仅基因突变就会导致传染性朊病毒病

怀特黑德研究所的研究人员首次明确表明，与朊病毒疾病相关的突变足以导致一种传染性神经退行性疾病。

该发现发表在8月27日的《科学》杂志上神经元。

到目前为止，关于突变在朊病毒疾病中所起作用的两种理论一直存在分歧。根据一种理论，突变使携带者更容易受到环境中的朊病毒的影响。或者，突变本身也可能导致疾病和传染性朊病毒的自发产生。

朊病毒可引起多种疾病，包括人类的克雅氏病(CJD)、牛海绵状脑炎(BSE)或"疯牛病)，绵羊患痒病。一些朊病毒疾病，如疯牛病，可以从饲料动物传染给人类。破译朊病毒疾病的起源可以帮助农民和决策者决定如何最好地控制朊病毒疾病在牲畜中爆发并防止朊病毒传播给人类。

朊病毒是一种叫做PrP的蛋白质的错误折叠版本。正常情况下，PrP在大脑和其他神经组织中表达。但是特定的事件，如暴露于环境中的朊病毒，可以导致PrP从其正常形状改变为朊病毒的形状。一旦形成朊病毒的形状，该蛋白质可以将其他正常的PrP蛋白质转化为异常的形状。当PrP蛋白转化为朊病毒时，它们会形成长链损伤大脑和神经细胞，导致朊病毒疾病的神经退行性和行为症状。

为了确定PRP基因中的突变是否会导致传染性朊病毒疾病，沃克杰克逊，第一作者神经元这篇文章的作者是Whitehead成员Susan Lindquist的博士后研究员，她设计了一个基因敲入小鼠，该小鼠表达了一个PrP基因，该基因携带了与人类朊病毒疾病致死性家族性失眠(FFI)相关的突变。

在基因敲入实验中，研究人员移除一个感兴趣的基因，在试管中对它做特定的改变，然后把它放回基因组的原始位置。在这种情况下，Jackson用一个携带FFI突变的改变版本替换了小鼠PrP基因。这个版本还携带了人类PrP的序列，阻止小鼠获得可能存在于环境中的正常小鼠朊病毒。

杰克逊说:“与随机将突变基因整合到老鼠的基因组相比，创造一个敲入老鼠要困难得多。”“但是制造这样的基因敲入可以确保基因在正常的时间和地点表达。”这就是我们认为这种疾病模型比其他实验效果好的首要原因。”

成年后，这些老鼠表现出许多与人类FFI患者相同的特征:活动量减少和睡眠异常。当Jackson检查小鼠的大脑时，发现它们与人类FFI患者的大脑相似，大脑的丘脑区域有明显的损伤。

在确定小鼠具有FFI的行为和病理特征后，Jackson将FFI小鼠的病变脑组织注射到健康小鼠体内。健康小鼠也携带了与FFI小鼠相同的来自人类的屏障，防止它们被正常小鼠朊病毒感染，并确保它们能获得的唯一朊病毒是由Jackson设计的。注射受影响的组织后，健康小鼠表现出与FFI突变小鼠相似的症状和神经病理学。

由杰克逊设计的突变基因创造了一种传染性朊病毒疾病，这种疾病不能归因于任何环境中的朊病毒。

“朊病毒假说的主要原理之一是，与人类疾病相关的PrP中单个氨基酸的变化就足以导致感染性物质的自发产生，”Lindquist说，他也是麻省理工学院生物学教授和霍华德·休斯医学研究所的研究员。“很多人都尝试过并接近成功。但这是它第一次被钉住。”

更多信息:致死性家族性失眠小鼠中朊病毒感染性的自发产生;神经元2009年8月27日

资料来源:Whitehead生物医学研究所(ob欧宝直播nba新闻:网络)

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