【doc】 慢性消耗性疾病进展

【doc】 慢性消耗性疾病进展 慢性消耗性疾病进展 第27卷第5期 2005年9月 中国预防兽医 ChineseJournalofPreventiveVeterinaryMedicine V01.27.No.5 Sop.2O05 慢性消耗性疾病进展 孟丽平.赵德明 (中国农业大学试验动物研究所,北京1000094) 中图分类号:$852.65文献标识码:A文章编号:1008.0589(2005)05.0435.04 慢性消耗性疾病(ChronicWastingDisease,CWD)是鹿 和糜鹿发生的一种传染性海绵状脑病(Transmissible SpongiformEncephalopthies,TSE),也称为朊病毒病(Prion Disease).发病动物现食欲下降,流涎和头部震颤等异 常行为,并伴随有进行性消瘦,在没有其它并发症的情况 下,动物最终因过度衰弱而死亡.CWD的病原因子(简称 prpc~主要侵害患病动物的中枢神经系统,引发以中枢神 经细胞退行性变化和脑干灰质空泡化为特征的病理变化. 早在l9世纪60年代美国美国科罗拉多州的野生黑尾鹿 鹿群中就发现了CWD的存在…1,以后陆续在北美洲许多 其它地区发现该病.虽然尚未证日月CWD能够传染给人和 鹿以外的其它动物,但调查显示,CWD在病原学,流行病 学,临床症状及病理学变化等很多方面与疯牛病和羊痒病 (Scrapie)极为相似,CWD的发生给公共卫生安全带来巨大 隐患.近十年来CWD逐渐引起科学家们的重视,并成为 朊病毒病研究的一个新热点.本文就CWD的病原学,流 行病学,临床症状,病理学变化,诊断及防制等方面的最新 研究进展作以下综述. 1病原学 CWD是唯一一种能同时发生于自由放牧和驯养动物 的朊病毒病,也是除水貂外朊病毒病发生于野生珍惜动物 的实例,CWD被科学家们称为”最神秘”的朊病毒病.与 通常意义的病毒不同,至今未发现prP’舯含有任何核酸成 分,它能对抗各种强理化因素的作用,具有较强的传染性, 但不引发机体的免疫反应.prpcwD是机体正常生理状态 下就存在的细胞型朊蛋白(Cellulat-PrionProtein,prPc)发生 折叠错误转变而成.Pr.具有部分抗蛋白酶抗性,部分 酶解后形成分子量27—30kD的核心蛋白l. Prpc和prpc~都由P基因编码,其氨基酸序列完 作者简介:孟丽平(1976一),女,辽宁省开原市人,在读博 士,主要从事动物传染性海绵状脑病研究. *通讯作者 收稿日期:2004—06—15 全一致,仅在三维构象上存在差异Prpc富含la一螺旋(a一螺 旋含量为42%,p折叠仅含3%),而prpC~富含p折叠(a- 螺旋含量为30%,却含43%的折叠).prpc通常以单体 一 二聚体的形式存在,prpCw.因富含片层结构而不能以 单体形式稳定存在,多聚形式的prpc~形成电镜下可观察 到的痒病相关(ScmpieAssociatedFils,SAF),在正常情况 下,细胞表达的Prpc转运到神经细胞表面发挥正常的生 理功能.当动物感染CWD后,prpCWD进入中枢神经系统, 与神经元表面正常prec的特定结构域作用,诱导Prpc发 生构象改变并转变成prpCWD.PrPc.在中枢神经系统的大 量蓄积造成神经元细胞的死亡,最终导致神经系统发生朊 病毒病特有的海绵状病变. PI基因全长为768bp,编码256个氨基酸【.该基 因比较保守,但在某些位点仍存在序列多态性.已经证实 PrP基因的多态性与宿主的易感性,病理损伤模式,潜伏 期,临床症状有关_4j.最新的研究结果显示基因型为A 06A”S的鹿对CWD高度易感,而基因型为A” $13s的鹿则具有较强抗CWD的特性l. 2流行病学 2.1发生与分布CWD的发现可最早追溯到1967年,美 国科罗拉多州某研究所内圈养的黑尾鹿死于一种未知原 因的慢性消耗性疾病,在排除了营养不良和应激因素后, 于1971年将死因最终确定为朊病毒感染.以后随着检测 方法的不断改进,检查力度的不断加大以及CWD患病鹿 的地区性迁徙,该病在近二三十年的时间里传播速度很 快,到目前为止,约占美国领土的1/3地区已经发现有鹿 群感染CWD,确诊鹿已达2万只【.在美国科洛里达州 东北部,怀俄明州东南部以及美国西部一些地区自由放养 鹿群中CWD的阳性率高达l5%以上. 2.2宿主范围目前CWD感染的自然缩主有白尾鹿,糜 鹿,落基山糜鹿和黑尾鹿群.试验动物缩主还包括雪貂和 啮齿类动物_7J.新的研究结果显示,患CJD的病人多有食 用鹿肉的历史_8J,因此有科学家正在针对CWD的缩主范 436中国预防兽医2005蕾 围作进一步的研究. 2.3潜伏期和传播途径患CWD的病鹿,潜伏期较长, 从数月到数年不等,多数CWD鹿发病年龄都在…岁半以 上,但也有少数年龄不超过一岁的鹿被确诊有CWD. CWD的传播途径主要包括水平传播和乖直传播,除了通 过母仔畜的垂直传播外,患病动物可以通过它们的分泌物 (尿和唾液)感染其它动物.朊病毒抗理化因素的性质极 强,使得朊病毒污染的地区形成长期的疫源地,而鹿又是 一 种喜欢群居的动物,野生鹿相互挤靠取暖更加速了该病 的传播.Christina等l]试验证明,CWD感染初期,P首 先集聚在胃肠道淋巴结内,所以较垂直传播来说,水平传 播是CWD的主要传播途径. 3临床症状及病理变化 发病动物表现未知原因的进行性消瘦,并伴有行为异 常,主要症状包括:沉郁,厌食,口渴,多尿,磨牙,唾液增 多,流涎,头部震颤,知觉过敏,共济失调及表现广踏姿势. 发病动物呈现恶病质状态,在没有其它并发症的情况下, 病程可持续一年左右,并最终以死亡告终.进行尺体剖检 观察,动物全身通常无可见的炎症反应和病理学变化,有 些病鹿的脑脊液有不同程度的增多现象.组织病理学检 查发现,病变集中于中枢神经系统,主要病理变化包括:大 脑灰质的神经元细胞出现空泡变性,星形胶质细胞数量相 对增多,大脑灰质中散在分布的空泡通常大小均匀呈对称 分布,并随病程的长短不同大小有所差异ll.另外利用 电镜在病死鹿鹿中枢神经系统或淋巴结内可以观察到异 常聚集的SAF. 4诊断 朊病毒与其它细菌和病毒不同,不能采用常规分离培 养的方法进行鉴定,而且它不引起宿主免疫反庆,也不能 通过检测抗体的方法对其进行确诊,CWD现有的诊断方 法还存在检测时间长,费用高,过程繁琐等缺点,但随着 CWD研究的不断深入,CWD诊断方法也有很大的改进和 提高,通过流行病学调查,临床症状及组织病理学检查可 以作出初步诊断,再通过采取病死鹿脑组织和淋巴结进行 Westernblotting试验作出最后的确诊Ll2_,这也是目前国际 公认的确诊方法.CWD的诊断主要包括生前诊断和死后 诊断. 4.1死后诊断对病死鹿进行一系列死后检查是目前 CWD主要的确诊手段.死后诊断方法主要包括:(1)病理 学诊断:pr~11主要并引起脑组织发生海绵样变性,所以 可以采取疑似CWD病死鹿的脑组织,进行常规病理学检 查,看大脑灰质内是否具有CWD典型的空泡进行初步诊 断,但该种方法受人为因素影响较多,不足以作为确诊手 段.(2)血清学诊断:利用PRNP摹因敲除鼠(PRNP~巾)制 备P的特异性单抗建立一系列血清学方法,如免疫印 迹法(Westernblotting)和免疫组化方法等中和试验方法口r 以检测脑组织和淋巴结内异常聚集的Pr”成为日前普 遍认可的确诊方法.ELISA等更加快速,简便,精确的方 法正在研制之中. 4.2生前诊断目前还缺乏成熟有效的qi前诊断方法, 但研究人员发现,CWD感染鹿在表现出临床症状前,就能 在其脑和淋巴结中检测到PrF—.的存在.而在prpC~”尚 不能从脑内检出的CWD感染初期,在患病鹿肠道淋巴结 中就能检测到prpc~1的异常聚集,这已经成为了一种CWD 早期感染的判定.科学家们正在试图采取活体鹿的 外周淋巴结进行WesternBlotting检查,来实现对cgq)的生 前确诊 5防制 目前尚我针对该病病原因子的预防和控制措施,但因 本病多为食源性感染所以可以通过禁止TSE感染动物的 肉食品进入鹿等易感动物正常的食物链达到根除CWD 的目的.但在CWD感染范围未知的情况下,CWD的进一 步蔓延不但对鹿造成损坏,无疑也带来许多公共卫生方面 的隐患.美国政府已经出资上亿美元以加强对CWD的研 究和监控.一些存在CWD的地区政府也已经出台了相应 的政策,试图控制和消灭CWD,威斯康星州从2002年起延 长了狩猎白尾鹿的时间,试图通过猎杀近三万头白尾鹿来 控制CWD在该地区的传播.但有科学家认为,也许恰恰 这种狩猎活动,使得CWD感染鹿尸体以外的残留物能够 暴露并长期存在于自然界,使该地区成为CWD长期的疫 源地,从而加速了cwD的传播. Paramithiotis等llj研制了新型的基因单抗,该单 抗与以往CwD诊断中应用的单克隆抗体不同,能专门与 PrP而非PrI特异的抗原决定簇作用,从而区分Pr和 Pr,并能专门~t-x~prpc~v发挥中和活性.专家们预计 该种单克隆搞有望开发成为治疗朊病毒病的特异性药 物.遗传学家另辟蹊径,试图通过选育抗性品种,来达到 对该病的根除.目前,很多深受TSE危害的国家已经启动 了相应的育种,以求培育抗病良种,逐步在全世界范 围内根除TSE性疾病. 参考文献: [1]BreithauptH.Maddeer[J].EMBORep,20O2,3(12):1117.1119. [2]PrusinerSB.priorts[J].ProcNatlAeadSci,1998,95:13363— 13383. [3]HeatonMP,1.eymasterKA,FrekmsBA,eta1.Priongenese. quencevariationwithindiversegroupsofU.S.s}le印,beefcattle, 第5期孟丽平,等.慢性消耗性疾病研究进展437 4] [5] [6] [7] [8] anddeer[J].MammGenome,2003,14(11):765—777. 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