牛海绵状脑病（疯牛病）病原学

疯牛病的病原是一种无核酸的异常结构的蛋白质侵染因子，现在命名为朊毒体（prpmE），它来自于羊痒病因子。疯牛病病原没有株型差异，表现出来的症状均相同。人和不同动物的朊毒体会引起不同症状的动物海绵状脑病，统称为传染性海绵状脑病，如羊痒病（Scrapie）、牛海绵状脑病（BSE）、人的库鲁症（Kuru）、人的克雅症（CJD）、麋鹿慢性消耗性疾病（CWD）、水貂传染性脑病（TME）和猫海绵状脑病（FSE）。
1．病原大小疯牛病病原的分子质量为33-35ku，致病的核心片段大小为27-30ku。它可以通过25～100nm孔径的滤膜，有人测得它的直径大小为20-50nm，在蛋白酶K消化处理后的朊毒体的直径更小，约为l0nm。
2．PrP编码基因朊蛋白（PrP）是由宿主Prnp基因编码。牛的Prnp基因含有三个外显子，开放阅读框架（ORF）仅存在于Z后一个外显子中，这就排除了通过mRNA剪接产生prpB~的可能，其余外显子及Z后外显子的3，端为基因转录与表达的调控序列。Prnp基因5’端富含与转录因子SPl结合的GC重复，但缺乏决定转录起始位点的TATA-box。所有动物包括人的Prnp基因的ORF长度相同，约为760bp，其编码的氨基酸序列同源性在80％以上。ORF的起始密码子AUG位于内含子与外显子边界下游10bp处，这一结构在所有分析过的哺乳动物Prnp基因中是高度保守的。
3．病原结构prp~E是富含p折叠的异常结构的朊蛋白。正常结构的朊蛋白（PrPc）普遍存在于动物和人的神经细胞和淋巴细胞表面，是一种含有GPI（糖基磷脂酰肌醇）锚点的糖蛋白。正常和异常朊蛋白具有相同的一级结构（即氨基酸序列），而二级结构存在明显的差异，前者含42％的。螺旋和3％的p折叠，后者则含30％的。螺旋和43％的日折叠。显然，朊毒体的二级结构由。螺旋向着p折叠转变，它的致病毒性也由此引起。
牛的PrP（朊蛋白）共有256个或264个氨基酸，其中N端为信号肽，由22～24个氨基酸组成，在完成穿膜功能后被切除，随后是6氨基酸和8氨基酸重复区，6氨基酸重复2次，8氨基酸重复5次或6次。8肽重复区为铜离子结合区。184位和200位的两个天冬酰胺为糖基化位点，正常的朊蛋白可全部双糖基化。在机体内，不管是正常的还是异常的朊蛋白都存在三种糖基化类型，即双糖基化PrP、单糖基化PrP、无糖基化PrP。PrP分子有两个疏水区，一个位于111-134号氨基酸，一个位于231-253号氨基酸，其中第二个疏水区为细胞膜GPI锚定位点。牛的PrP分子结构与疯牛病不存在多态性关系，疯牛病病原也只有一种株型。
4．病原特性prpBsE与正常的PrP相比，其明显的特性在于具有极强的抵抗力，而这种特性建立在富含β折叠结构的基础之上。正常的朊蛋白可以完全被蛋白酶K消化，而prpBsE只能被消化掉N端的67个氨基酸，其余C端141个氨基酸组成的核心片段（27-30ku）则不能被蛋白酶K降解。常规的消毒方法（如紫外线、放射线、乙醇、、双氧水、酚、戊二醛等）不能灭活prpBs~；含2％有效氯的次氯酸钠及2mol／L的氢氧化钠在室温下作用1h以上可以用于表面消毒或溶液消毒，但也只能灭活大部分的prpBsE；和甲醇能使prpBsE的感染性降低；134-138℃高压蒸汽处理18rain，可使大部分prp~sE灭活；360~C于热处理1h以上方可灭活prp~sE；焚烧是Z可靠的杀灭方法。prpBsE可以在较宽的pH值范围内（pH2．1-10．5）稳定存在。病原在土壤中可存活3年。动物组织中的病原，在经过油脂提炼后仍有部分存活。
5．病原纯化及致病力先用钨磷酸钠沉淀病原，然后通过超离和密度梯度离心纯化病原，得到痒病相关性纤维，即SAF。纯化的SAF在电镜下观察呈两种形态的杆状结构，一种是由2根直径4-6nm原纤维相互螺旋盘绕而成，螺距为40～80nm，另一种是由4根相同的原纤维组成，各根间隙为3-4nm，直径为27-34nm。这种杆状物质的超微结构与纯化的淀粉样蛋白相似，并且具有相同着色性，用刚果红染色在偏振光中显示绿色双折射。据诺贝尔奖获得者Prusiner推算，一个朊毒体含有小于3个PrP分子，1根朊毒体杆约含1000个PrP分子，几根至几百根朊毒体杆可组成一个聚积团，而10-100根朊毒体杆（即104一105个PrP分子）为1个ID50。
疯牛病病原的致病力较强，1g疯牛病的脑组织经口服就可引起牛发病，而1g纯化的病原抽提物可使l千万头牛感染发病。
6．病原鉴定疯牛病病原不能用常规方法分离和鉴定，只能通过非胃肠道途径接种小鼠来鉴定，该方法是目前检测感染性的唯yi方法。这一方法很不实用，因为潜伏期至少有300天。
7．病原体内和体外复制经口腔感染朊毒体，病原先在陪氏淋巴结和肠系膜淋巴结的滤泡树突状细胞中复制，而后通过血流将病原带到网状淋巴系统（如脾和消化道外的淋巴结），病原在脾的滤泡树突状细胞中进行第二次复制。复制完后，病原通过肠神经丛进入迷走神经，而后沿着迷走神经进人神经系统。
朊毒体进入机体后先是缓慢地将机体正常朊蛋白转变成朊毒体，而新的朊毒体进一步将机体内其余的正常朊蛋白变成朊毒体，如此反复体内的朊毒体呈几何倍数增长，并且朊毒体在机体内呈现堆积或聚积现象，而正常朊蛋白呈弥散性分布。针对这种现象，人们提出了两种朊毒体生成假说，一种是“重折叠”模式假说，另一种是“结晶”模式假说，目前还没能证实何种假说更具说服力。人们发现在朊毒体生成过程中有一种未知的蛋白起着关键性作用，这种蛋白称为伴侣蛋白。
现在发现在体外将BSE的脑组织匀浆与正常脑组织匀浆相混合，然后用超声波处理也可以使朊毒体的含量明显增加，这就是朊毒体的体外复制。
8．病原在牛体内的分布疯牛病病原在牛体内的分布比较狭窄，一般认为，在脑、脊髓、三叉神经节、背根神经节和视网膜中含量Z多，其他部位则均未见其感染性，但考虑到将疯牛病的流行降至Zdi，人们将牛的扁桃体、脾、肠系膜淋巴结、小肠、结肠、盲肠、脑脊液、咽后淋巴结、股前淋巴结、迷走神经等也列为危险组织。Z近，瑞士科学家发现感染痒病的小鼠在分泌器官发炎时该器官中的朊毒体含量大大增加，其含量足以感染其他小鼠发病，因而疯牛病病原在牛体内的分布是一个不确定的分布，当病牛的某些分泌器官（如肾脏、肝脏、胎盘、睾丸等）同时出现炎症现象时，有可能也会与小鼠一样其发炎器官中的朊毒体含量明显增加。
9．易感动物疯牛病的易感动物主要是牛科动物[包括家牛、非洲林羚（Nyala）、大羚羊（Kudu）以及瞪羚、白羚、金牛羚、弯月角羚和美欧野牛]和猫科动物（家猫、猎豹、美洲山狮、虎猫和虎）。在试验条件下，人工感染的试验动物有牛、猪、绵羊、山羊、鼠、貂、长尾猴和短尾猴等。
如果人食用了污染BSE的食品可以感染变异型克雅症，该病潜伏期长，Z终会导致死亡。

仪器网-专业分析仪器服务平台,实验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣传媒体。

相关热词：

等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。