1997年诺贝尔生理医学奖 18页

分子生物学高瑶刘月月李彬酉田坤胡帅帅吴帅帅杨慧梅刘方方检疫111 1997年诺贝尔生理医学奖史坦利·布鲁希纳(StanleyPrusiner)——朊病毒的发现 诺贝尔生物医学奖获得者：1997年10月6日，瑞典卡罗林医学研究院向全世界宣布，97年度诺贝尔医学奖授予美国加州大学旧金山分校的生物化学教授、神经学专家S.B.普鲁希纳，以表彰他发现一种新的蛋白致病因子，并在其致病机理的研究方面做出的杰出贡献。 获奖者简介1942年，出生于美国爱荷华州1964年，在宾夕法尼亚大学取得文学学士学位1968年，宾法尼亚大学宾法尼亚州医学院取得医学博士1968-69年，加利福尼亚大学医学院任实习医师1972-74年，在加州大学神经内科任住院医师1974年至1980年，神经学助理教授，加州大学1980-84，神经病学副教授，加州大学旧金山分校1984年-，病毒学教授，加州大学伯克利分校1988年-，生物化学教授，加州大学旧金山分校普鲁希纳 朊病毒发现过程1972年，普鲁希纳正在加州大学旧金山分校做住院实习医生。医院收治了一位50多岁的女病人。这位老妇人的健康状况尚好，就是在半年前发生了神经协调功能障碍。譬如说，在用钥匙开锁时，钥匙老是插不进领孔，这样一个简单动作往往要重复上千次才能完成。随后，病人开始出现聋哑、瘫痪和记忆力丧失，甚至连自己的名字也回忆不起来。这些症状表明，病人患的是罕见的克雅氏症（CJD）。在入院后的第6个星期，老妇人就病逝了。征得医院同意，普鲁希纳对老妇人的尸体进行解剖，意外发现死者的大脑组织布满空洞，呈海绵状。无独有偶，患有“羊瘙痒病”的病羊脑组织也是呈海绵状的。人和动物之间的这种联系，引起了普鲁希纳的注意。他经过一系列的临床生化分析，并与人体神经系统失调引起的多变硬化症和帕金森氏症作了对照研究，决定将羊痒疫的研究作为他攻克海绵状脑病的突破口。 羊瘙痒病（Scrapie）羊瘙痒病是具有传染性的动物疾病，早在十八世纪就有报道。患病的动物由于奇痒难熬，常在粗糙的树干和石头表面反复摩擦，以致身上的毛都被磨掉。患病动物由于身体运动平衡性失调，最终瘫痪、死亡。该病早在1899年就有学者证明属于传染病，是一种危害羊中枢神经系统的亚急性海绵状脑病。 疯牛病与朊病毒英国自1985年发现疯牛病到1996年，已确诊有16142头牛患病，数以万计的牛被扑杀、焚烧、处理，使英国蒙受巨大的经济损失，同时欧洲其它国家如丹麦、法国、爱尔兰共和国等也有疯牛病发生。特别是英国连续出现12个青年患新型克雅氏病（newvariantcreutzfeldt-JakobDiseasenvCJD），人们怀疑该病是食用患疯牛病的牛肉引起的，在欧洲引起了极大的恐慌，疯牛病已成为欧洲严重的经济和政治问题。疯牛病学名牛海绵状脑病（bovinespongiformencephalopathy，BSE），是由朊病毒引起的一种可传递性海绵状脑病（transmissiblespongiformencephalopathy，TSE）。朊病毒的结构与功能，朊病毒的致病机理，朊病毒的复制等已成为当前病毒学研究的一个热点，并已取得很大进展。 20世纪60年代，英国的两位科学家通过紫外线或电离辐射处理破坏患羊瘙痒病的组织后，发现其组织仍具感染性，因而认为“羊瘙痒病”的致病因子并非核酸，可能是蛋白质。由于这种推断不符合人们的一般认识，也缺乏有利的实验证明，因而没有得到认同，甚至被视为异端邪说。 1982年，普鲁希纳在其实验室中，纯化出引起克雅氏症（CJD）病的病原体，并且证明该病原体只有含蛋白质，而不含任何的核酸成分，布鲁希纳医师将这新发现、特异的病原体命名为普恩蛋白质，简称为PrP。即：朊病毒 朊病毒（piron） 朊病毒特点潜伏期长，短至数月，长至数十年在动物实验中，均可传递给实验动物，自然条件下，水平传播并不是主要方式，遗传因素起重要作用临床表现为进行性共济运动失调，震颤，姿势不稳，痴呆或知觉过敏，行为反常等中枢神经系统症状，100%死亡组织病理学病变局限于中枢神经系统。 朊病毒性质阮病毒大小只有30一50纳米，电镜下见不到病毒粒子的结构；经负染后要见到聚集而成的棒状体，其大小约为10～250x100～200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。 朊病毒蛋白构成构成朊病毒的蛋白质有两种形式。一种是正常的细胞型，属蛋白酶敏感型，即容易被蛋白酶分解；另一种是异常的致病型，具有一定的抗蛋白酶消化特性。异常型的朊病毒蛋白质经蛋白酶消化后还具有感染性。这两种蛋白质具有相同的氨基酸顺序，由同一基因编码，但三维结构却差异很大，因此这种病原引起的疾病称为构象病。 朊病毒的生物学特性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）。 人身上的朊病毒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。 朊病毒发现的意义朊病毒的发现不仅在医学上具有重要的价值,在生命科学上也具有非常重要的意义,它揭示了世界上没有核酸也可以扩增的病原体,这对20世纪的重大发现———基因学说和传统的传染病学说是一个重要的补充和挑战。 谢谢