疯牛病-3

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资源描述

实验室诊断朊毒体病的早期诊断十分困难。由于宿主无免疫应答,无法使用常规的血清学检测,而且该病原不能进行体外培养,无法使用常规微生物分离鉴定技术。该病的诊断一直依赖于描述的病理学标准、PrPsc检测、基因分析和动物实验的生物学测定方法。至今尚无理想的生前诊断方法。1997年WHO的TSEs专家会议提出了各种人朊毒体病的诊断标准,其基本原理也适用于动物。其初诊根据流行病学和临床症状进行,确诊用脑组织病理学检查、PrPsc检测等。PrPsc的检测方法有:1电子显微镜负染技术检测SAF的特殊形态早在1981年Merz就用电子显微镜从Scrpie提取物的膜性部分中观察到了一种特殊结构,命名为羊瘙痒病相关纤维(scrapieassociatedfibrils,SAF)。随后在多种TSE中发现此结构,它有两种存在形式,即I型纤维和Ⅱ型纤维。进一步的研究发现,SAF浓度与感染滴度成正比,高度纯化的SAF主要由PrPsc组成.SAF是病理改变的结果还是TSE的致病因子,目前尚无定论。但SAF已是公认的朊毒体感染标志之一。2.病理学方法病理组织解剖及动物传递传染实验多用于发病后期及死后诊断,用任何新方法做出的阳性结果均需用此方法作以最终判定。3.生物学方法主要是通过动物传递实验来判断生物体是否感染朊病毒及测定感染滴度。接种动物后,取即将死亡时的脑组织作病理学检查,以验证朊病毒感染。该方法的优点是比较敏感,是研究朊病毒生物学特性的重要实验。缺点是费时、费力,滴定误差大,需消耗大量动物,且费用昂贵。(1)接种实验动物BSE传统的实验室检测方法是将病牛的脑组织处理后注射小鼠,观察小鼠是否发病或死亡。将感染因子接种实验动物,观察动物的发病情况,该方法时间长、费用高,可用终点滴定或潜伏期法评估其感染性,感染性可用平均潜伏期与接种剂量曲线来计算。同种动物之间的传播效率最高,不同种动物之间的传播具有种属屏障。常用的实验动物有小鼠、大鼠和仓鼠,利用建立的动物感染模型来判断生物体是否感染PrPSc是早期研究朊蛋白传染性的主要手段。(2)转基因技术BSE传播的种属屏障限制了生物学检测的敏感性,转基因技术的问世促进了生物学检测技术的发展,人BSE在野生型小鼠不能引起PrPSc沉积,不能用野生型小鼠对人PrPSc进行生物学检测。但是,将人PrP基因转入小鼠后,再接种小鼠,接种30d后,在小鼠脾脏中即可检测到感染性,几个月后小鼠死亡。这为人类BSE感染性的生物学检测提供了快速、敏感的方法。该研究的意义不仅仅在于提供一种较为快速的检测方法,同时为研究BSE提供了重要实验手段,并且可确定感染牛组织中较为精确的PrPSc浓度。4.免疫学方法虽然PrP对牛(羊)无免疫反应,但却可用它作为抗原来免疫其它动物获得特异性抗体,即抗PrP抗体,进而应用免疫学方法来检测朊病毒病。抗原的获得除了从患病组织中直接提取外,还可通过基因工程等方法人工合成PrP肽抗原,这样既免除了抗原来源不足的缺陷,又提高了操作过程的安全性。目前,用牛PrPc蛋白为抗原免疫PrP基因缺陷小鼠,已成功地筛选出了能与牛、人及鼠的PrPc特异结合的单抗15B3,并已经获得了多种能与PrPc结合的单抗如3F4,6H4,6H3,IA2等,或用大肠杆菌表达的牛朊病毒正常成熟蛋白(BoPrP~)免疫新西兰白兔,而获得多克隆抗体T1等。(1)免疫印迹检测以抗体T1对经蛋白酶K消化的脑组织提取物进行免疫反应,根据消化后的样品中是否含有抗蛋白酶K的P存在及其分子量的大小,就可以检测机体是否被BSE所感染。此方法除了可以鉴定标本中特定的组分外,还可显示电泳分离图谱,应用价值较高。该技术简便、快速,而且不受组织自溶的影响,能在组织病理学结果阴性或含糊的情况下检出PrP。具有早期确诊价值,目前,已为朊病毒研究中最常用的检测方法之一。(2)免疫组化方法(1mmunohistochemistry,JHC)免疫组化(immunohistochemical)是利用特异性抗体直接显示组织切片上PrPSc。由于可以对PrPSc的沉积进行精确的解剖学定位,这为临床病理学诊断提供详实的客观依据。因此,具有很高的临床诊断价值。免疫组化可以检测甲醛固定、石蜡包埋的组织标本,应用面较广。JHC与真实结果符合率达100%,被认为是可靠的诊断方法.其技术复杂程度相对简单,花费少,常规仪器即能胜任。但耗时长,需用5天左右,不适合于大量样品的快速诊断。(3)免疫转印(Western—blotting,WB)方法样品匀浆化----蛋白酶K消化----加热变性----聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—AGE)----蛋白电转印至Millipore聚偏二氟乙烯膜----封闭非特异性位点----抗PrP单克隆抗体及酶标兔抗鼠IgG+洗涤----化学发光底物----胶片显影。凡出现27—30KD蛋白带即判为阳性。WB与真实结果符合率达100%,耗时短,24h可出结果,但电泳、转印、暗室曝光等需经专门培训才能胜任,实验需要专门仪器,花费大,且样品处理过程会产生气溶胶,从而增加实验人员感染的危险性。(4)酶联免疫吸附实验(ELISA)该技术是依据抗原-抗体特异性反应和酶高效催化作用相结合的一种免疫标记技术。根据研究方法不同可将检测朊病毒的ELISA方法分为间接酶免疫测定法、双抗体夹心法和酶标抗原竞争法。该方法与其它方法相比具有灵敏度高、特异和重复性都很好,且无放射污染,可定量测定和自动化等优点,非常适合大批量BSE标本的普查筛选工作。最近报道。Void等根据酶联夹心免疫原理,用经过特处理的细菌表层细胞结晶来检测BSE,该方法简便、灵敏度高,是免疫学检测的又一突破。(5)酶检测法:有专家共同开发出了用人工抗体和特殊的酶检测疯牛病的新方法。根据朊蛋白的特点,俄罗斯科学家用人工方法合成了该种蛋白质,并培育出了带有彩色标记、能攻击PrPC和PrPSc的一种抗体。在对牛脑组织进行检测前,专家们先向脑组织中注入一种特殊的酶,这种酶只能与PrPC融合在一起,而后专家又将新型抗体注入脑组织,让他们簇拥在PrP周围并进行攻击。显微镜下所有朊蛋白的周围都会出现彩色亮点,通过观察这些蛋白质是否与特殊酶发生融合便可分别出哪些是PrPSc,从而判定被检测的牛是否已经染病。测试结果表明,采用如上检测方法能够发现早期形成的PrPSc,与病理切片检测法相比,该方法更加快速准确。(6)毛细管电泳法主要是对P的强有力分离,超微量蛋白的有效检出。毛细管电泳检测毛细管电泳包括:①毛细管SDS凝胶电泳。该法主要是根据各组分通过检测器时,在214nm波长处产生吸收峰的时间和峰形,鉴别出病原因子PrPsc。该法标本用量少,不需免疫学试剂,判断直观;但需超速离心机和毛细管电泳仪。②荧光标记肽链的毛细管电泳免疫测定法,是根据免疫竞争原理,以毛细管电泳技术结合免疫荧光技术,检测标本中微量的PrPsc。该法灵敏度很高,可用于检测朊病毒含量很低的脑外组织(如血液等)。(7)双色强荧光目标扫描法该法是运用共聚焦双色荧光相关分光镜技术检测微量的朊病毒。根据异常的朊病毒蛋白在适当条件下自我复制和自发聚集的特点,分别用绿色荧光标记重组的PrP(rPrP)和标有红色荧光的特异性抗体进行反应,其结果中同时显示红、绿两种荧光的颗粒。即可被仪器检测为具有侵染性的朊病毒蛋白PrPsc。该方法特异性很好、灵敏度极高,可检测到2pmo\L的PrPsc。(8)多谱紫外荧光光谱分析(multi-spectralultravioletfluorescencespectroscopy,MUFS)用该技术检测263K毒株感染的仓鼠和ME7毒株感染的小鼠脑组织中纯化的PrPSc,发现PK处理和未处理的263K、ME7毒株性质上存在差异,可根据其光谱鉴定和区别PrPSc,而不需要借助于PK处理及特异性抗体,该方法检测限可达PM(即pmol/L)级。.朊病毒(Prions)病的治疗方案目前不能提供Prions存在的形态结构方面的证据。因为尚无Prions的电镜形态,也无免疫学方面的感染证据,更无培养增殖该感染因子的微生物学方法,因为致病性朊病毒有顽强的抵抗力,所以很难用一般方法将之杀死。随着我们对朊病毒研究的深入,人们设想了许多较为合理的防治方法。1.利用免疫原性进行治疗制备PrPSC及PrPC的单克隆抗体,由于PrPSC是由PrPC转变而成,通过一种药物与PrPc的结合,稳定PrPc的结构,使PrPc不转变为PrPSc。目前人们已经获得了多种能与PrPC结合的单抗,如3F4,6H4,6H3,IA2,F89/160等。这些单抗在人、牛、鼠及羊等物种之间有交叉反应。。但是迄今为止除单抗15B3外,没有抗体能识别正常和异常的Prions蛋白。2.噬菌体表面展示技术由免疫学角度寻找抗PrPc或者PrpSc的抗体,或者人工合成抗原表位来生成抗体(亲水性强、具有稳定构像的线性表位对于维持抗原的免疫反应性是极其重要的)。然后利用噬菌体表面展示技术筛选出特异性较高的克隆。3.广谱抗聚合药物Prions学说认为TSE感染因子是PrPSc,致病关键环节是PrPSc和PrPc的相互作用,结果引起PrPSc增殖并聚集成不溶性纤维或斑块。Cauey形象地把PrPSc和PrPc的相互作用称为“死亡之吻”,因此要研发抑制或阻断PrPSc传染和扩增的药物。由于许多中枢神经退行性变的疾病(如阿茨哈默病、帕金森氏病等)都可发生不溶性蛋白聚集沉积,产生相似的病理损害。所以研制一种广谱抗聚合药物(broadspectmmntiaggregates)尤显必要。4.分子伴侣考虑蛋白分子空间结构的特性,利用生物信息学,通过修饰加入分子伴侣蛋白的作用,干扰PrPc向PrPSC转变。通过修饰作为分子伴侣(MolecularChaperone)的蛋白x的作用,干扰PrPc向PrPSc转变。制备能破坏PrPSc结构稳定性的药物。预防由于BSE的致病因子对宿主无免疫反应,通过研制疫苗进行免疫预防,现阶段看来还是不太可行.流行病学研究认为,BSE主要是通过消化道的感染而致病,因此,BSE的预防主要还是根据其传播途径,切断传染源,防止一切可能感染BSE的食品进入人类食物链。从个人防护角度来说。绝不食用或应用来源不明的牛肉及牛源性制品,包括牛源性的食品,药品及化妆品,保健品等,特别是来自BSE疫区的产品,要特别加以提防。牛的大脑、脊髓、脑脊液、眼球均属强传染性组织,必须禁止食用1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;2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;4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。我国目前采取的措施鉴于疯牛病对人及动物的传染性强,诊断困难,危害极大的特征,我国政府高度重视。1.我国对疯牛病的研究已列入“863”国家攻关计划,在加强病原阮病毒的分子生物学、病原学研究的同时,还将对阮病毒的检测、消毒、除害进行一系列研究,提高对疯牛病的认识和预防。牛源性污染是人疯牛病的主要控制因素。2.我国已将20个国家列入疫区:荷兰、丹麦、德国、卢森堡、比利时、西班牙、爱尔兰、英国、奥地利、葡萄牙、意大利、法国、芬兰、希腊、捷克、斯洛伐克、列支敦士登、瑞士、加拿大、日本。美国、澳大利亚等少数国家未被列入,欧盟中只有瑞典是唯一未发生过疯牛病的国家.3我国尚未发现疯牛病。为防止疯牛病传人我国,2O02年卫生部与国家质检总局联合发出“禁令”:禁止进口和销售含有疯牛病国家和地区牛、羊的脑及神经组织、内脏、胎盘和血液提取物等动物性源原料成分的化妆品。疯牛病的发生给人们很大的启示,教育人们要遵从食物链,否则会再次发生如同疯牛病的事件,给人类带来灾难。存在的问题和展望1.阮粒病的发病机制、疾病特点、诊断和防治等方面的研究尚有诸多问题函待解决。(1)关于PrPSc的致病机制虽有一种合理的假说,但详细过程尚待深入探讨;(2)疯牛病可跨种属屏障传播,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