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1、朊病毒科技名词定义中文名称：朊病毒 英文名称：prion 其他名称：普里昂 定义：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。 所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；氨基酸、多肽与蛋白质（二级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片朊病毒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

2、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。目录简介 病毒概述 病毒研究 病毒特性 传播史 病毒种类 朊病毒的发现 认识朊病毒的过程 简介病毒概述病毒研究病毒特性传播史病毒种类朊病毒的发现认识朊病毒的过程 朊病毒的性质与结构 朊病毒病 致病机制 朊病毒病的病原体究竟是什么 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 朊病毒发现的意义 朊病毒研究两获殊荣 疯牛病扯出朊病毒 致死的慢病之源 国际研究 传播途径 预防 朊病毒的变性蛋白质假说展开编 辑 本 段简 介朊 病 毒 又 称 蛋 白 质 侵 染 因

3、 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 。 编 辑 本 段病 毒 概 述病 毒 不 属 于 生 物 范 畴 。 它 们 个 体 极 微 小 ， 且 没 有 细 胞 结 构 ， 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

4、 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 。 编 辑 本 段病 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

5、 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

6、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 。 编 辑 本 段病 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

7、 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 爱 滋 病 并 立 为世 纪 之 交 危 害 人 体 健 康 的 顽 疾 。 编 辑 本 段传 播 史早 在 三 百 年 前 ， 人 类 在 绵 羊 和 小 山 羊 中 首

8、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

9、 ， 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

10、 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 雅 氏 综 合 症 的 主 要 原 因 是 医 源 性 传 染 ， 但 其它 一 些 例 证 却 又 排 除 不 了 疯 牛 病 与 人 类 朊

11、 病 毒 病 的 关 联 性 。 编 辑 本 段病 毒 种 类人 类 朊 病 毒 现 已 发 现 以 下 四 种 ， 即 库 鲁 病 、 克 雅 氏 综 合 症 、 格 斯 特 曼综 合 症 和 致 死 性 的 家 族 失 眠 症 ， 其 病 症 与 病 理 变 化 的 主 要 特 证 与 患 病 动 物 十分 相 似 。 其 中 库 鲁 病 的 研 究 最 早 。 库 鲁 病 （ Kuru 病 ） 是 20 世 纪 上 半 世 纪大 西 洋 的 巴 布 亚 新 几 内 亚 东 部 福 雷 族 高 地 居 民 中 的 一 种 局 部 流 行 病 ， 其 主要 症 状 为 震 颤 、 共 济 失

12、 调 、 脑 退 化 痴 呆 ， 渐 至 完 全 丧 失 运 动 能 力 ， 3 6 个月 内 因 衰 竭 而 死 亡 。 “Kuru”在 该 部 落 意 为 “恐 惧 ”或 “寒 颤 ”， 故 称 该病 为 库 鲁 病 ， 患 者 总 数 约 为 3 万 ， 以 女 性 和 未 成 年 儿 童 居 多 。 美 国 医 学 家 盖杜 赛 克 曾 在 该 地 区 进 行 20 年 研 究 ， 探 明 该 病 的 发 生 与 当 地 人 食 用 人 肉 的 祭祀 方 式 密 切 关 联 ， 并 提 出 了 预 防 措 施 。 1968 年 停 止 该 仪 式 后 该 病 得 到 控 制 ，从 而

13、拯 救 了 一 个 部 落 的 人 群 ， 盖 杜 赛 克 为 此 获 得 了 1976 年 诺 贝 尔 医 学 奖 。 编 辑 本 段朊 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 瘙 痒 症 ”。朊 病 毒其 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

14、 “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

15、 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 （ 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 ，

16、 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 。 编 辑 本 段认 识 朊 病 毒 的 过 程朊 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

17、 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 。 朊 病 毒 (prion)的 检 测朊 毒 体 最 早 由 美 国 加 利 福 尼 亚 大 学 的 斯 坦 利 B布 鲁 辛 纳 （ Stanley B. Prusiner） 于 1982 年 发 现 的 。 推 测 朊 毒 体 仅 由 蛋 白 质 组 成 ， 没 有 核 酸 。 在 这

18、 之 前 ， 科 学 家 认 为 所 有 的病 原 体 都 有 可 复 制 的 核 酸 （ 细 菌 、 病 毒 等 等 ） 。 研 究 人 员 发 现 了 一 个 突 破 口 ： 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

19、 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 现 在 是 强 有 力 的 ， 但 并 不 是 无 可 争 议 的 。 朊 毒 体 似 乎 在 直 接 与 受 感 染 的 组 织 接 触 时 感 染

20、 性 很 强 。 例 如 ， 人 们 可 能会 因 为 注 射 直 接 来 源 于 人 类 脑 下 垂 体 的 生 长 激 素 而 感 染 Creutzfeldt-Jakob 疾 病 或 变 异 性 克 雅 氏 病 (nvCJD)， 或 通 过 脑 部 外 科 手 术 的 仪 器 传 染（ 朊 毒 体 可 以 幸 存 于 通 常 为 外 科 器 械 消 毒 的 高 压 灭 菌 器 ） 。 通 常 也 认 为 ， 食用 受 感 染 的 动 物 可 以 通 过 积 累 缓 慢 地 引 起 疾 病 ， 特 别 是 可 以 引 起 朊 毒 体 在 世代 间 积 累 的 同 类 相 食 或 类 似 的

21、行 为 ， 例 如 太 平 洋 一 个 小 岛 上 发 生 的 库 鲁 病 。虽 然 这 种 风 险 没 有 被 证 明 ， 但 是 现 代 农 场 不 接 受 给 反 刍 动 物 喂 养 反 刍 动 物 蛋白 质 粉 末 就 是 一 个 警 惕 。 朊 毒 体 没 有 引 起 免 疫 系 统 察 觉 的 原 因 是 ， 它 们 的 安 全 形 式 从 个 体出 生 的 一 刻 起 就 存 在 于 体 内 。 危 险 朊 毒 体 与 之 的 差 别 只 是 它 们 的 折 叠结 构 有 差 别 。 朊 毒 体 通 过 不 断 聚 合 ， 形 成 自 聚 集 纤 维 ， 然 后 在 中 枢 神

22、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 。 编 辑 本 段朊 病 毒 的 性 质 与 结 构期 但 利 普 鲁 辛 纳 经 过 多 年 的 研 究 ， 终 于 初 步 搞 清 了 引 起 瘙 痒 病 的 病 原体 即 朊 病 毒 的 一 些 特 点 。 朊 病 毒他

23、 发 现 朊 病 毒 大 小 只 有 30 一 50 纳 米 ， 电 镜 下 见 不 到 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 。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 。 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

24、 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 ， 巨 噬 细 胞 能 降 低 甚 至 灭 活 朊 病 毒 的 感 染 性 ， 但使 用 免 疫 学 技 术 又 不 能 检 测 出 有 特 异 性 抗 体 存 在 ， 不 诱 发 干 扰 素 的 产 生 ， 也不 受 干 扰 素 作 用 。 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

25、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 。 普 鲁 辛 纳 将 此 种蛋 白 质 单 体 称 为 朊 病 毒 蛋 白 （ PrP） 。 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

26、 的 挑 战 。 由 朊 病 毒 引 起 的 疾 病近 年 来 不 断 被 发 现 并 相 继 被 确 认 ， 不 论 在 人 群 中 还 是 在 动 物 群 中 的 发 病 率 在全 球 范 围 内 呈 上 升 趋 势 ， 因 而 对 朊 病 毒 的 研 究 不 仅 有 重 大 的 理 论 意 义 ， 同 时还 有 迫 切 的 现 实 意 义 。 它 的 理 论 意 义 在 于 开 辟 了 生 物 医 学 研 究 的 一 个 新 领 域 ，要 求 细 胞 生 物 学 、 分 子 生 物 学 、 分 子 遗 传 学 、 蛋 白 质 化 学 、 分 子 病 毒 学 、神 经 病 理 学 等 多

27、学 科 的 紧 密 合 作 来 回 答 朊 病 毒 带 来 的 一 系 列 问 题 ； 它 的 现 实意 义 在 于 发 展 准 确 可 靠 的 诊 断 技 术 ， 全 面 监 测 、 检 测 朊 病 毒 病 ， 特 别 是 做 到对 疯 牛 病 和 医 源 性 感 染 的 早 期 预 防 。 编 辑 本 段朊 病 毒 病除 上 文 提 到 的 几 种 由 朊 病 毒 引 起 的 疾 病 均 发 生 在 动 物 身 上 外 ， 人 的 朊病 毒 病 已 发 现 有 4 种 ： 库 鲁 病 （ Ku-rmm） 、 克 雅 氏 综 合 症 （ CJD） 、 格斯 特 曼 综 合 症 （ GSS）

28、及 致 死 性 家 庭 性 失 眠 症 （ FFI） 。 临 床 变 化 都 局 限 于人 和 动 物 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

29、 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 人 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 问 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

30、 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 ： 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

31、意 防 止 其 接 触 该 病 。 编 辑 本 段致 病 机 制最 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

32、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 RNA 或 DNA（ 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

33、 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 ： 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 折 叠 存 在 ， 后者 溶 解 度 低 ， 且 抗 蛋 白 酶 解 ； Prpsc 可 胁 迫 P

34、rPc 转 化 为 Prpsc， 实 现 自我 复 制 ， 并 产 生 病 理 效 应 ； 基 因 突 变 可 导 致 细 胞 型 PrPsc 中 的 螺 旋 结构 不 稳 定 ， 至 一 定 量 时 产 生 自 发 性 转 化 ， 片 层 增 加 ， 最 终 变 为 Prpsc 型 ，并 通 过 多 米 诺 效 应 倍 增 致 病 。 编 辑 本 段朊 病 毒 病 的 病 原 体 究 竟 是 什 么盖 杜 赛 克 等 曾 将 库 鲁 病 死 者 脑 组 织 制 成 无 菌 、 无 原 虫 的 悬 浮 液 ， 注 入 黑猩 猩 的 颅 腔 ， 20 个 月 时 ， 黑 猩 猩 发 病 ， 其

35、症 状 与 人 相 似 ， 提 示 病 原 体 不 是 细菌 或 原 虫 。 20 世 纪 60 年 代 ， 英 国 放 射 生 物 学 家 阿 普 （ T. Alper） 将 羊 搔痒 症 致 病 组 织 用 会 导 致 核 酸 失 活 的 放 射 线 辐 射 ， 发 现 处 理 过 的 致 病 组 织 仍 有传 染 性 ， 提 出 羊 搔 痒 症 的 病 因 可 能 是 不 含 核 酸 的 蛋 白 质 ， 但 这 样 的 观 点 有 悖于 “核 酸 为 中 心 ”的 观 念 ， 因 而 当 时 未 得 到 人 们 的 重 视 。 直 至 1982 年 ， 美国 神 经 学 与 生 物 化

36、学 家 鲁 辛 纳 在 致 病 因 子 的 探 寻 方 面 作 了 8 年 研 究 之 后 ，基 于 所 有 实 验 结 果 表 明 ， 搔 痒 病 致 病 因 子 用 灭 活 核 酸 的 方 法 不 能 明 显 降 低 致病 性 ， 但 蛋 白 质 变 性 剂 却 能 使 致 病 力 消 失 ， 因 而 提 出 该 致 病 因 子 确 实 不 含 核酸 ， 而 是 蛋 白 质 ， 相 应 疾 病 为 朊 病 毒 病 。 为 了 能 把 他 与 细 菌 、 真 菌 、 病 毒 及其 他 已 知 病 原 体 相 区 别 ， 他 将 这 种 蛋 白 质 致 病 因 子 定 名 为 朊 病 毒（ P

37、rion） ， 对 应 的 蛋 白 质 单 体 称 为 朊 病 毒 蛋 白 ， 相 应 疾 病 称 为 朊 病 毒 病 。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 ） 。 编 辑 本 段为 什 么 朊 病 毒 并 不 引 起 全 部 动 物 致 病这 是 由 于 朊 病 毒 蛋 白 分 子 本 身 不 能 致 病 ， 而 必 须 发 生 空 间 结 构 上 的 变 化转 化 为 朊 病 毒 才 会 损 害 神 经 元 。 这 一 变 化 恰 恰 是 朊 病

38、毒 胁 迫 所 致 的 。 古 人 云 ：“近 墨 者 黑 ”用 来 描 述 这 一 变 化 还 是 比 较 合 适 的 。 即 一 个 致 病 分 子 先 与 一 个正 常 分 子 结 合 ， 在 致 病 分 子 的 作 用 下 ， 正 常 分 子 转 变 为 致 病 分 子 ， 然 后 这 两个 致 病 分 子 分 别 与 两 个 正 常 分 子 结 合 ， 再 使 后 者 转 变 为 致 病 分 子 。 周 而 复 始 ，通 过 多 米 诺 效 应 倍 增 致 病 。 由 此 可 见 ， 致 病 的 基 本 条 件 有 二 ， 一 是 具 有 朊 病毒 ， 二 是 具 有 朊 病 毒 蛋

39、 白 。 上 述 推 测 是 否 有 根 据 ？ 答 案 是 肯 定 的 。 动 物 实 验 证 明 ， 接 种 朊 病 毒 可 使动 物 患 病 。 应 用 基 因 操 作 方 法 去 除 朊 病 毒 基 因 的 小 鼠 ， 即 使 导 入 朊 病 毒 也 不会 感 染 。 人 类 格 斯 特 曼 综 合 症 和 致 死 性 的 家 族 性 失 眠 症 已 被 确 定 是 由 于 编 码 该 蛋白 的 基 因 发 生 了 突 变 ， 因 此 具 有 遗 传 性 ， 这 些 突 变 致 使 所 编 码 的 蛋 白 质 结 构不 稳 定 ， 易 于 转 变 为 朊 病 毒 。 近 年 来 已 鉴

40、 定 到 数 十 个 传 播 的 家 族 。 克 雅 氏 综合 症 中 10 15 由 基 因 突 变 所 致 ， 现 已 鉴 定 到 百 来 个 传 播 的 家 族 。 库 鲁 病 则被 确 定 为 传 染 性 的 疾 病 。 编 辑 本 段疯 牛 病 能 否 传 染 给 人至 今 还 没 有 明 确 的 答 案 。 因 为 已 经 证 明 ， 不 同 的 动 物 之 间 ， 朊 病 毒 病 的传 染 是 与 朊 病 毒 蛋 白 氨 基 酸 差 别 程 度 有 关 的 。 前 年 疯 牛 病 的 高 发 是 与 牛 饲 料添 加 剂 中 存 在 携 带 朊 病 毒 的 绵 羊 组 织 密 切

41、 相 关 的 。 牛 和 羊 的 朊 病 毒 蛋 白 有7 个 氨 基 酸 的 差 别 ， 而 仓 鼠 与 小 鼠 有 16 个 氨 基 酸 的 不 同 ， 致 使 小 鼠 难 于 被仓 鼠 朊 病 毒 感 染 。 牛 和 人 之 间 有 30 多 个 氨 基 酸 的 差 别 ， 远 远 大 于 仓 鼠 与 小鼠 之 间 的 差 别 ， 似 乎 疯 牛 病 不 可 能 传 染 给 人 。 然 而 ， 英 国 已 有 两 位 拥 有“疯 牛 病 ”牛 的 农 场 主 死 于 克 雅 氏 综 合 症 。 英 国 4 例 新 发 现 患 者 中 ， 其 中3 位 生 活 在 10 年 前 疯 牛 病

42、 频 发 区 。 因 而 不 能 排 除 疯 牛 病 传 播 给 人 的 可 能 性 。 朊 病 毒 是 蛋 白 质 ， 它 对 蛋 白 质 强 变 性 剂 如 苯 酚 、 尿 素 等 的 处 理 无 耐 受 性 ，但 却 有 不 同 于 一 般 蛋 白 质 的 特 征 ， 即 耐 高 温 性 和 抗 蛋 白 酶 性 。 朊 病 毒 目 前 尚未 有 有 效 的 治 疗 方 法 ， 因 此 属 “不 治 之 症 。 ”人 们 只 能 采 取 相 应 措 施 预 防 ，如 消 灭 染 病 牲 畜 ， 对 病 人 进 行 适 当 隔 离 ； 禁 止 食 用 可 能 传 染 的 食 物 ， 禁 止

43、使用 可 能 污 染 的 药 物 （ 法 国 近 年 克 雅 氏 综 合 症 部 分 患 者 是 由 于 使 用 了 携 带 朊 病毒 的 生 长 激 素 制 剂 ） ； 对 神 经 外 科 的 操 作 器 械 进 行 严 格 处 理 ， 对 角 膜 及 硬 脑膜 的 移 植 应 排 除 供 者 患 朊 病 者 的 可 能 ； 家 族 性 疾 病 的 未 患 病 成 员 更 应 注 意 预防 。 研 究 进 展 及 有 待 解 决 的 问 题 目 前 对 朊 病 毒 的 研 究 侧 重 两 个 方 面 。 其 一 ， 朊 病 病 毒 本 身 的 分 子 结 构 、 遗 传 机 制 、 增 殖

44、方 式 、 传 递 的 种 间 屏障 、 毒 株 的 多 样 性 等 ； 其 二 ， 朊 病 病 毒 的 致 病 机 理 及 治 疗 方 法 等 。 其 中 对 有 些 问 题 已 有 了 实 质性 的 进 展 。 如 测 定 了 一 些 朊 病 毒 蛋 白 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 ， 并 比 较 了 人 、 仓 鼠 、 小 鼠 、 绵 羊 、 牛 、水 貂 之 间 PrP 的 同 源 性 均 高 于 80 ； 已 测 定 的 25 种 非 人 灵 长 类 动 物 和 人PrP 序 列 的 同 源

45、 性 为 92.9 99.6 ； 建 立 了 朊 病 毒 的 疾 病 谱 ； 1994 年 又发 现 了 新 型 克 一 雅 氏 综 合 症 （ vCJD） ； 1997 年 WHO TSEs 专 家 会 议 提 出 了各 种 人 朊 病 毒 的 诊 断 标 准 ， 诊 断 方 法 也 时 有 报 道 ， 如 生 物 测 定 法 、 单 克 隆 抗体 法 等 ； 2000 年 2 月 ， 美 国 政 府 宣 布 ， 在 用 老 鼠 做 实 验 后 发 现 ， 环 四 吡 咯（ cyclic tetrapyrrole） 可 用 于 治 疗 和 预 防 “疯 牛 病 ”及 相 关 疾 病 。 尽

46、管 朊 病 毒 的 研 究 取 得 了 许 多 成 绩 ， 但 目 前 还 有 许 多 问 题 尚 待 解 决 。 例如 ， 朊 病 毒 一 个 感 染 单 位 是 许 多 PrPsc 分 子 的 聚 合 物 还 是 若 干 个 PrPsc 分子 混 合 物 中 为 数 不 多 的 某 种 特 殊 分 子 ； PrPc 和 PrPsc 的 精 确 结 构 及 其 在 转变 中 产 生 的 结 构 变 化 ； 体 外 试 验 产 主 的 PrPc 有 无 感 染 性 ； 毒 株 多 样 性 形 成的 机 制 ； PrP 的 生 理 机 能 ； 朊 病 毒 进 入 脑 的 通 路 和 其 与 脑

47、病 变 的 关 系 ； 朊 病毒 病 的 诊 断 标 准 、 防 治 药 物 、 流 行 趋 势 预 测 等 。 编 辑 本 段朊 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 ”与 “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

48、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 与 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 与 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 与防 治 提 供 了 信 息 ， 并 为 今 后 的 药 物 开 发 和 新 的 治 疗 方 法 的 研 究 奠 定 了 基 础 编 辑 本 段朊 病 毒 研 究 两 获 殊 荣有 关 朊 病

49、毒 的 研 究 在 过 去 的 诺 贝 尔 奖 百 年 中 曾 分 别 于 1976 年 和 1997年 两 次 获 得 诺 贝 尔 生 理 学 和 医 学 奖 。 20 世 纪 50 年 代 初 ， 居 住 在 大 洋 洲 巴 布亚 新 几 内 亚 高 原 的 一 个 叫 Fore 的 部 落 还 处 在 原 始 社 会 ， 他 们 一 直 沿 袭 着 一种 宗 教 性 食 尸 习 惯 ， 若 干 年 后 (一 般 5 30 年 )食 尸 者 中 不 少 人 会 出 现 震 颤病 最 终 发 展 成 失 语 直 至 完 全 不 能 运 动 ， 不 出 一 年 被 染 者 全 部 死 亡 。 这 种 现 代医 学 所 说 的 震 颤 病 ， 当 地 土 语 称 之 为 “Kuru”。 Fore 部 落 原 有 160 个 村 落 、35000 人 ， 疾 病 流 行 期 间 80%的 人 皆 患 此 病 ， 整 个 民 族 陷 入 危 亡 。 50 年 代后 期 ， 在 世 界 卫 生 组 织 和 澳 大 利 亚 政 府 的 干 预 下 禁 止 了 这 种 人 吃 人 的 陋 习 ，发 病 率 逐 渐 下 降 。 美 国 国 立