且对动物模型有毒性，或在体内治疗效率极低，甚至无效 。
朊病毒是一种结构异常的蛋白,能迫使
朊病毒是一种结构异常的蛋白,能迫使朊病毒，又称为朊蛋白病毒，是一种非常罕见且具有特殊结构的病毒，其主要特征是在其蛋白质结构上存在异常性。
朊病毒的发现引起了医学界的广泛关注，因其独特性质可能对传染病的治疗和预防带来新的挑战。
朊病毒的特征朊病毒的主要特征之一是其在蛋白质结构上的异常性。
与普通病毒相比，朊病毒的蛋白质具有更多的变异和缺陷，使其在宿主细胞内的复制和传播方式与常见病毒有所不同。
这种结构异常性可能导致朊病毒具有更强的侵袭性和破坏性，从而对宿主细胞和机体造成更大的伤害。
另外，朊病毒的感染范围也广泛，不同类型的细胞和组织都可能受到其侵害。
这使得朊病毒的传播速度更快，给传染病的控制和医疗工作带来了更大的困难。
朊病毒的危害由于朊病毒具有结构异常性，它对宿主细胞和机体的危害性也更大。
朊病毒感染后，可能引发严重的疾病症状，如高热、头痛、全身疼痛等，严重时甚至导致器官功能衰竭和死亡。
此外，朊病毒的传播速度快，且可能通过多种途径传播，如空气传播、飞沫传播等。
这使得医学工作者在防控朊病毒传播时面临更大的挑战，需要更加密切地监测、隔离和治疗患者，以阻止疫情的蔓延。
朊病毒的防治针对朊病毒的特殊性质，医学界需要密切关注病毒的结构特征和传播途径，寻找有效的防治方法。
目前，尚未有针对朊病毒的特效药物，因此防治工作主要侧重于加强个人防护和公共卫生措施。
个人防护包括佩戴口罩、勤洗手、避免接触患者等，以减少感染的风险；而公共卫生措施则包括加强病毒监测、尽早发现和隔离患者、消毒医疗环境等，以阻止疫情的扩散。
此外，开展相关疫苗研发和预防接种也是控制朊病毒传播的有效途径。
通过疫苗接种，可以提高人群的免疫力，降低感染风险，从而有效控制朊病毒的传播。
结语朊病毒作为一种结构异常的病毒，给公共卫生和医学工作者带来了新的挑战。
面对这种新型病毒，我们需要加强病毒研究和防控工作，提高综合防治的能力，共同应对疫情的蔓延。
希望在医学科研人员的共同努力下，早日找到有效的防治策略，保护人民的健康和生命安全。
阮病毒
朊病毒
能侵染动物、在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。
大小：约30～50nm。
（电镜下观察不到）
可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性
无免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用
性质与结构
•对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。
(杀不死的羊骚扰症）
•在生物学特性上，其能能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性。
（疯牛病、库鲁症）
•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。
复制过程PrPc PrP*PrPc
PrP*-PrPsc ｛PrPsc PrPsc 指数增长
结构的
随机不
稳定性
传播与预防•1、传播途径：
2、有效预防：
阮病毒发现意义
几个问题？
为什么朊病毒并不引起全部动物致病?疯牛病能否传染给人?。
朊病毒
猜想一
PrPsc PrPsc PrPsc PrPsc
DNA/RNA
PrPsc PrPsc PrPsc PrPsc
PrPsc
猜想二
DNA
RNA
Protein
对于朊病毒的新理解
朊病毒是一种化学性质特殊的
酶
朊病毒与酶化学性质对比
•
• 分子量 • 失活 • 分解
朊病毒
27000~30000
酶
蛋白质
13700~1000000
朊病毒的作用对象
病 羊 神 经 组 织 的 海 绵 状 损 伤
水貂传染性脑病
麋鹿慢性消瘦病
人的朊病毒病
库 鲁 病 （ kuru kuru ）
朊病毒（virino）的作用对象 朊病毒（virino）
人和哺乳动物的亚急性海绵样脑病 人和哺乳动物的亚急性海绵样脑病
哺乳动物：疯牛病（BSE）、羊搔痒病（SC）、 ）、羊搔痒病 哺乳动物：疯牛病（BSE）、羊搔痒病（SC） 水貂传染性脑病、麋鹿慢性消瘦病、 水貂传染性脑病、麋鹿慢性消瘦病、 猫海绵状脑病 人： 库鲁病（kuru）、纹状体脊髓变性病 库鲁病（kuru） （CJD）、脑软化病（GSS）、致死性家族 CJD） 脑软化病（GSS） 失眠症（FFI） 失眠症（FFI）
朊病毒发现的重要意义 DNA RNA Pr神秘的 神秘的朊病毒
D
LOADING LOADING
I
G
口腔医学系七队 郭运达
疯牛病肆虐
▲英国自1985年发现疯牛病到 英国自1985年发现疯牛病到 1996年，已确诊有16142头牛患 1996年，已确诊有16142头牛患 病，数以万计的牛被扑杀、焚 烧、处理。 ▲英国连续出现12个青年患新 英国连续出现12个青年患新 型克雅氏病（new 型克雅氏病（new variant creutzfeldtcreutzfeldt-Jakob Disease nvCJD） nvCJD）。 ▲人们怀疑该病是食用患疯牛 病的牛肉引起的，在欧洲引起 了极大的恐慌，疯牛病已成为 欧洲严重的经济和政治问题。 患疯牛病的牛脑切片
朊病毒ppt课件
面发挥一定作用，不同哺乳动物中PrPC序列同源性达到 70%以上。
调节神经细胞黏附、增殖、分化； 保护神经系统； 抑制肿瘤细胞对凋亡刺激的敏感性； 具潜在的参与胚胎发育及调节干细胞自我更新的能力。
异常瘙痒型朊病毒致病原因
致病性的朊蛋白可以持续复制和沉淀, 是具有极强传
“蛋白Ｘ”是由小鼠非PrP基因编码的特异因子，可能
是参与催化PrPC分子构象改变的“分子伴侣”，同PrPC
和PrPSC形成三元复合物。
构象转变中的辅助因子——Hsp104和Hsp70
在体内广泛存在的热休克蛋白家族中，Hsp104和Hsp70 都能与PrPC发生相互作用。
Hsp104引起朊病毒蛋白向抗蛋白酶K水解的状态转化； Hsp70对类似PrPSC形式的聚集有抑制作用。
朊病毒研究有待解决的问题?病毒因子性质鉴定体外实验产生的prpsc是否有感染性毒株多样性的形成机制prp生理机能朊病毒进入脑的通路和其与脑病变的关系?各实验室对朊病毒研究内容矛盾?人们目前尚不能得到prpsc的可靠结构信息导致从prpc获得的许多构象变化相关的结论只能停留在推测层面正确性无法检验?prpc生物学功能尚不明确使其结构与功能不能连接起来朊病毒病的预防?消灭已知的感染牲口对病人进行适当的隔离
反馈环道促使PrP*转变为PrPSC ，但这种情况通常很少 发生；另一方面，体细胞突变也可使PrPC失稳促使 PrP*转变为PrPSC 。
C:发生遗传朊病毒病时，突变的PrPC （△ PrPC ）作
为许多细胞正常代谢的一部分被合成和降解。△PrPC
的随机不稳定性比PrPC高，从而产生部分解折叠的单
朊病毒
朊病毒朊病毒 (prion) 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。
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。
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。
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。
阮病毒介绍
朊病毒病的共同病理特点
中枢神经系统进行性退行性海绵样变, 四大神经病理特征： 1. 神经元细胞空泡变性或海绵样变（Spongiform changes） 2.神经元退化、丢失(Neuron loss) 3.星形细胞增生（Astrocytosis），取代正常的神经元细胞 4.形成淀粉样斑沉积(Amyloidosis)
朊病毒感染引起人和动物的主要疾病
羊瘙痒病（scrapie）
是一种羊的慢性消耗性疾
病，是朊病毒引起的最常见疾
病之一。十八世纪中叶开始在
欧洲流行。在羊群中易于传播，
但确切的传播途径尚不清楚。
朊病毒感染引起人和动物的主要疾病
1954年冰岛病理学家Bjorn Sigurdsson（1913-1959）首先系统 地描述了羊瘙痒病的特点。
PrPsc与PrPc的基本特征比较
1. 朊病毒是一种蛋白酶抗性蛋白（proteinase resistant protein, PrP）。 表达组织：中枢神经系统、淋巴系统。存在位置：细胞膜。无 核酸结构，可抵抗非变性去污剂、核酸酶的作用。因其分子量 为27～30kD，称为PrP27～30。 2. 正常人和动物的神经细胞编码这一蛋白的前体分子，被称之为 PrPc（cellular isoform of PrP），分子量33～35kD对蛋白酶敏感。 为区别朊病毒，将细胞编码的PrP称之为PrPc，朊病毒缩写为PrPsc （scrapie isoform of PrP）在未知因素的作用下， PrPc分子构型发 生改变，成为PrPsc。
朊病毒（Prion,简称PrPsc）是20世纪80年代发现的一 种不含核酸的蛋白质传染性颗粒，是包括人在内所有动物 中都具有的正常细胞朊蛋白(PrPc)的同源异构体。正常细 胞朊蛋白在未知因素的作用下，性质发生改变（如空间结
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。
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。
朊病毒蛋白
朊病毒蛋白有两种构象：正常型(PrPc)和致病型（瘙痒型）(PrPsc)。
两种构象的蛋白由同一染色体基因（PRNP）编码，其氨基酸序列完全一致，两者的分子量均为33～35 KD。
PrPC和PrPSc虽然具有完全相同的一级序列，但因构象上的差异导致生化性质显著不同：PrPC是可溶的单体，以α螺旋为主，易被蛋白水解酶K降解；PrPSc高度不溶，β折叠含量高，极易形成抗蛋白酶K水解的多聚体。
PrP的构象变化造成了其理化和生化性质的显著变化。
朊病毒蛋白正常的构象PrPC没有致病性, 但在一定的条件下可以转化成致病型PrPSc这种异常构象，从而引起传染性海绵状脑病的发生。
朊病毒的复制机理：这种具有感染性的因子主要由被称为PrP的蛋白质组成的。
这种蛋白质可以在细胞的质膜上找到（具体功能还不了解），但是与具有感染性的因子PrpSC与正常因子PrPC在形状上有一点不同。
科学家推测这种变形的蛋白质会引起正常的PrPC转变成具有感染性的蛋白质，这种连锁反应使得正常的蛋白质和致病的蛋白质因子都成为新病毒的材料。
在这个假说被提出来以后，产生PrP的基因被抽离出来，产生不同形状的突变基因被成功的定义和复制，研究实验鼠的结果为这个假说提供了支持，这些证据是强有力的，但并不是无可争议的。
进一步研究发现，朊病毒蛋白是人和动物正常细胞基因的编码产物（人的该基因位于第20号染色体短臂）。
致病型(PrPsc)蛋白作为“种子”，诱发正常型(PrPc)蛋白转变为致病型。
朊病毒的致病机理：朊病毒通过不断聚合，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。
变异性克雅氏病的致死率较高。
原核生物转录的终止有两种主要机制。
一种机制是需要蛋白质因子ρ的参与,称为依赖ρ因子(ρfactor)的转录终止机制, 另一种机制是在离体系统中观察到,纯化的RNA聚合酶不需要其他蛋白质因子参与,可使转录终止,称为不依赖ρ因子的转录终止机制.。
朊病毒是一种结构异常
朊病毒是一种结构异常
朊病毒是一种近年来引起关注的病毒，其独特的结构异常性质使其在疾病传播
和治疗方面具有特殊挑战。
本文将探讨朊病毒的结构异常特点以及其可能带来的影响。
1. 朊病毒的结构异常
朊病毒具有一种与传统病毒不同的结构异常，这种结构异常使得传统的防控和
治疗方法可能会受到限制。
朊病毒在寄主细胞中的复制过程也与常见病毒不同，其病原性和传播方式具有独特性。
2. 结构异常对疾病传播的影响
由于朊病毒的结构异常，其在疾病传播过程中可能具有更高的传染性和变异性，使得传统的防控措施不够完全。
同时，结构异常也给病毒进化带来更多的机会，增加了抗药性等问题。
3. 结构异常对治疗的挑战
朊病毒的结构异常可能导致传统的病毒抑制药物或疫苗对其无效，因此研发针
对朊病毒的特异性治疗方案对于朊病毒感染的控制至关重要。
结构异常也可能导致一些治疗方法产生副作用或不良反应。
4. 未来展望
未来应加强对于朊病毒结构异常特点的研究，提升治疗方法针对性和有效性。
同时，应加强对于潜在朊病毒爆发的监测和预警，以减少其可能带来的危害。
朊病毒的研究和防控工作需要不断加强国际合作和科研力量的支持。
朊病毒的结构异常为我们带来了新的认知挑战和未来防控工作的任务。
只有深
入研究和了解其异常的结构特点，才能更好地应对其可能带来的风险和挑战。
浅谈朊病毒
浅谈朊病毒摘要：朊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亚病毒因子。
它超出了经典病毒学的生物学概念，挑战了传统的科学认知。
科学家纷纷就其生化特性、传播途径、致病机理、繁殖方式等发面展开了研究。
本文就对朊病毒的生物学特性的科学探究作出详细叙述。
关键词：朊病毒生物学特征综述朊病毒（英语：Prion，发音为 /ˈpriː.ɒn/），又译为普里朊、蛋白质感染因子、蛋白侵染子、朊病素、朊病毒、普列昂、普利子、普昂蛋白等，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亚病毒因子。
朊病毒是由美国科学家斯坦利·普鲁辛纳发现的。
为此，他获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
斯坦利·普鲁辛纳与他的团队经过8年的提取工作，用了大约25万只染病小鼠，终于于1982年从仓鼠中分离出了这种病原体。
经过多次的实验证明，这种病原体仅仅是蛋白质，不含有核酸，并首创了“Prion”这个术语。
【1】朊病毒可引起多种人畜疾病，主要是由朊病毒引起的人和动物出现以中枢神经系统退行性病变为特征的一类疾病，主要包括人的库鲁病、克雅氏病、致死性家族性失眠，牛的海绵状脑病、绵羊和山羊的痒病、鹿科动物的慢性消耗性疾病等等。
【2】症状包括神经症状，抽搐，痴呆，共济失调（平衡和协调功能障碍），行为或人格改变。
朊病毒引起的人畜疾病给人类带来了深重的灾难。
如在1985年在英国爆发的疯牛病，至1998年8月英国已将240万头病牛或可疑病牛焚烧，使英国经济遭受150亿美元的重大损失，数十万人失业，一度引起一场空前的经济和政治动荡。
至2001年1月，疯牛病已在英国、爱尔兰、葡萄牙、瑞士、法国、比利时、丹麦、德国、卢森堡、荷兰、西班牙、列支敦士登、意大利、加拿大、日本等15个国家发生过。
更为可怕的是，人吃了这些患了疯牛病的牛的肉后，也会患上类似疾病——“克——雅二氏病”，其典型临床症状为出现痴呆或神经错乱，视觉模糊，平衡障碍，肌肉收缩等，病人最终因精神错乱而死亡。
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的中枢神经系统。
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，终至死亡为特征。
朊病毒对于人类而言，朊病毒病的传染有两种方式。
其一为遗传性的，即家族性朊病毒传染；其二为医源性的，如角膜移植、脑电图电极的植入、不慎使用污染的外科器械以及注射取自人垂体的生长激素等。
至于人和动物是否有传染，目前尚无定论。
但有消息说，英国已有两位拥有“疯牛病”牛的农场主死于克—雅氏综合症，预示着人和动物间有相互传染的可能性，这有待于科学家的进一步研究证实。
由于朊病毒病目前尚无有效的治疗方法，因此只能积极预防。
其方法主要有：
①消灭已知的感染牲口，对病人进行适当的隔离
②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
③对有家庭性疾病的家属更应注意防止其接触该病。
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。
几年前，疯牛病肆虐欧陆，朊病毒成为肆虐的元凶，一时为大家所关注，但朊病毒到底是什么？到底它的出现是否对遗传学上的“中心法则”构成了挑战呢？
我们先从1982年普鲁宰纳提出的朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”说起，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）和搔痒型（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；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。
从这一假说我们可以知道：1、朊病毒是蛋白质，没有通常我们认为是遗传物质的DNA、RNA等成分；2、与朊病毒相对应的是具有正常功能的蛋白质，即朊病毒是正常功能的蛋白质空间结构变异所形成。
由于朊病毒并没有属于自己的遗传信息，那么它遗传信息的必然来源于他的“宿主”的细胞核。
因此，朊病毒其实是“宿主”自身的遗传信息编码所形成的。
编码朊病毒的遗传信息，至少在细胞核的染色体基因中是相同的，只是在多肽链形成后，还要经过一系列的修饰过程，一种可能是这些修饰过程中的一些过程出现错误，导致正常的蛋白质空间结构变异为异常的结构。
第二种可能是这一修饰过程也没有出现错误，而是在正常的蛋白质形成后，由于外界因素导致了正常蛋白质的变异，使之成为所谓的“朊病毒”。
另一种学说认为朊病毒的蛋白质能为自己编码遗传信息。
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。
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；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。
所以我们可以把“朊病毒”定义为动物（包括人类）细胞在正常的蛋白质的生成过程中，或正常的蛋白质生成后，由于某一异常因素，而导致了蛋白质空间结构变异所形成的！
由以上定义，我们继续讨论朊病毒的传染性。
据05年《细胞》杂志所刊登的美国科学家的结论，利用少量的“朊病毒”分子，可以将大量的正常的蛋白质变为“朊病毒”，即少量变异的蛋白质分子可以将正常构型的蛋白质变为变异的分子。
这以结果解释了为什么少量“朊病毒”能够导致机体的功能丧失。
“朊病毒”在一动物个体内可以导致疾病的发作，但是在个体之间，它还能传播么？在动物和人之间它能突破种间限制么？
从“朊病毒”的本质来看，即它是空间构型改变的正常蛋白质，是正常蛋白质变性所致；我们就能知道，除非用人工注射等方法，朊病毒不可能在个体间传播，也不可能在人与动物间传播。
如果从食用角度来看，由朊病毒致死的动物的肉制品含有朊病毒，在这些变性蛋白质进入人体后，它要完好的穿越消化系统
各种蛋白质分解酶的作用，然后进入血液系统，进入同样含有它的正常构型的蛋白质的组织内，才能形成“朊病毒”的传播，导致疾病的爆发。
可以看出，这一传播途径非常的艰难，很难形成大量的传播和爆发。
从疯牛病爆发的一些案例来看，每一次的爆发都仅有少数几头病牛，并没有大规模的在某一地区爆发。
这可以支持以上的结论。
我们再从另一方面来讨论“朊病毒”的成因，把它定义为变性的蛋白质后，我们就开始考虑是什么导致了这一蛋白质的变性？导致蛋白质的变性的因素有：化学方法：强酸、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等；物理方法有加热、紫外线照射、剧烈振荡等。
在动物细胞体内，细胞的内环境和胞内环境环境的改变都可能导致朊病毒的形成，我们可以考虑的因素主要是一些化学因素：内环境和细胞液pH质的变化，某些有机化合物的形成如丙酮等，重金属离子的存在，以及一些多肽链修饰过程中的变化等。
可以说能够导致蛋白质在活体细胞内变性的因素很多，可能是某一因素起作用，也可能是诸多因素共同的作用结果。
动物体内的蛋白质种类非常的多，功能也有很大的差别，每一种蛋白质的变性都会导致其原有功能的丧失或减弱。
目前发现的由朊病毒导致的疾病并不多，如：人类中的库鲁病（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），动物中的水貂脑软化病，羊搔症，马鹿和鹿的慢性消瘦病（萎缩病），猫的海绵状脑病。
我们可以发现这些疾病大部分都是神经系统和肌肉组织的损坏造成的。
因此，我们可以推测，正是由于神经系统的脆弱性，其某一蛋白质组织的变性就可以造成整个系统很大的损坏，从而导致疾病的发生。
朊病毒作为一种变性的蛋白质，不仅仅是以上导致疾病的几种，应当还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。