3G手機版

移動客戶端下載

你現在的位置:首頁 > 生物基因 > 生物研究 > 生物神經 > 正文

朊病毒/朊蛋白最新研究進展

字號:T|T|T
摘要:2017年11月30日/生物谷BIOON/---朊蛋白有兩種顯著不同的形式:它的致病性形式(PrPSC),導致嚴重性的難易治愈的神經退行性疾病如牛所患的“瘋牛病”和人所患的克-雅氏病(creutzfeldt-jakob syndrome)等;它的生理形式(PrPC)在人體中發揮著重要的功能。PrPSC是由PrPC發生突變導致它的蛋白折疊發生異常而產生的,而且PrPSC還能夠讓正常的PrPC變成致病
2017年11月30日/生物谷BIOON/---朊蛋白有兩種顯著不同的形式:它的致病性形式(PrPSC),導致嚴重性的難易治愈的神經退行性疾病如牛所患的“瘋牛病”和人所患的克-雅氏病(creutzfeldt-jakob syndrome)等;它的生理形式(PrPC)在人體中發揮著重要的功能。PrPSC是由PrPC發生突變導致它的蛋白折疊發生異常而產生的,而且PrPSC還能夠讓正常的PrPC變成致病性的PrPSC,即利用PrPC作為原料不斷地復制PrPSC自己,這就與病毒復制非常類似,因而被被稱作朊病毒。

朊病毒病比較流行的說法是瘋牛病,這是一組由變異朊蛋白引起可傳遞的神經系統變性疾病,亦稱朊病毒病或蛋白粒子病。朊蛋白病是一類由傳染性朊蛋白導致的散發性中樞神經系統變性疾病。動物朊蛋白病包括羊瘙癢病、傳染性水貂腦病、麋鹿和騾鹿慢性消耗病和牛海綿狀腦病等。已知人類朊蛋白病主要有 克-雅氏病、Kuru 病、Gerstmann-Straussler 綜合征、致死性家族性失眠癥、無特征性病理改變的朊蛋白癡呆和朊蛋白癡呆伴痙攣性截癱等。

朊病毒病有兩個突出特征:(1)朊病毒是蛋白質,沒有通常我們認為是遺傳物質的 DNA、RNA 等成分;(2)朊病毒病本質上是正常功能的PrPC發生了結構和功能變異,變成了能傳染能導致疾病的病毒樣功能蛋白,即PrPSC。這本身就是非常奇葩的疾病,因為完全不符合有核酸遺傳信息的傳統病毒的概念。但是其行為方式和病毒無異。每個人都存在這樣的蛋白成分,也就是每個人都存在患瘋牛病的基礎。

在此,小編針對朊病毒/朊蛋白研究取得的最新進展,進行一番梳理,以饗讀者。

1.Sci Trans Med:克-雅病患者皮膚中存在朊病毒
doi:10.1126/scitranslmed.aam7785
朊病毒/朊蛋白最新研究進展
克-雅病(Creutzfeldt-Jakob disease, CJD)是一種類似于瘋牛病的疾病,該疾病是由蛋白質的錯誤折疊(朊病毒)導致大腦出現致命性損傷。人源的朊病毒疾病有很多,而CJD是其中最為常見的類型。對于CJD患者來說,朊病毒感染主要部位是在大腦,而患者之間的朊病毒傳染主要原因是手術工具的污染。

然而,在最近發表在《Science Translational Medicine》雜志上的一篇文章中,作者發現CJD患者再其皮膚組織中同樣存在朊病毒,盡管含量很低。在這項研究中,研究者們收集了38名患者的皮膚樣本,并且檢測了其組織中朊病毒的水平。利用高靈敏度的體外實驗,他們發現朊病毒能夠在皮膚中積累,其含量是大腦中的1/1000到1/10000。進一步,作者發現這些朊病毒同樣具有感染的特性,能夠引發人源化小鼠的疾病的產生。

2.Nat Commun:重磅!科學家在原子水平下成功解析誘發朊病毒病關鍵蛋白的特殊結構
doi:10.1038/s41467-017-00794-z

最近,一項刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報告中,來自俄亥俄州立大學(The Ohio State University)的研究人員對一種能誘發人類出現遺傳退行性大腦疾病的特殊蛋白進行了研究,結果發現,人類、小鼠及倉鼠機體中擁有幾乎完全相同氨基酸序列的蛋白質實際上在原子水平下會表現出不同的三維結構。

這種蛋白質會引發家族性腦淀粉樣血管病(CAA),而這項研究中研究人員首次在三種不同物種中檢測了這種特殊蛋白的結構。研究者Christopher Jaroniec表示,這項研究強調了一個事實,即單一氨基酸的微小改變會誘發蛋白家族中不同蛋白的結構和功能之間出現深遠的差異。這些蛋白質的結構和傳遞特性會出現一些大規模的差異,而這似乎是由一系列碳原子和氫原子位置上發生的一些看似微不足道的差異所引起的。

如今,研究者發現,編碼為139號的單一氨基酸或許就是關鍵,其能夠幫助朊病毒蛋白突變體采用“人類樣”的結構而不是“倉鼠樣”結構;而另外一種編號為122的氨基酸則會指導人類和小鼠機體中相同版本的蛋白質之間出現結構性的差異,同時研究者還發現,這兩種氨基酸似乎還會引發相同蛋白質序列內部出現結構特殊的“朊病毒株”序列。

3.JBC:武漢病毒所朊病毒致腫瘤惡性轉化研究獲新進展
doi:10.1074/jbc.M117.787283
朊病毒/朊蛋白最新研究進展
近期,中國科學院武漢病毒研究所研究員李朝陽課題組揭示了腫瘤細胞表達的原朊病毒蛋白應答腫瘤壞死因子的分子機制,相關成果發表在 Journal of Biological Chemistry 上。

近年來,多項研究表明,朊病毒蛋白 PrP 在多種腫瘤中出現高表達并與胰腺癌、胃癌和乳腺癌患者的預后呈現關聯。闡明朊病毒蛋白如何促進腫瘤惡性轉化是理解該蛋白作為預后差的生物學標記的分子基礎。通過對惡性黑色素瘤細胞株 M2 和胰腺癌細胞株 BxPC3 的研究,該課題組發現細胞膜表面的朊病毒蛋白可以結合去泛素化酶 CYLD。在腫瘤壞死因子(一種能夠直接殺傷腫瘤細胞而對正常細胞無明顯毒性的細胞因子)處理的條件下,CYLD 和朊病毒蛋白的結合能力增強,從而減少 CYLD 和腫瘤壞死因子復合體中 RIP1 和 TRAF2 的結合能力,導致 RIP1 和 TRAF2 的泛素化水平上升并進而下調 NFκ?信號通路。由于部分癌前病變組織中會出現朊病毒蛋白的表達,本研究揭示了原朊病毒蛋白可能應答長期慢性炎癥反應,在炎癌轉變中起一定的作用。

4.Mol Psychiatr:瘋牛病治療研究新策略,注射朊蛋白
doi:10.1038/mp.2017.84

最近德克薩斯大學健康科學中心 R Diaz-Espinoza 等利用朊病毒的這一特征,用正常的蛋白作為對抗致病蛋白,研究結果取得了成功。研究論文發表在《分子精神病》雜志上。

研究結果表明,預防性注射正常結構的朊蛋白能延緩動物發病,某些動物可以完全避免出現臨床癥狀和腦損傷。一次注射能消除 99% 的傳染性致病朊病毒。更重要的是,這種方法可以避免動物大腦組織發生朊蛋白沉積,腦組織蛋白沉積是這種疾病惡化的根本,這種效果意味著這種方法能產生決定性治療價值。

這一研究給瘋牛病的治療提供了新方向。但是這樣的方法存在一些問題,這種蛋白本身會不會被轉化為病毒,這種方法似乎不能完全阻斷病毒復制,或者不能把病變的蛋白完全清除,這只能算是一種姑息的治療方法。

5.Science:重大突破!科學家首次在細菌中發現朊病毒樣蛋白
doi:10.1126/science.aai7776

朊病毒(Prions)是一種被認為能夠引發諸如瘋牛病等大腦退行性疾病的感染性因子,如今研究人員在細菌中或許也發現了朊病毒的蹤跡。肉毒桿菌是一種能夠誘發中毒的細菌,研究者發現,當肉毒桿菌中的一部分蛋白插入到酵母和大腸桿菌的細胞中時,該蛋白的行為類似于朊病毒,相關研究發表于Science雜志上。

在最新的研究中,研究人員利用能夠識別酵母細胞中產生朊病毒蛋白的軟件對大約6萬個細菌基因組進行了分析,最后他們發現了一種細菌分泌性的蛋白—Rho,在諸如肉毒桿菌和大腸桿菌等很多細菌中,Rho都是一種基因表達的主要調節子,因此該蛋白能夠控制許多基因的活性。

當將將從肉毒桿菌中取出的Rho朊病毒蛋白形成部分注入到大腸桿菌中時,就會出現畸形蛋白質的聚集形成,此外,當小段蛋白質被插入到酵母細胞時,其就會替代酵母細胞中一種已知的朊病毒形成蛋白的功能。研究人員發現,盡管在大腸桿菌中正常版本的Rho能夠抑制基因活性,但當該蛋白處于朊病毒形式下時很多基因都會活性表達,這就表明,朊病毒或許會促進細菌適應多種類型的環境壓力,比如研究者還發現,大腸桿菌能夠對Rho的朊病毒形式進行修飾,使其對乙醇能夠更加耐受。

7.兩篇Science子刊:新診斷方法可以100%發現人類身上的瘋牛病
doi:10.1126/scitranslmed.aaf6188; doi:10.1126/scitranslmed.aag1257

食用感染了瘋牛病的牛身上的肉,可能會患上難以醫治的疾病。這種疾病會攻擊腦部,而且普遍具有致死性,但癥狀可能在數十年后才會顯現出來。幸運的是,一種新的血液篩查技術能夠在攻擊大腦數年之前,以100%的準確度發現變異型克雅氏病。《科學 轉化醫學》(Science Translational Medicine)最近刊登的兩篇研究評估了對變異克雅氏病的診斷測試方法,這種方法可以檢測出血液中極微量的阮病毒。Soto就是其中一項研究的負責人。

法國國家血液中心的Daisy Bougard帶領的團隊與Soto的團隊在法國和英國對變異型克雅氏病患者的血液樣本進行了檢測。兩支團隊所用的方法稍有不同,但基本思路一致:試驗從本質上在人工加速的環境中模擬了致病過程。首先將血液中分離出的阮病毒與正常蛋白混合,正常蛋白的形態結構改變,聚合形成堆積物。然后,聚合物被分開并與更多正常蛋白再混合。不斷重復這一過程,實際上就是復制阮病毒直到其含量被放大到能夠檢測出來。如果血液中不存在阮病毒,則什么都不會發生。

在兩項研究中,試驗總共檢測出32例變異型克雅氏病,準確度100%,在391個對照中也沒有出現假陽性,這些對照包括普通獻血人、其它類型的克雅氏病患者以及其它神經疾病患者。此外,Bougard的團隊還在兩名患者出現臨床癥狀的1.3和2.6年前,從他們的血液中診斷出變異型克雅氏病。這一結果不僅證實了這項試驗可以準確地診斷出這種病,還表明了我們可以在病人發病前就作出診斷,這對英國這樣有大量攜帶者的地區來說是非常重要的。Soto表示,這一檢測方法將會“通過排除所有可能被阮病毒污染的樣本來提高我們血液供應的安全性,這也會降低人們感染及患上這種致死性疾病的機率”。

8.Nature:30年來首次揭示出朊病毒蛋白對神經系統的影響
doi:10.1038/nature19312
朊病毒/朊蛋白最新研究進展
當朊病毒蛋白突變后,其就會誘發瘋牛病和克雅氏病,盡管這種蛋白在所有有機體中都存在,但研究者卻對其功能并不清楚;近日刊登在國際雜志Nature上的一項研究報告中,來自蘇黎世大學等處的研究人員通過研究發現,偶聯特殊受體的朊病毒蛋白對于機體神經健康非常關鍵,相關研究或為開發治療慢性神經性疾病的新型療法提供思路。

此前研究者就發現,缺失PrPC基因的小鼠往往會經歷周圍神經系統的慢性疾病,原因就是,敏感神經纖維周圍的許旺細胞不會再形成絕緣層來保護神經組織了。由于絕緣髓磷脂的缺失,末梢神經就會失去功能,從而潛在導致運動系統的障礙和中風發生。這項研究中,研究者清楚地解釋了為何在朊病毒蛋白PrPC缺失時末梢神經會受到損傷,研究者指出,神經元產生的PrPC可以通過一種名為Gpr126的受體“停泊”在許旺細胞上;如果朊病毒蛋白和受體共同工作的話,特殊的信使cAMP就會調節細胞中的化學反應,而且這對于神經保護鞘的完整性也非常必要,Gpr126屬于G蛋白偶聯受體家族家族成員,其主要參與多種生理過程及疾病的發生。

9.PLoS Pathog:科學家首次成功合成朊病毒
doi:10.1371/journal.ppat.1005354

近日,來自米蘭BESTA研究所的研究人員就通過研究成功組裝產生了人工的朊病毒,與此同時研究者還設計了一種方法來合成朊病毒;實驗室檢測結果表明,合成性的朊病毒可以和真正的朊病毒表現出相似的生物學特性,相關研究結果發表于國際雜志PLoS Pathogens上。

文章中,研究人員Giuseppe Legname指出,這項研究將幫助我們理解朊病毒引發疾病,比如瘋牛病、克雅二氏癥等疾病的分子機制;合成性的朊病毒可以幫助研究人員對實驗中的致病性行為進行精準地控制,而對天然朊病毒進行操作就沒有這么簡單了,因為天然朊病毒非常復雜且具有異質性。

這項研究中,研究人員Legname及其同事首次合成了小鼠的朊病毒,并且鑒別出了朊病毒引發小鼠致病的分子機理,而這或許和天然朊病毒的致病機理相當,當科學家們對朊病毒特性分析時他們發現合成的朊病毒同引發瘋牛病及克雅氏病的天然朊病毒非常相似。

10.STM:瘋牛病也能有新藥了
doi:10.1126/scitranslmed.aab1923
朊病毒/朊蛋白最新研究進展
近日,一項發表在國際雜志Science Translational Medicine上的研究論文中,來自瑞士蘇黎世大學的研究人員通過研究發現,一種新型的藥物化合物或可有效抵御牛海綿狀腦病,即瘋牛病。這種名為聚噻吩的新型抗朊病毒藥物可以幫助小鼠模型有效阻斷毒性錯誤折疊的朊病毒。

感染性的朊病毒可以通過誘發正常形式的蛋白發生異常折疊,并且使其成簇形成對神經元細胞有毒性的長鏈結構的方式來進行朊病毒的復制;研究者設計了一種可以最優化固定朊病毒的聚噻吩化合物,這或許是最有潛力延長感染朊病毒小鼠的方法了,實驗證明這種聚噻吩可以延長小鼠超過80%的壽命。

11.J Virol:朊病毒通過腸道擴散到大腦,怎么做到的?
doi:10.1128/JVI.01544-15

近日,來自愛丁堡大學的研究人員通過研究揭示了感染性蛋白如何引發疾病擴散到大腦,這或可幫助對致死性大腦疾病的患者進行診斷,相關研究發表于國際雜志Journal of Virology上。文章中研究者表示,個體在食用被感染性蛋白—朊病毒污染的食物后,朊病毒就會通過腸道侵入到個體大腦,該研究或將幫助對朊病毒疾病的診斷,朊病毒疾病包括克雅二氏癥及瘋牛病等。

這項研究中研究者就朊病毒如何在小鼠機體中通過腸道入侵到大腦中進行了詳盡的研究,研究者發現,朊病毒在擴散到大腦之前必須在小腸內壁建立自身特殊的結構,而腸道內壁一種名為淋巴集結的特殊結構是機體的部分免疫系統,而且可以形成機體對于污染食物的第一道防線,朊病毒就會攔截淋巴集結來引發感染。

在后期感染階段朊病毒并不會在大腸內壁建立類似于補丁樣的斑塊結構,在此階段朊病毒可以在淋巴結和脾臟中被檢測到。研究者表示,我們的估測或許并不能鑒別出處于早期感染階段的患者,而處于早期階段朊病毒并不會越過小腸進行感染;當朊病毒進入大腦后,其就會破壞神經細胞引發一系列神經病變,比如記憶缺失、人格改變甚至移動困難。

12.Cell Rep:草本植物也會運輸感染性的朊病毒
doi:10.1016/j.celrep.2015.04.036

近日,刊登在國際雜志Cell Reports上的一篇研究論文中,來自德克薩斯大學健康科學中心的研究人員通過研究發現,草本植物也可以結合、吸收并且運輸感染性的朊病毒;朊病毒是一種引發傳染性海綿狀腦病的以蛋白質為基礎的傳染原,其引發的傳染性海綿狀腦病包括牛海綿狀腦病、綿羊瘋癢病、人類的克雅氏病及鹿的慢性消耗性疾病(CWD),所有的致死性腦部疾病都會在機體潛伏數年。

文章中研究者分析了用感染性腦部藥品孵育的小麥根部及葉片的感染性朊病毒的保留能力以及感染性,結果發現甚至在高稀釋度下朊病毒也會吸附結合到小麥的根部也葉部,當小麥被倉鼠食用后,動物就會感染朊病毒;隨后研究人員表示,當植物暴露于被朊病毒感染的倉鼠和麋鹿的尿液中時,我們也會在植物中檢測到感染性朊病毒的存在。

隨后研究人員發現,植物可以通過被污染的土壤來攝取朊病毒,并且將其運輸至植物的不同部位,而植物的不同部位就會扮演感染性朊病毒載體的角色,因此植物在環境中朊病毒污染及疾病傳播上扮演著重要的角色。為了盡量降低動物暴露于CWD的風險,CDC的研究人員建議人們應該避免食用那些看起來患病或CWD陽性的麋鹿,而在朊病毒感染區域的捕獵者最好盡量減少捕獵的頻率,下一步研究人員希望將研究推向受污染的環境中來進一步揭示朊病毒的感染和傳播途徑及機制。(生物谷 Bioon.com)

版權聲明:本文系生物谷原創編譯整理,未經本網站授權不得轉載和使用。如需獲取授權,請點擊 朊病毒/朊蛋白最新研究進展 溫馨提示:87%用戶都在生物谷APP上閱讀,掃描立刻下載! 天天精彩! 朊病毒/朊蛋白最新研究進展
發貼區
昵稱|
注冊
 歡迎您! | 退出

網友評論僅供其表達個人看法,并不表明山藥網同意其觀點或證實其描述。

可以輸入300個字

神農山藥網-健康-中醫-現代醫學-生物學-疾病-用藥-健身-母嬰-飲食-減肥-瑜伽-美容-整形-心理-男女-性愛-醫院-疾病查詢-論壇返回頂部↑
網站簡介 | 網站地圖 | 人才招聘 | 法律聲明 | 聯系方式
Copyright © 2010-2016 www.sunyet.com 版權所有 神農山藥網 - 健康門戶網站
粵ICP備10229438號-1 | |