第34篇 朊粒.ppt

医学微生物学 朊 粒 山东大学医学院 赵蔚明 教授 本章重点与难点 1. 朊粒的定义。 2. PrPC与PrPSc的主要区别。 3.朊粒的抵抗力。 4. 何谓朊粒病？主要的人和动物朊粒病医源性CJD的危险因素及预防原则。 朊粒（prion） Prion (朊粒,又称朊病毒） * 宿主细胞基因编码的构象异常的朊蛋白 * 不含核酸，具有自我复制能力和传染性 * 引起人和动物传染性海绵状脑病（TSEs） 普鲁西纳（S.B. Prusiner） 1982年美国学者普鲁西纳首次证实羊瘙痒病致病因子的本质是一种不含核酸的传染性蛋白颗粒（proteinaceous infectious particle），命名为prion。荣获1997年诺贝尔生理学或医学奖。 1997年 盖达塞（D.C.Gajdusek） 50年代末，美国学者盖达塞克证明库鲁病是人类第一个由“慢病毒”感染所致的传染性疾病，荣获1976年诺贝尔生理学或医学奖。 1976年 TSEs /Prion 研究中的诺贝尔奖获得者 一、生物学性状 * prion在电镜下呈纤维状或杆状，称羊瘙痒病相关纤维（SAF）。 * 在某些TSEs的脑组织中prion可聚集形成光镜下可见的淀粉样蛋白斑块。 SAF 一、生物学性状 * prion的本质：异常折叠的朊蛋白 * 朊蛋白（prion protein, PrP）：由宿主细胞PrP基因编码产生 人类PrP基因(PRNP)位于第20号染色体 小鼠PrP基因(Prnp)位于第2号染色体 PrPC 与 PrPSC * 细胞PrP基因编码产生细胞朊蛋白（cellular prion protein, PrPC）， PrPC以α螺旋为主，对蛋白酶K敏感，无致病性。 * 某些条件下，PrPC构象异常变化，形成具有致病作用的羊瘙痒病朊蛋白（scrapie prion protein， PrPSc ）， PrPSc 以 β折叠为主，对蛋白酶K有抗性，具有致病性与传染性。 PrPC与PrPSc的主要区别 Prpc prpsc 分子构象 ɑ-螺旋占42％，β-折叠仅占3％ β-折叠占43％，ɑ-螺旋占30％ 蛋白酶K的消化在非变性去污剂中 敏感 可溶 抗性 不可溶 存在部位 正常及感染动物 感染动物 致病性 无 有致病性与传染性 PrPC和PrPSc的空间结构模式图 PrPC与PrPSc * PrPC与PrPSc由同一染色体基因编码，两者的氨基酸序列完全一致，根本的差别在于它们空间构象上的差异。 PrPC 与 PrPSc 促使PrPC转变为PrPSc 的原因： * 外源性prion侵入，与体内PrPC 结合催化其转变为PrPSc ，见于传染性prion病。 * 体内PrP基因突变，突变的PrPC（△ PrPC ）结构失稳转变为PrPSc ，见于遗传性prion病。 * PrPC自发异常折叠形成PrPSc，这种情况很少，可见于散发性prion病。 模板学说（PrPSc增殖机制示意图） PrP* PrPC PrP*/ PrPSC PrPSC +PrPSC 外源性prion ΔPrPC ΔPrP* ΔPrP*/ ΔPrPSC ΔPrPSC +ΔPrPSC ⊕ ⊕ ⊕ ΔPrPc ： 突变的PrPc 抵 抗 力 prion对理化因素有很强的抵抗力 * 抵抗蛋白酶K的消化作用 * 标准的高压蒸气灭菌（121.3℃,20 min）不能破坏prion，需高压蒸气灭菌134℃、≥2 h，才能使其失去传染性 * 对辐射、紫外线、及常用消毒剂有很强的抗性 二、致病性 * prion病：人和动物慢性退行性、致死性中枢神经系统疾病，即传染性海绵状脑病（TSEs）。 * prion病的共同特点： 潜伏期很长（数年至数十年） 一旦发病呈进行性发展最终导致死亡 脑组织变性坏死（无炎症反应 ） 不能诱导感染宿主产生免疫反应 具有传染性 人和动物的prion病 人类Prion病 动物Prion病 库鲁病 (kuru disease) 羊瘙痒病 （scrapie of sheep and goat） 克－雅病 (creutzfeld-Jakob disease,CJD) 水貂传染性脑病 (transmissible mink encephalopathy,TME) 格斯特曼综合征 (Grestmann-Straussler syndrome,GSS) 鹿慢性消瘦症 （chronic wasting disease of deer，CWD） 致死性家族失眠征 (fatal familial insomnia,FFI) 牛海绵状脑病 (bovine spongiform encephalopath