第六节疯牛病案例
第六节 疯牛病
疯牛病
疯牛病可传播海绵状脑病(TSE),是 一类侵袭人类及多种动物中枢神经系统的 退行性脑病,潜伏期长,100%致死率。 其传病因子是一种不含核酸、具有自我复 制能力的感染性蛋白质粒—朊病毒 (prion),此类病又称为朊病毒病或朊病 毒相关疾病。
“牛海绵状脑病” (BSE) ,是一种发生 在牛身上的进行性中枢神经系统病变,症状 与羊瘙痒症类似,俗称“疯牛病”。病牛脑 组织呈海绵状病变,并出现步态不稳、平衡 失调、搔痒、烦燥不安等症状,通常在14 至90天内死亡。由于种类的不同,疯牛病 的潜伏期长短不同,一般在2到 30年之间。
(3)运动失调症的综合病是一种常染色体显性疾患。先 失去协调,然后变成痴呆。50多个家族被证实是遗 传性PrP基因突变。 (4)致死性家族失眠症(FFI) 1986年意大利家族首次报 道。严重失眠和自主性衰竭;丘脑神经胶质增生。
疯牛病造成的危害
对畜牧业的沉重打击:
自1986年英国首次报道疯牛病以来,12 年间疯牛达17万头以上,英国政府赔偿费 用超过1.35亿英镑;有疯牛病的牛群要全 部杀灭,牛及牛肉不能出口,经济捐失巨 大。疯牛病风云从欧洲扩展到世界各地。 美国发现疯牛病,6个月损失30亿美元。
1986年英国发现第一例疯牛病,之后 有149位疯牛病患者,120人死亡,约4000 人携带疯牛病毒。爱尔兰发现576例疯牛 病;西班牙513例。加拿大、美国、波兰、 德国、日本相继发现疯牛病患者。全世界 确诊有167人死于疯牛病。
朊病毒病的感染途径
朊病毒病感染有三种可能途径: 1、遗传突变,使朊病毒蛋白失去细胞型而易 于折叠成致病型 2、医源性感染,如角膜转移手术中的捐献者 为朊病毒的感染者,注射用的人生长激素和促 性腺激素是提取于朊病毒病患者的腺垂体 3、饮食感染,如食用朊病毒病患者的脑组织
对食品的影响:
疯牛病感染因子能通过消化道进入人 体,食用疯牛病肉是传播给人的重要途径。 但人不可能不吃牛肉。由于检测手段所限, 牛肉食品的安全问题尤为突出。 英国及欧洲其他国家虽然将几十万头 病牛处理焚烧。但此前受感染的牛预计超 过1百万头,这些亚健康的牛大部分已进 入人的食物链,或加工成其他 产品(如明 胶、油脂、动物饲料等)。
Ⅳ类
疯牛病的控制
TSE病原体是有传染性,但不是接触传染。也没 有确定CJD病是职业性感染。 TSE因子对外界灭活的抵抗力很强,对各种消毒 (煮沸、冷冻、高压灭菌、乙醇、双氧水、过锰 酸盐、碘、甲醛、紫外线外线、γ 射线等)均有 耐受性。 已污染TSE因子样品尽可能焚烧处理; 推荐使用≥132℃高压蒸汽灭菌至少2h; 利用5.25%次氯酸钠(未稀释的漂白粉)和氢氧化钠 (2mol/L或更浓)可降低其感染性;
2003年5月,加拿大发现一例疯牛病,这是近10年来北美大 陆发现的首例疯牛病。2003年12月,美国发现首例疯牛病。不 到20年工夫,疯牛病就已扩散到了欧洲、美洲和亚洲的几十个 国家。 英国是发生疯牛病最多的国家,1999年统计占总发病数的 99%。到2000年7月,在英国有超过34000个牧场的17.6万多头 牛感染了此病,最高发病时间是在1993年1月,每月至少有1000 头牛发病。截至到2002年,英国共屠宰病牛1100多万头,经济 损失达数百亿英镑 。 截至2003年12月底,中国尚未发现疯牛病。
过程使用牛血清、牛肉浸膏或提取物。疯牛病潜伏期 血液可使接种动物发病。
疯牛病组织的传染性与控制
以库鲁病为代表的人类TSE病人和羊瘙病 羊各器官、组织中感染性研究显示:感染 因子主要分布在中枢神经系统和眼球,脾 脏、淋巴结等也有分布。
疯牛病动物各组织器官的感染性 (WHO)
分类 风险分级 有关动物组织 Ⅰ类 高感染性 脑、脊髓、眼
对人类健康威胁:
疯牛病对人类造成最大灾难,并不仅经济上 的巨大损失,而是证实动物源性的TSE,可突 破种属屏障传播给人,而引起变异的克-雅氏 病(vCJD),此病100%死亡率,目前并没有特 效的预防和治疗方法,带来空前的恐慌。此类 疾病潜伏期限特别长,传播因子未明,疯牛病 究竟能产生多大的影响,很难预计。vCJD病 例目前尚不足100例,但护理费平均每人2万英 镑(英国卫生部统计),还未包括其他相关费用。 英国禁止数百万人献血。
受疯牛病危害的不仅是牛,人若食用了被 污染了的牛肉、牛脊髓等,也有可能染上致命 的新型克-雅氏症。患者脑部会出现海绵状空 洞,先是表现为焦躁不安,后导致记忆丧失, 身体功能失调,最终精神错乱甚至死亡。新型 克-雅氏症患者以年轻人为主,发病时间平均 为14个月。截至2003年底累计已有至少137人 死于新型克雅氏症,其中多数在英国。
β折叠
PrPC(正常)
PrPSC(致病)
羊瘙痒病PrPC与PrPSC的三维结构
分子量27000~30000D,由220~257个氨 基酸组成,形成α螺旋β折叠,在油镜下,呈 纤维状2股或4股缠在一起的蛋白丝,即prp
蛋白。沉降系数40~200S,不含DNA或RNA。
疯牛病的检测
根据临床症状和流行病学资料可建立初步诊断, 确诊必须采用脑组织病理学检查、PrPSC检测 (细胞免疫化学检查、免疫印迹、组织印迹、 ELISA等)及PrP基因分析。
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对医药产业影响:
牛源材料的医药产品临床上广泛应用的有以下3大类:
①直接的牛源成分:如牛源组织细胞、蛋白、组织提
取物、激素类等,制备过程为保持其生物活性,不能 进行严格的高温、高压消毒,而这些产品大都通过肌 肉注射、静脉注射或蛛网膜下腔注射,可能手术肠线; ③生产过程使用过牛源产品,包括各种疫苗,生产
1998年爱尔兰报道了一种BSE免疫学检测, 2h可报告结果,1d可检测1.4万头牛。
1999年7月Moynagh等报道了三种理想的方法: 1、单抗检测PrPSC的免疫印迹法(Prionics) 2、多克隆抗体检测PrPSC的化学发光ELISA(Enfer)法 3、在变性和浓缩后用两种单抗检测PrPSC的夹心免疫法 (CEA)
也有人不认为遗传突变是感染朊病毒的病因, Alter提出自然得病学说,认为PrPSc可能 PrPC翻译后转变而成的。
致病原因
经过将近20年的研究,朊病毒本质及引起细胞死亡 的原因依然不清楚。 现在大多学者认为阮病毒蛋白(PrPSc)是致病物。 到目前为止最高浓度的富集制备物中每105个PrP 单体包含一个感染单元。已有许多假说解释海绵化 和神经细胞丢失的机制。研究表明朊蛋白(PrP) 106-126片段对神经有直接的毒害作用。当缺乏 PrPC时神经元被氧化的可能性增大,这表明细胞 朊蛋白(PrPC)可能有抗氧化的功能。 也有人提出PrPC具有调整程序细胞死亡的功能, 在感染过程中PrPC缺乏而导致细胞死亡。
牛肉的消费量下滑。以英国为例, 1986年牛肉消费约1200万t,1996年 为850万t。世界上最大的快餐连锁店 “麦当劳”的营业额连年下滑。
对化妆品的影响:
在化妆品中含有大量的牛源物质:①来自在牛 脑、胎盘、脾脏、胸腺的细胞提出取物,广泛用于护肤 剂,如抗衰老霜、抗皱霜等;②牛源副产品,如胶原蛋 白、弹力蛋白、明胶、油脂衍生物等,广泛用于各种面 霜、护肤品、口红、眼影、洗浴用品等;③原胶添加剂, 广泛用于各种化妆品、洗浴用品。 化妆品虽然用量少,但每天必用,可能造成积累; 而皮肤黏膜小损伤的血行感染、眼睛接触的眼球 感染、唇膏舔的消化道感染,理论上仍具有危险性。 一些国家和地区禁止来自疯牛疫区生产的化妆品进口。
20世纪80年代中期至90年代中期是疯牛病暴发流行期, 主要的发病国家如英国及其他欧洲国家有大量的牛患病 并被宰杀,发生疯牛病国家的牛肉及牛肉制品的出口受 到了严格的限制。 尽管欧洲各国纷纷采取预防措施,但是到了1989年,疯 牛病还是攻破了英国的近邻爱尔兰的大门。瑞士和法国 1990年也各自发现了第一例疯牛病。到1997年11月,葡 萄牙、丹麦、德国、荷兰、比利时也相继出现疯牛病。 1998年疯牛病又跨出了欧洲,来到南美洲的厄瓜多尔。 2000年后,西班牙、瑞典、捷克、希腊、斯洛伐克、芬 兰、奥地利先后“陷落”。值得注意的是远隔千山万水 的日本,在2001年也报告了亚洲首例疯牛病。2002年, 以色列和波兰相继出现了国内首例疯牛病。
朊病毒
疯牛病是1985年4月最早在英国出现的一种新病。 1996年确诊,1997年Weels等正式报道,疯牛病 的致病因子是朊蛋白(Prion)。 朊蛋白是一种以糖蛋白为主体的特殊病原因子, 其分子量很小。它是一种传染性蛋白因子,主要 成分是一种蛋白酶抗性蛋白(PrP)。
生物学特性:
可滤过性,增殖非常缓慢; 与已知病毒特征明显不同,不具有病毒结构,未 检出核酸; 对福尔马林、蛋白酶、加热、电离辐射、紫外线 抵抗力强;
人类可传播性海绵状脑病
(1)克-雅氏病 1920年德国报道1例,1922年报道了另1病 例,称为克-雅氏病(CJD)。1996年证实可 传染给灵长动物。依据其发病机理分为如 下几个类型: 家庭遗传性CJD 散发性CJD 医源性CJD 变异性CJD
(2)库鲁病(Kuru) 发生于巴布亚新几内亚山区高地人群的TSE,1955年 首次报道。发病人颤抖或发抖。
Ⅱ类
脾脏、扁桃体、淋巴结、回肠、近端结 中感染性 肠、脑脊液、脑垂体、肾上腺、硬脊膜、 松果体、胎盘、远端结肠
周围神经、鼻黏膜、胸腺、肝、 Ⅲ类 低感染性 肺、胰腺
骨骼肌、心脏、乳腺、乳液、血块、血 未发现感 清、粪便、肾、甲状腺、唾液腺、唾液、 卵巢、子宫、睾丸、副睾、胎组织、初 染 乳、胆汁、软骨组织、结缔组织、毛发、 皮肤、尿液