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牛海绵状脑病 －－人类自己制造的疾病？. 制作人：陈依雯 3001511036. 疯牛病有多可怕？. 死亡率 100% —— 可能威胁人类生存 比爱滋病更可怕 —— 无法找到防治疫苗 疯牛病毒杀不死 —— 常规消毒杀不死， 非常规消毒玉石俱焚 疯牛病防不胜防 —— 医疗用品食品传播 化妆品也不能排除. 疯牛病对化妆品的影响. 把化妆品原材料由以牛为来源改为以猪、鸡和鱼类等动物为来源。此前，以牛为来源的化妆品合成、制造原料主要是牛的胎盘、胶质和部分脏器、脑、脊髓、血清等。
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牛海绵状脑病 －－人类自己制造的疾病？ 制作人：陈依雯 3001511036
疯牛病有多可怕？ • 死亡率100% ——可能威胁人类生存 • 比爱滋病更可怕——无法找到防治疫苗 • 疯牛病毒杀不死——常规消毒杀不死， 非常规消毒玉石俱焚 • 疯牛病防不胜防——医疗用品食品传播 化妆品也不能排除
疯牛病对化妆品的影响 • 把化妆品原材料由以牛为来源改为以猪、鸡和鱼类等动物为来源。此前，以牛为来源的化妆品合成、制造原料主要是牛的胎盘、胶质和部分脏器、脑、脊髓、血清等。 • 彻底摆脱动物来源，全部转换成天然无毒无副作用的植物原料
病原体所在 自然发生的感染，病原体主要存在于病牛的脑组织、脊髓和眼睛的视网膜里。通过实验还发现，在病牛的小肠、骨髓和脊背神经节内也存在疯牛病因子。
疯牛病的定义 • 疯牛病的起因与传播 • 疯牛病的病理 • 三个典型的非炎性病理变化 • 分子病理学变化 • 发现普里昂病毒的意义 • 展望未来 • 首要问题
何谓疯牛病 • 疯牛病全称为“牛海绵状脑病”（BEC），是一种发生在牛身上的进行性中枢神经系统的慢性的病变，与脑组织中异常普里昂病毒蛋白有关。这种疾病与感染反刍类动物的羊瘙痒病的分化蛋白也有关。 BACK
起因与传播 疯牛病的发生可能是因为给牛喂养了含有患瘙痒病的羊的各种组织制成的肉骨粉而引起。这种通过喂养肉骨粉提供牲畜蛋白质的方式已经被普遍采用数十年了。 大量可能带有疯牛病因子的饲料及危险性牛制品的出口是疯牛病流行的主要原因。
人会被传染上“疯牛病”吗？ 疯牛病无法引起生物体免疫系统的警觉，并可以自由地从一个物种传播到另外一个物种。 从1921年开始，医学界就发现人也可患有被称为“传染性海绵状脑病”的疾病，便用开始发现该病的两个人的名字Creutzfeldt 和Jakob命名，称之为“克雅氏病”（CJD）。
人类对于TSE存在易感性。一种在家族中遗传的基因变异导致了5%至10%的人类疯牛病。致命的克雅氏病还可能通过移植组织或输血传染。 人类还会因为食用被感染的牛肉产品感染疯牛病。通过这种途径感染的疯牛病称为vCJD。与传统的CJD不同，vCJD的受害者更加年轻，平均年龄为29岁，而遗传性CJD发病年龄通常为65岁。vCJD的潜伏期也较长，平均为14个月，而CJD是4.5个月。 BACK
病理：蛋白“折叠”错误 疯牛病属于传染型海绵状脑病(TSE)的一种，是因为叫普里昂(Prion)的病变蛋白造成的。无肉眼可见的病理变化，也无生物学和血液学异常变化。典型的组织病理学和分子学变化都集中在中枢神经系统。
细胞按照基因的指令排列形成不同形状和功能的蛋白质。如果蛋白被“折叠”成错误形状时，就无法正常工作。通常情况下，细胞会发现错误“折叠”蛋白，令其自动分解。但这一监督机制并非100%保险。错误折叠的普里昂蛋白分解的速度不够迅速，它们积聚起来改变细胞的新陈代谢，并最终杀死细胞。在大脑中，这一过程导致神经元的死亡。死去的神经元分解释放出更多的普里昂蛋白进入生物机制。 BACK
三个典型的非炎性病理变化： • 出现双边对称的神经空泡。这是牛海绵状脑病的主要空泡病变。牛海绵状脑病很少见有其他类型的大空泡。 • 星型细胞肥大常伴随于空泡的形成。 • 大脑淀粉样病变。 BACK
分子病理学变化 牛脑组织提取液中含有大量的异常纤维(SAF)，可用电镜负染技术观察到。 SAF容易纯化，可从正常的膜糖蛋白（PrP）中提取，PrP存在于许多组织中，尤其是脑组织。在感染过程中，这种正常的蛋白经不正常的转录后修饰，从而具有形成原纤维的能力，这种修饰过的蛋白对蛋白水解酶具有部分抵抗力，聚积在脑组织中，常比正常蛋白的浓度高约10倍。 BACK
发现普里昂病毒的意义 正常人与动物细胞内都有普里昂蛋白存在，不明原因作用下它的立体结构发生变化，变成有传染性的蛋白，患者体内不产生免疫反应和抗体，因此无法监测。 普里昂病毒的出现是对生物法则(核酸决定一切)提出的挑战。人和动物正常的神经细胞里都有普里昂蛋白，它的功能不清楚，在什么情况下变成了普里昂病毒，这是个谜，目前许多国家正在研究其中的机理。
最新发现 普里昂蛋白样的蛋白质能够加强神经细胞之间的联结。12月31日消息，美国科学家在最新一期《细胞》发表文章，报告普里昂蛋白能够在两种不同的蛋白构形之间转换，从而可能有助于学习与记忆。普里昂蛋白以某种构型而存在时便能够复制，使其它同样的蛋白质转换成自身的副本。这种复制的朊蛋白往往是有害的，如能造成破坏牛脑的疯牛病，和致人危害的克雅氏病。
现实意义：对治愈严重的神经系统慢性进行性退化性疾病的启发。现实意义：对治愈严重的神经系统慢性进行性退化性疾病的启发。 • 理论意义：20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构，开辟了分子生物学时代，知道核酸是决定遗传特性的中心，蛋白质只是核酸信息的表达形式，所谓感染就是指核酸的感染。那么朊病毒本身不含有核酸，怎么感染呢？ BACK
展望未来 英国科学家以鼠为实验对象，首次证明治愈动物的海绵状脑病是可能的，为深入理解海绵状脑病的发病机理及攻克疯牛病及其人类表现形式新型克雅氏症等提供了新的线索和希望。 他们通过实验发现，导致海绵状脑病的可能不象以往一些研究认为的那样是异常普里昂蛋白的积聚，而是正常普里昂蛋白向异常普里昂蛋白转换时产生的某种目前还未知的有害中间产物。
研究人员在研究中培育出了一种转基因鼠，在出生几周后为其注入异常朊蛋白。第12周时，有害普里昂蛋白并未渗入实验鼠的神经细胞，但鼠脑中充满海绵状空洞，实验鼠表现出海绵状脑病的早期症状。
这时，研究人员将实验鼠体内控制大脑神经细胞中正常普里昂蛋白产生的一个基因“关闭”，神经细胞中的正常锯蛋白随之被清除。结果发现，在大脑神经细胞中正常普里昂蛋白被清除后，转基因鼠的海绵状脑病发病进程终止，症状也出现好转。１年多后，转基因鼠状况正常，虽然大脑中神经细胞以外的区域仍聚积有异常普里昂蛋白，但神经细胞并未受到损伤。
尽管小鼠的非神经元脑细胞中仍然含有普里昂蛋白(箭头指处和小图示)，但小鼠脑组织中的海绵状病变却几乎完全正常了尽管小鼠的非神经元脑细胞中仍然含有普里昂蛋白(箭头指处和小图示)，但小鼠脑组织中的海绵状病变却几乎完全正常了
研究人员在论文中指出，新实验结果表明大脑非神经细胞中所含异常普里昂蛋白没什么害处，导致海绵状脑病的根本原因，可能是普里昂蛋白在神经细胞内部由正常转换为异常时产生的某种有毒中间产物。他们认为，如果能开发出阻碍这一转换过程或清除神经细胞内正常普里昂蛋白的技术，也许可以用来治疗海绵状脑病。 BACK
首要问题 需要马上解决的问题是必须找到一个简单而又经济的办法来破坏这种疾病，使将来不再有致病因子从被毁坏的尸体复生并感染兽群的危险。 还有一种担忧与日俱增：由于普里昂病毒的不可破坏性，严重感染的兽群放牧过的土地可能被污染而不再能用来养殖牲畜和种植蔬菜，除非去掉全部的表层土壤。
写在最后 早在牛海绵状脑病出现之前，有关学者便已就用肉制品尤其是来自同种动物的肉制品喂养草食动物可能会引发问题提出警告。在第一批病畜出现后，专家还曾提醒政府注意，但被以对人无害搪塞过去，虽然没有任何知识的支持甚至不知它来自何处。 如果英国政府在第一批病畜出现时注意到并采纳科学家们的建议，目前发生的绝大部分危机都可能避免。
普里昂病毒的特点 • 没有核酸，是正常的蛋白质由良性转为恶性，由没有感染性转化为感染性。 • 没有病毒的形态，是纤维状的东西。 • 对所有杀灭病毒的物理化学因素均有抵抗力，现在的消毒方法都无用，只有在136℃高温和两个小时的高压下才能灭活。 • 病毒潜伏期长，从感染到发病平均28年，一旦出现症状半年到一年100%死亡。
正常与变异的普里昂蛋白 正常普里昂和变异普里昂的成分相同，都由253个氨基酸构成。 正常普里昂：氨基酸链扭曲折叠成一种称为“阿尔法螺旋构造”的特殊结构，这种结构比较脆弱，容易发生变异。 变异普里昂：具有非常稳定的“贝塔板状构造”，它能够促使正常普里昂发生变异，形成粉状纤维，杀死神经细胞。
提取实验鼠体内的变异普里昂蛋白，以其中的有毒部分为对象，用电子显微观察、光谱分析和核磁共振等手段进行研究，并作分子动态模拟。发现这一片段在水中具有稳定的结构，它包含两块平行的“平板”，每块由4股原子链构成，两块“平板”通过甲基的作用紧密地堆叠在一起。 病变普里昂蛋白只要通过接触其他正常蛋白就可以把它们也带坏。 BACK
