《微生物与人类健康》精选课件.ppt

第四章 微生物与人类健康 －疯牛病 概述 1996年3月20日，英国政府宣布：困扰英伦三岛的疯牛病可能危害人类健康，使人感染致死性的克－雅氏（C-JD）病。世人从此谈“牛”色变。 据报道，英国现在因为疯牛病每年要损失7.8亿英镑收入，如果加上农民补偿和失业救济，则可高达20兆英镑。 一、疯牛病的历史 疯牛病（Mad Cow）实际是牛海绵状脑病（Bovine Spong-iform Encephalopathy，BSE）的俗称。 1985年4月，在英国阿什福德的一个农场发现了第一个病例。 临床症状 使牛脑变成带有无数小孔的筛子，如同海绵状。这是一种散发的成年牛的慢性神经疾病，主要侵害牛的中枢神经系统，使牛出现运动失调、震颤、惊恐不安（因而俗称疯牛病）、感觉过敏等神经症状。 二、病原 引起BSE的病原称为BSE因子，类似于羊和山羊的瘙痒疫（Scrapie）、人的克罗伊茨费尔特－雅各布氏病（Creutz-feld-Jakob Disease, CJD）、库路病（kuru）、G-S综合症（Gerst-mann-Straussler-Scheinker Disease, GSS）、水貂的传染性貂脑病（Transmissible Mink Encephalpathy, TME）、鹿或麋鹿的慢性消瘦症（Chronic Wasting Dise-ase, CWD）等因子，并都暂归属于朊病毒。 已有实验证实上述因子是一类有传染性的蛋白质颗粒，其结构单位是分子量为27000～30000的朊病毒蛋白（Prion Protein, PrP）。 三、朊病毒（Prion）的发现 30年前，英国的放射生物学家Alper及其同事提出了一种异端的观点：一种传染病－羊瘙痒病的病因可能是不含有核酸的蛋白质。 但当时并没有引起人们的注意。 美国加州大学旧金山分校的生物化学家Prusiner15年来的工作使人们接受了上述观点。并首次用Prion这一名词把这类病与病毒、细菌、真菌以及其他已知的病原体分开。 四、致病机制 这种传染病的传染因子是由208个Aa残基组成的疏水性很强的蛋白质，称为普列昂蛋白（Pr-ion Protein，PrP），即朊病毒。 分子杂交实验证明，编码PrP的基因普遍存在于小鼠、大鼠、羊、人等脊椎动物体内，统称为Pro-P基因。在正常的个体中其表达产物为PrPC，即正常细胞中的普列昂蛋白；在患病的个体中，则为PrPSC ，即瘙痒病普列昂蛋白，具有感染能力，sc是瘙痒病Scrapie的缩写。 PrPSC和PrPC在一级结构上是没有区别的，因此PrPSC的感染机制不在于对Pro-P基因的表达调控，也不在于影响表达后的修饰。 1992年，瑞士苏黎世大学的魏兹曼教授报道了：对于小鼠来说，如果剔除了Pro-P基因，即使用PrPSC感染也不会发病。在体外实验中，加入少量PrPSC，可使原来无感染活性的PrPC转变成有感染活性的PrPSC。 对于上述现象的解释（两种模型） 催化模型 当发生感染时， PrPC变得相对不稳定。这时PrPSC单体会与PrPSC常形成双体，进而诱导正常的PrPC变构成PrPSC ，这个过程不断重复并造成PrPSC扩散，就像篮子中有一个烂苹果，其它苹果也会变烂。 结晶模型 正常的PrPC会瞬间自发的变构为PrPSC形式，但仅在有致病的PrPSC作为“晶种”时，才形成聚合物，从而导致脑神经损伤。 Prusiner工作的结论 不是DNA，也不是RNA，而是蛋白质性质的普利昂是病原物。其致病机制是，通过蛋白质分子－蛋白质分子间的相互作用，病原物PrPSC使原来正常PrPC在大分子高级结构上起变化，就成为PrPSC 。 五、疯牛病会不会传染给人？ 最初，英国政府出于贸易的考虑一直宣称吃牛肉是安全的。但是1996年底英国爱丁堡CJD监测小组提交的研究报告使得英国政府承认食用受感染的牛肉“有可能”引起人类致命的CJD症。 1、从病原体即朊病毒来看 人的克罗伊茨费尔特－雅各布氏病（CJD）、库路病（kuru）、G-S综合症和疯牛病的病原体都是朊病毒，且症状相似。 2、从疯牛病的流行病学上看 英国的疯牛病认为是因在1988年之前在牛的饲料中添加羊的肉和骨等产品作为蛋白质来源而引起的。 因此证明牛和羊的交叉感染时存在的。 3、感染试验的证明