库鲁病的研究方法

A. 库鲁病的介绍

库鲁病是最早被研究的人类朊毒体病，曾经仅见于巴布亚—新几内亚东部高地有食用已故亲人脏器习俗的土着部落，自从这一习俗被废止后已无新发病例。库鲁病潜伏期长，自4—30年不等，起病隐匿，前驱期患者仅感头痛及关节疼痛，继之出现共济失调、震颤、不自主运动，后者包括舞蹈症、肌阵挛等，在病程晚期出现进行性加重的痴呆，神经异常。先后有震颤及共济失调后有痴呆是本病的临床特征。患者多在起病3～6个月内死亡。

B. 库鲁病的检查

1.组织病理学检查
病变脑组织可见海绵状空泡、淀粉样斑块、神经细胞丢失伴胶质细胞增生，极少白细胞浸润等炎症反应。
2.免疫学检查
如免疫组织化学、免疫印记、酶联免疫吸附试验等，以用于检测组织中的PrPsc。采用抗PRP27—30抗体，可在经异硫氰酸胍及压热处理或蛋白酶K消化溶解PrPc后的病变组织检测到PrPsc。单克隆抗体15B3仅能结合PrPsc，因此不需经溶解PrPc的处理即可识别PrPc和PrPsc。取材包括脑、脊髓、扁桃体、脾、淋巴结、视网膜、眼结膜及胸腺等多种组织。应用免疫印记方法，尚可在脑脊液中检测到一种较具特征性的脑蛋白14—3—3，该蛋白是一种能维持其他蛋白构型稳定的神经元蛋白，正常脑组织中含量丰富但并不出现于脑脊液中，当感染朊毒体时大量脑组织破坏，使脑蛋白14—3—3泄露于脑脊液中。
3.动物接种试验
将可疑组织匀浆或口服接种于动物（常用老鼠、羊等），观察被接种动物的发病情况，发病后去其脑组织活检具朊毒体病的特征性病理改变。此法敏感性受种属间屏障限制，且需时较久。
4.脑电图检查
可有特征性的周期性尖锐复合波，具辅助诊断价值。此外，计算机断层扫描（CT）及磁共振成像（MRI）的脑影像学检查，可资鉴别朊毒体病变与其他中枢神经系统疾病。
5.分析生物学检查
从患者外围血白细胞提取DNA，对PRNP进行PR扩增及序列测定，可发现家族遗传性朊毒体病的PRNP性突变。

C. “食人族”的奇怪病症曾被列入吉尼斯世界纪录，有什么特点

在世界历史上，曾经有过一种病，被吉尼斯世界纪录列为最怪异的病。这种神秘的病的致病元兇，还“扶”两位科学家登上了诺贝尔奖的领奖台。

这是一种什么病？它的致病元兇为何有如此的威力呢？

事情还要从太平洋上的岛屿——新几内亚岛说起。

网络图片，与本文无关

话说回来，库鲁病的确是不再出现了，其致病元兇却并没有被根除。未来，它将进入更多生物体内，导致各种奇怪的病症，继续影响着全世界人类的健康和安全。

D. 分析资料，回答有关实验探究的问题．资料Ⅰ在南太平洋的某岛的土着福鲁族中，曾流行一种神秘而可怕的疾病

（1）盖都塞克在脑片培养液中没有发现细菌和病毒的存在时，他提出了引起“库鲁病”的病原体是蛋白质的假说．他的对照实验时：将蛋白质悬浮液用蛋白分解酶处理后，再注入给猩猩．结果是猩猩不会感染“库鲁病”．
（2）实验后，盖都塞克发现潜伏在脑组织中的是一种由蛋白质分子构成的朊病毒．盖都塞克实验的基本过程为：提出疑问-提出假设（引起“库鲁病”的病原体是蛋白质）-设计实验-实施实验-分析结果-得出结论（潜伏在脑组织中的病原体是一种由蛋白质分子构成的朊病毒）．
（3）因为低温能够影响酶的活性（或低温能够抑制纺锤丝形成或着丝点分裂），使细胞不能正常进行有丝分裂，从而引起染色体数目加倍，所以该研究性学习小组提出了用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍的假设．
（4）实验设计要遵循对照原则，所以该实验中设置的常温组是对照组，目的是排除环境因素的干扰．将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中，即解离，目的是使洋葱根尖组织细胞松散开来．该实验需要对染色体进行染色，而染色体易被碱性染料染成深色，所以石碳酸-品红试剂是一种碱性染料．
（5）该实验有两个变量，即温度和处理时间，在显微镜下观察和比较经过不同温度处理后根尖细胞内染色体的数目（或染色体计数），记录数据，填在以下表中：

培养时间 培养温度	5h	10h	15h	20h
常温
4℃

最后，根据表中的数据来鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据．
故答案：（1）引起“库鲁病”的病原体是蛋白质
把蛋白质悬浮液用蛋白分解酶处理后，再注入给猩猩
（2）潜伏在脑组织中的病原体是一种由蛋白质分子构成的朊病毒
提出疑问-提出假设-设计实验-实施实验-分析结果-得出结论（合理即给分）
（3）低温能够影响酶的活性（或低温能够抑制纺锤丝形成或着丝点分裂），使细胞不能正常进行有丝分裂
（4）对照组，以排除环境因素的干扰．使洋葱根尖组织细胞松散开来碱
（5）经过不同温度处理后根尖细胞内染色体的数目（或染色体计数）

培养时间 培养温度	5h	10h	15h	20h
常温
4℃

注：设计的表格要达到以下两个要求：
①至少做两个温度的对照（常温和低温）；②间隔相等的培养时间进行取样．

E. 疯牛病是怎样出现传播

“疯牛病”是英国对牛海绵样脑病的俗称。1985年英国在人工饲养的牛中出现了一种新的疾病。患这种病的牛行走不稳、烦躁、磨牙，易被外界声响激怒，好斗，甚至攻击人，故称“疯牛病”。随着病情恶化，产奶下降，末期卧地不起。在发病数周或数月后死亡。死后解剖发现，牛的大脑中有许多圆形小空泡似海绵样，故称此病为牛海绵状脑病。

1995年英国在约3.35万头牛中，先后发现并确诊大约1.5万头牛患有疯牛病。英国科学家认为是牛吃了含死牛尸体成分的饲料所致。在同一时期“疯牛病”已先后传播到10个国家和地区，如法国、荷兰、瑞士、葡萄牙、爱尔兰。这几个国家认为可能是病牛吃了从英国进口的牛饲料所致。而法国、丹麦、苏丹、意大利等国家，仅在从英国进口的牛肉中发现了此病的病原体。

1998年欧洲在疯牛病蔓延时，先后又出现有25例少见的病人，他们视物模糊，精神混乱，四肢运动受限。1990年医生克尔伊次克尔特和雅各布在为病人做脑电图检查时发现脑电图均不正常。而更重要的发现是病人的脑电波形与患有疯牛病牛的脑电图的波形完全一致，而且这些病人均有吃牛肉的历史。病人死后的解剖也表明大脑组织也为海绵样病变，从而将这较少见的病定名为克—雅病。近年来由于采取了禁止英国牛肉出口和海关检疫，牛中疯牛病的发病率已明显下降。对于疯牛病和克—雅病的病因，各国学者研究后认为可能与蛋白质变性后形成的肮毒体(有学者认为是病毒)有关。我国也相继建成了专业研究机构。但应注意的是，1999年在我国已发现一位59岁的家庭主妇，并已确认患有本病，故应予以高度重视。

疯牛病的病源是一种传染性的蛋白质，即Pri－on(普里昂)，简称“PrP”，中译名为蛋白朊或感染性蛋白，是一种存在于人脑或动物大脑中正常的蛋白质，它不是细菌也不含核酸，因此也不会像细菌、病毒那样自我增殖。单个存在时无侵袭力，也无致病性。但如发生基因变异时，三个蛋白朊结合可成为具有侵袭力的蛋白朊，简称PrpSC，中译名为朊毒体。由朊毒体可致的疾病，目前已被证实的有：

(1)克—雅病(CJD)。发病率约为百万分之一。其中85%～95%为散发病例，其余为家族性发病。平均发病年龄为59～62岁，无性别差异。本病可通过角膜或硬脑膜移植传播，也可通过使用生长激素等生物制品传播。1996年美国又发现10例新型的克—雅病称为V－CJD，发病年龄较年轻，临床表现和病理改变与原克—雅病不同，但研究资料仍提示，V－CJD的发病与牛海绵状脑病仍有一定关系。

(2)库鲁病。为人类朊毒体病首先研究的疾病。本病在巴布亚新几内亚里地方性流行。其传播方式与当地居民，特别是妇女在祭奠仪式时煮含死亡人的骨髓、内脏和脑的风俗有关，病理改变仅局限于中枢神经系统，为广泛的神经细胞病变。

(3)裘-斯(GSS)综合征。是很罕见的朊毒体病，每年每10万人的发病率为1～10人。绝大多数为家族性，通过常染色体显性遗传。到目前为止，已确认的家族有24个。其特征是脊髓小脑共济失调，伴痴呆和脑内淀粉样物质的沉积。如将GSS病人的脑组织接触动物，也可引起海绵样脑病。

(4)致命性家族性失眠病。为1992年始被确诊由朊毒体引起的神经可传播性退行性病变，发病年龄在35～61岁，病程7～25个月。疯牛病的传播途径有以下几种：

(1)胃肠道传播：是本病的主要传播途径。食入病畜的肉、奶及其制品、内脏，如肝、心、脑及血液(俗称红豆腐)等。

(2)接触传播：朊毒体在自然界有较强的生存能力，且能耐高温及化学消毒剂，采用常用的消毒方法及消毒药品较难将其彻底杀灭。故病畜猪、牛、羊的副产品，如猪棕、毛毯、毛线、皮革制品，也可通过接触传播。病畜粪便、尿中的朊毒体可在土壤中存活数年，如人接触病畜污染的牧场时，也可能受染。

(3)医源性传播。组织器官移植，如角膜移植术、眼科手术(我国确诊的1例病人曾于1990年作白内障手术，故认为是医源性海绵状脑病)、硬脑膜移植、颅脑外科、脑电图植入电极。用病畜内脏制备的药品，如生长激素、促性腺激素等肌肉注射或静脉给药等，均可传播本病。

克—雅病潜伏期3～22年。以迅速发展的智力丧失为主要表现。由于病变可以发生于大脑的不同部位，临床表现也呈多样性，2/3病人有四肢运动功能减退和肌强直，半数病人有显着的视力障碍，包括视野缩小、视力减退和视觉丧失，10%～20%病例有抽搐。小脑的症状有走路不稳、肌震颤，从起病至死亡的平均病程为7～9月。

库鲁病潜伏期最长可达2年，常见于儿童和成年妇女。典型的临床表现是行走不稳、平衡失调、不自主运动，如手足徐动、肌肉阵挛性收缩、自发性肌肉收缩等。后期发展为进行性痴呆，最后多因合并支气管肺炎，合并感染而死亡。一般病程不超过2年。

裘—斯综合征发病年龄多在24～66岁间，平均43～48岁。有些家族以意识障碍和进行性痴呆为主，但本病以小脑病变为突出表现，如步态不稳、平衡失调、手足徐动症等。平均病程为5年。

致命性家族性失眠症以进行性失眠和神经功能异常为主要表现，有心动过速、高热、多汗、高血压等症状。可有运动失调、走路不稳、肌张力过高，精神异常包括幻听、幻视、精神错乱、记忆力丧失等。从发病至死亡7～25个月之间，平均13个月。

目前对疯牛病尚无特效的治疗方法。在已确诊为本病的病人中，除1例克—雅病的病人恢复外，其他病例均已死亡。为抢救这些病人，也曾使用过干扰素、阿昔洛韦、两性霉素B等，但均未能挽救病人生命。随着对本病的进一步研究，可望在发病机制、朊毒体转化位点等方面的研究中，在探索治疗方法中取得进展。

F. 吃人簇的秘密

最新的证据表明，我们的祖先很可能都是食人族，在早期人类社会中，人吃人现象广泛存在

德国中部罗滕堡镇的阿明·迈韦斯是一位电脑专家，他在邻居眼中是位和善、安静的绅士，然而事实上，他却是一个食人狂魔。2000年，他杀死并部分吃掉了一个叫于尔根·B的人。迈韦斯还拍下了他杀人吃人全过程的录象。

迈韦斯的案子再一次引起了人们对食人现象的震惊和好奇心。从安东尼·霍普金斯在《沉默的羔羊》中扮演的“吃人的心理学家”汉尼拔·莱克特到19世纪40年代的人吃人故事(1846年美国西部拓荒者在饥寒交迫的情况下不得已而靠他们同伴的尸体为生)，食人族的故事都是这样耸人听闻。最像天方夜谭的故事发生在 1972年，乌拉圭英式橄榄球联合会球队的飞机在安第斯山一个偏远地区失事，队员们被迫吃掉队友的尸体。

远古时代，人们为了生存而被迫同类相食，这似乎还可以得到后人的理解；而现在，一些人是天生嗜血和嗜好人肉，这普遍被归结为狂人的病态犯罪。但最新的证据表明，我们的祖先很可能都是食人族，我们每个人身上至今还有祖先吃人留下的痕迹。

被食者遗骨遍布全世界

尽管很多考古学家和人类学家发现吃人现象在古代确有发生，但大多数科学家确信，在史前人类社会，吃人也仅是一项不常见的特征。

然而近年来越来越多的证据表明，古代人吃人的现象远比我们想象的要普遍得多。1951年，伯克利加州大学的人类学家爱德华·吉福德在研究了史前斐济文化后得出结论：“除了鱼，人是最经常用于人类食物的脊椎动物。”人们最后将目光聚焦在两类证据上：一是人类学家和探险家发现的食人文献；二是在考古点发现的屠杀证据，即人类遗骨。

英国人类学家蒂莫西·泰勒说，古代人们嗜食人肉，有时并不是出于饥饿的原因，有的人吃人是为炫示残暴，有人相信吃人肉可治疗某种疾病，有人因怀有仇恨以吃掉敌人的肉来发泄报复情绪。泰勒还指出，我们可以找到考古学上的证据。“就像我们可以从被砍断的动物遗骨发现动物是人类的食物一样，我们同样可以找到人类被砍割的遗骨。”

这样留下的遗骨在全世界范围内都有发现。比如，伯克利加州大学的古人类学家提姆·怀特曾在埃塞俄比亚发掘到3个16万年前的人类头骨化石，这些是最古老的智人化石。每个头骨上都有明显的被切割的痕迹，表明他们是被屠杀的。怀特还发现过60万年前的人类头骨，也有着同样的伤痕，他说，这是法国境内发现的尼安德特人遗留下的人食人非常有说服力的证据。

同样的证据也出现美国亚利桑那的阿那撒西考古点一个叫Houck K的地方。早在上世纪90年代早期，这个地方已被考证在12世纪中期埋葬了大量人类遗骨。这些骨头既有砍伤的印记又有磨损的外形，表明它们曾被煮过很长时间;更有甚者，这些椎骨有选择性地缺失了某些部分，研究人员认为这是因为它们被敲骨吸髓了。怀特说道：“当你透过这些现象观察史前文化档案时，就会发现在法国、英国、墨西哥和北美洲，都有大量证据表明发生过人食人的现象。”

直接证据

近几年来，人们又发现了一些新的证据。一个证据是850年前，在今天美国科罗拉多州西南一个被遗弃的很小的印第安人村庄，至少有7个人被屠杀、烹饪并被吃掉。这说明在哥伦布发现美洲大陆以前，美洲土着人是杀人和吃人的。

人们在这个叫做“牛仔浴”的定居点发现了上千的人骨和骨头碎片，这些人类遗骨或散落在地板上，或堆积在一间侧室里，进一步的检查发现这些骨头上有割伤的痕迹，而且发现了两个石头切割工具上的人类血迹。研究者还在附近发现了一口煮饭的锅，在炉火的灰烬中，研究人员还发现一堆人类排泄物的沉淀物，即粪化石。

由美国丹佛科罗拉多大学医学院的病理学家理乍得·马拉领导的研究小组怀疑这是食人族的遗迹，他们接着在煮饭锅和粪化石上进行生物化学实验，寻找人类肌红蛋白的遗迹 肌红蛋白是一种只在骨骼肌和心肌细胞中存在，负责储存和运输氧的蛋白质。

研究结果显示，这口锅里确有人类的肌红蛋白。

研究人员接着对粪化石进行了分析。在显微镜下，这些粪化石缺乏淀粉粒，却有肌红蛋白，说明这些人已经有36小时没有吃过任何植物性食物，可能吃的都是人肉。

科学家做了39个现代人的对照组化验，其中包括一些便血的样本；以及20个从其他考古点取来的粪化石样本。结果，对照组中无一例发现肌红蛋白。由于这种蛋白只存在于骨骼肌和心肌里，一旦在粪样中出现阳性结果，就说明当时美洲的土着人是吃人肉的。这是证明食人族存在的直接证据。

留在我们身上的吃人痕迹

但以上所有的证据加在一起，依然只能说明吃人的情况“很多”，而不能证明它是“普遍”的现象。但现在，遗传和生物学的研究使得很多科学家确信吃人肉曾一度很普遍，也许甚至是被当时社会所广泛接受的。令人不寒而栗的是，我们每个人所携带的一些抗病基因可能正是由祖先吃人肉遗传而来。

2003年，由西蒙·米德领导的科林奇科学小组在《科学》上发表了一篇论文，报道了他们对偏僻的巴布亚新几内亚高地的弗雷族人流行的一种叫库鲁病的大脑疾病的研究成果。

库鲁病是一种朊病毒病，很像疯牛病和克-雅病，普遍被认为是因为当地人吃人类尸体而致的一种病。弗雷族人自古有食人传统，直到50年代中期，当时托管巴布亚新几内亚的澳大利亚当局发布禁令，才终止了弗雷族人的吃人习惯。据说因为妇女和儿童是人肉宴的主力军所以更容易感染库鲁病。

科林奇小组研究了该病在弗雷族人口中的遗传效应。他们发现，大约3/4的50岁以上的弗雷妇女都在基因学上对朊病毒有抵抗能力，这种能力只能是在他们祖先世代食人的情况下才产生。

真正令人吃惊的发现出现在后面：当科林奇分析了世界各地不同种族的DNA样本后，他发现弗雷族人并不是单独的例子，对朊病毒有抵抗能力的基因原来存在于各个种族中。也就是说，全世界所有的人群都有对朊蛋白病的内制抵抗力。

我们这种抵抗力如何形成？研究者认为，最合理的解释 或许是惟一的解释就是，我们的祖先是吃人的，在早期人类社会中，吃人现象广泛存在。

尽管还有更多新的证据，但人们还是很难相信我们的祖先经常吃人肉，很多人只是难以接受这样的说法。其实，接受我们祖先食人的说法并不比相信今天食人狂可能广泛存在的事实更令人不寒而栗。迈韦斯在被捕后对警察说：“今天，在德国大约就有800个食人者。”

G. 介绍一下软病毒

是朊病毒吧

病毒是一类个体极微小的生物，它没有细胞结构，其构成也很简单，一般只有蛋白质组成的外壳和由核酸组成的核心。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，还有一类生物与一般病毒不一样，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。

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”。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。

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。他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、核酸酶类等表现出强抗性。 对蛋白酶K、尿素、苯酚、氯仿等不具抗性。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。

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）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，终至死亡为特征。

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。

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PrPsc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。

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。

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

朊病毒研究两获殊荣

有关朊病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。
美国国立卫生研究院的Gajsek和Gibbs与澳大利亚Zigas等人合作共同研究这种震颤性疾病，并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，Gajsek由此获得1976年诺贝尔生理学和医学奖。之后，各国科学家在震颤病方面又做了大量的研究工作，发现震颤病是一种神经系统慢性退化性疾病，其病理变化与动物的海绵状脑病很相似，并成功地构建了动物模型。美国加州大学神经病学专家StanleyB•Prusiner等提出，朊病毒是一种传染性蛋白质颗粒，不含有核酸，可自身复制，Prusiner凭借对朊病毒的研究获得1997年诺贝尔生理学和医学奖。

疯牛病扯出朊病毒

朊病毒研究为什么会引起这么多科学家的热情呢？除了它有可能为研究者带来更多的成果和殊荣外，还有一个重要的原因是朊病毒是唯一缺乏核酸的传染性因子，特别是科学家在研究震颤病(Kuru)的过程中发现震惊世界的疯牛病(BSE)和克—雅氏病与朊病毒有着千丝万缕的联系。最近，美国Prusiner等已用转基因技术在地鼠身上证明，只要一个氨基酸位点突变，就可以使正常动物和人脑组织内的朊蛋白异构体变成传染性朊蛋白。此外国外已有反复的报道称，生物制品中尤其是人源性脑下垂体生长激素等制品一旦被朊病毒感染，将会造成不可挽救的医源性传播。
1986年11月至1995年5月，英国饲养的大约15万头牛感染了一种新的神经疾病，病牛从发病到死亡仅数周到数月的时间，这种病被称为疯牛病。通过流行病学研究发现，疯牛病的起病原因既不是传染性病毒，也不是细菌，更不是真菌或寄生虫。它是一种能起传播作用的物质，这种物质影响牛脑和脊髓，用普通显微镜即可观察到脑部的海绵状变化。这一物质非常稳定，用普通的烹调温度无法将其杀死，甚至连消毒、冷冻和干燥也无法将其消灭，它就是朊病毒。目前，除英国外，法国、葡萄牙等20多个国家和地区相继也发现了疯牛病，并有足够的证据证明其与使用牛骨肉粉饲料密切相关。联合国粮农组织郑重宣布：疯牛病正在走向全球化!
克—雅氏病是20世纪20年代由两位德国病理学家首次描述和报道的，后来发现该病可经外科、牙科等手术传染。克—雅氏病是罕见的早老性痴呆病，其潜伏期可长达十年，发病后期人的大脑被毁损，最后昏迷死亡。在欧洲、美洲、大洋洲等各地的发病率约为百万分之一。有报告称，近年来此病在欧洲发病率比过去几十年增长了10倍以上，这很可能与疯牛病有关。世界卫生组织一直关注着疯牛病是否会传染给人，并多次召开专题会议，现已证明朊病毒可以发生突变，而突变后的病原能突破种族界限，由动物传染给人，英国新近发现的人的疯牛病与疯牛病关系密切。科学家高度怀疑，人吃了疯牛病病牛的内脏可能是造成人畜共患的原因。据科学推测，疯牛病的发源国——英国已约有50万人潜在感染疯牛病，这些人都应处于长短不同的潜伏期中，如果处理不当，到2020年以后人的疯牛病(即变异型克—雅氏病)将成为比艾滋病还要可怕的传染病。

致死的慢病之源

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。其病理学的特点是淀粉样斑沉积，大脑皮层的神经元细胞退化、丢失，空泡变性、死亡、消失，最终被空泡和星状细胞取代，因而造成海绵状态——大脑皮层(灰质)变薄而白质相对明显，即海绵脑病。患这种病的病人全部都伴有痴呆、共济失调、震颤等症状。目前发现的人和动物因感染朊病毒所致的疾病包括：震颤病或称库鲁(Kuru)、克—雅氏病(CJD)或称为早老性痴呆、吉斯特曼——斯召斯列综合症、致死性家族失眠症、绵羊瘙痒症、山羊瘙痒症、大耳鹿慢性消耗病(CWD)、牛海绵脑病(BSE)即疯牛病、猫海绵脑病(FSE)、传染性雪貂白质脑病(TME)。

国际研究

国际上对朊病毒的研究已经取得了突破性的进展，80年代Merz等人在电子显微镜下发现了羊瘙痒病相关纤维是至今朊病毒唯一的可见形态。它是一种特殊的纤维结构，它的存在形式有两种，Ⅰ型纤维直径为11～14纳米，由两根直径为4～6纳米的原纤维相互螺旋盘绕而成，螺距为40纳米不等；Ⅱ型纤维由4根相同的原纤维组成，每两根之间的间隙为3～4纳米，Ⅱ型纤维的直径为27～34纳米，每100～200纳米即出现一个狭窄区，狭窄区的直径约9～11纳米。

传播途径

朊病毒的传播途径包括，食用动物肉骨粉饲料、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。朊病毒存在变异和跨种族感染，具有大量的潜在感染来源，主要为牛、羊等反刍动物，未知的潜在宿主可能很广，传播的潜在危险性不明，很难预测和推断。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。

预防

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。

朊病毒（，简称prion，又称朊蛋白，普列昂或蛋白质浸染因子）是一种具有感染性和自我复制能力的蛋白因子。虽然它们在细胞内具体的活动和复制机制还不是很清楚，但是它们通常被认为是引起一系列传染性海绵状脑病(;TSEs，如疯牛病,BSE，羊瘙痒症Scrapie）的根源。这些疾病对脑组织结构的影响都是致命的。

朊病毒最早是由美国旧金山加利福尼亚大学的斯坦利•B•布鲁辛纳博士（StanleyB.Prusiner）于1982年发现的。推测朊病毒仅由蛋白质组成，没有核酸。在这之前，科学家认为所有的病原体（细菌、病毒等）都有可自我复制的核酸。

这种具有感染性的因子主要由被称为PrPc(c代表细胞cellular)的蛋白质组成的，可以在细胞的膜上找到。此PrPc正常结构为4个螺旋结构，由于不明原因使其中两个螺旋结构异构为褶板样结构，变成具有感染性的因子PrpSC（Sc代表Scrapie）。PrpSC无法被正常的蛋白酶分解，堆积在脑组织中，尤其是神经细胞，引起神经细胞凋零(Apoptosis)。继而星状细胞移除凋零死亡的神经细胞，形成脑组织空洞化。根据脑部受损的区域不同，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；如果感染大脑皮层，则会引起记忆下降。

朊病毒没有引起免疫系统察觉的原因是，它们的“安全角式”从个体出生的一刻起就存在于体内。“危险”朊病毒与之的差别只是它们的折叠结构有细微的差别。

朊病毒在直接与受感染的组织接触时感染性很强。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，或通过脑部外科手术的仪器传染（朊病毒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引起疾病，特别是世代间积累的同类相食或类似的行为。这种风险已经在日本被证实，目前很多发达国家的农场已经不再接受反刍动物蛋白质粉末（如牛骨粉）。

迄今为止发现，并不是所有的朊蛋白都是危险的。事实上，它们存在于很多植物和动物中。正因为如此，科学家认为这些变形的蛋白质可能为它们的寄主带来了一些好处。这个假设在对一种特定的藓类植物进行研究的时候被证实。正常情况下，当一个地方的藓与另一个地方的藓长得足够它们的外层细胞相互接触时，病毒会从一个受感染的藓的部分传播到另一个没有受感染的藓的部分。但是，朊蛋白似乎会绕到被感染的藓的边缘部分--这可以引起藓边缘部分的细胞死亡，从而形成一个屏障，阻止病毒穿过，使藓避免受到污染。

1965年，布赖恩•科克斯博士（BrianCox）在酵母中发现了一种只有蛋白质参与的奇怪的遗传，他们把它称为[PSI+]因素（[PSI+]element）。1994年，美国国立卫生研究院（NIH）的里德•维克尼博士（ReedWickner）提出假说，认为[PSI+]和另一个遗传因子[Ure3]都是朊病毒，很快他们注意到热休克蛋白（heatshockproteins，又称分子伴侣molecularchaperone）Hsp70,Hsp104等可以调控[PSI+]的形成。随后几个实验室的研究显示出了氨基酸序列如何影响PSI蛋白质（Sup35p）在它的朊病毒和非朊病毒状态间转化。芝加哥大学的SusanLindquist博士认为，朊病毒转换在某种情况可能是有利的，这使得它们在进化中得以保留。

另外，有关的研究指出朊病毒还可能与细胞分化有关，这个过程由干细胞推动，把细胞功能专业化（例如肌肉细胞和血细胞）。

H. 人会感染疯牛病吗

人类也可能感染
疯牛病的正式名称为“牛海绵状脑病”（BSE），是一种神经细胞被破坏后大脑产生空泡，最终呈海绵状的致死性疾病。
由于海绵状脑病的发病与普利昂直接有关，因此也被称为普利昂病。人常见的普利昂病，主要有库鲁病、克－雅病、格斯特曼综合症、致死性家族性失眠症等。
库鲁病，是一种发生在巴布亚—新几内亚少数民族的疾病，特征为剧烈震颤和运动功能障碍。库鲁病的潜伏期为3个月—1年，发病后3—9个月死亡。在当地少数民族中，有食用死者躯体和大脑的习惯，库鲁病由此产生。在这一习惯被禁止之后，就不再出现库鲁病患者了。有关库鲁病的研究，对建立普利昂病原体说起到了十分重要的作用。
格斯特曼综合症的症状为运动功能障碍和痴呆，潜伏期长达30年以上，患者通常在发病2—6年后死亡。致死性家族性失眠症，是一种无法睡眠，始终处于做梦状态的疾病，患者的自律神经和运动神经受到伤害，在发病6—18个月后死亡。
克－雅病，多发于50岁以上年龄者，除痴呆之外，还伴有人格障碍、错乱、幻觉、不随意运动、运动麻痹等症状，患者通常在发病后1年之内死亡。1996年，克－雅病又新增加了起因于疯牛病的类型。通常的克－雅病，均在上了岁数之后才发病。由于新发现的克－雅病发生在年轻人的身上，并且出现脑电波异常，因此被称为变异型克－雅病。
据分析，上述变异型克－雅病患者的发病，与食用了患有疯牛病的牛大脑以及内脏有关。在英国一个人口仅为2500人的小村庄，曾集中出现了5名变异型克－雅病患者。事后发现，在村子肉铺出售的肉，混入了蓄积着异常型普利昂蛋白的大脑和脊髓成分。
迄今为止，对于普利昂病尚未出现有效的治疗方法。在某些研究机构的研究室，也只有刚刚开始治疗药物的临床实验。抗疟疾药物芥子喹吖因以及精神治疗药物氯丙嗪，被认为是治疗普利昂病最有希望的药物。

I. 食人族的怪病，曾被列入吉尼斯世界纪录，患者狂笑而死，到底是什么原因

新几内亚岛曾经是一个非常封闭的岛屿，在这座岛上面，有属于这座岛独特的文化以及物种。当然了，在这座岛上面也有很多原始部落，但是有一个原始部落很特殊，叫法雷人。在这里，科学家发现了一种非常奇怪的病，叫库鲁病。

既然这种基因这么神奇，那么这种基因提取出来是不是就能造福全人类了？其实并不是，在全世界，大部分人都有抵挡库鲁病的基因。但是这种基因为什么在全世界都这么普及呢？科学家表示在古代或许祖先都吃人，当时没有抵抗基因，死了很多人，有抵抗基因的人活了下来，所以繁衍至今。