病毒是一类个体极微小的生物，它没有细胞结构，其构成也很简单，一般只有蛋白质组成的外壳和由核酸组成的核心。核酸（ DNA 或 RNA ）在病毒的遗传上起着重要作用，而蛋白质外壳只对核酸起保护作用，本身并没有遗传性。这是人们对病毒的基本认识。然而，随着人们对一些疾病的深入研究，科学家们发现，还有一类生物与一般病毒不一样，它只有蛋白质而无核酸，但却既有感染性，又有遗传性，并且具有和一切已知传统病原体不同的异常特性。它就是朊病毒。

1. 朊病毒的发现

　　早在 300 年前，人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的 “ 羊搔痒症 ” 。其症状表现为：丧失协调性、站立不稳、烦躁不安、奇痒难熬，直至瘫痪死亡。 20 世纪 60 年代，英国生物学家阿尔卑斯用放射处理破坏 DNA 和 RNA 后，其组织仍具感染性，因而认为 “ 羊搔痒症 ” 的致病因子并非核酸，而可能是蛋白质。由于这种推断不符合当时的一般认识，也缺乏有力的实验支持，因而没有得到认同，甚至被视为异端邪说。 1947 年发现水貂脑软化病，其症状与 “ 羊搔症症 ” 相似。以后又陆续发现了马鹿和鹿的慢性消瘦病（萎缩病）、猫的海绵状脑病。最为震惊的当首推 1996 年春天 “ 疯牛病 ” 在英国以至于全世界引起的一场空前的恐慌，甚至引发了政治与经济的动荡，一时间人们 “ 谈牛色变 ” 。 1997 年，诺贝尔生理医学奖授予了美国生物化学家斯坦利 · 普鲁辛纳（ Stanley B.P Prusiner ），因为他发现了一种新型的生物 —— 朊病毒（ Piron ）。

2. 朊病毒的性质与结构

斯但利 · 普鲁辛纳经过多年的研究，终于初步搞清了引起搔痒病的病原体即阮病毒的一些特点。他发现阮病毒大小只有 30 一 50 纳米，电镜下见不到病毒粒子的结构；经负染后要见到聚集而成的棒状体，其大小约为 10 ～ 250 x 100 ～ 200 纳米。通过研究还发现，朊病毒对多种因素的灭活作用表现出惊人的抗性。对物理因素，如紫外线照射、电离辐射、超声波以及 80 ～ 100 ℃ 高温，均有相当的耐受能力。对化学试剂与生化试剂，如甲醛、羟胺、核酸酶类等表现出强抗性。 对蛋白酶 K 、尿素、苯酚、氯仿等不具抗性。在生物学特性上，朊病毒能造成慢病毒性感染而不表现出免疫原性，巨噬细胞能降低甚至灭活朊病毒的感染性，但使用免疫学技术又不能检测出有特异性抗体存在，不诱发干扰素的产生，也不受干扰素作用。总体上说，凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法，均可能使朊病毒失活；凡能作用于核酸并使之失活的方法，均不能导致朊病毒失活。由此可见，朊病毒本质上是具有感染性的蛋白质。普鲁辛纳将此种蛋白质单体称为朊病毒蛋白（ PrP ）。

3. 朊病毒病

除上文提到的几种由朊病毒引起的疾病均发生在动物身上外，人的朊病毒病已发现有 4 种：库鲁病（ Ku-rmm ）、克 —— 雅氏综合症（ CJD ）、格斯特曼综合症（ GSS ）及致死性家庭性失眠症（ FFI ）。临床变化都局限于人和动物的中枢神经系统。病理研究表明，随着阮病毒的侵入、复制，在神经元树突和细胞本身，尤其是小脑星状细胞和树枝状细胞内发生进行性空泡化，星状细胞胶质增生，灰质中出现海绵状病变。朊病毒病属慢病毒性感染，皆以潜伏期长，病程缓慢，进行性脑功能紊乱，无缓解康复，终至死亡为特征。

　　对于人类而言，朊病毒病的传染有两种方式。其一为遗传性的，即人家族性朊病毒传染；其二为医源性的，如角膜移植、脑电图电极的植入、不慎使用污染的外科器械以及注射取自人垂体的生长激素等。至于人和动物问是否有传染，目前尚无定论。但有消息说，英国已有两位拥有 “ 疯牛病 ” 牛的农场主死于克 —— 雅氏综合症，预示着人和动物间有相互传染的可能性，这有待于科学家的进一步研究证实。由于朊病毒病目前尚无有效的治疗方法，因此只能积极预防。其方法主要有：

① 消灭已知的感染牲口，对病人进行适当的隔离； ② 禁止食用污染的食物，对神经外科的操作及器械进行消毒要严格规范化，对角膜及硬脑膜的移植要排除供者患病的可能； ③ 对有家庭性疾病的家属更应注意防止

其接触该病。

4. 致病机制

1982 年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的 “ 蛋白质构象致病假说 ” ，以后魏斯曼等人对其逐步完善。其要点如下： ① 朊病毒蛋白有两种构象：细胞型（正常型 PrPc ）和搔痒型（致病型 PrPsc ）。两者的主要区别在于其空间构象上的差异。 PrPc 仅存在 a 螺旋，而 PrPsc 有多个 β 折叠存在，后者溶解度低，且抗蛋白酶解； ② Prpsc 可胁迫 PrPc 转化为 Prpsc ，实现自我复制，并产生病理效应； ③ 基因突变可导致细胞型 PrPsc 中的 α 螺旋结构不稳定，至一定量时产生自发性转化， β 片层增加，最终变为 Prpsc 型，并通过多米诺效应倍增致病。

5. 研究进展及有待解决的问题

　　目前对朊病毒的研究侧重两个方面。其一，朊病病毒本身的分子结构、遗传机制、增殖方式、传递的种间屏障、毒株的多样性等；其二，肮病毒病的致病机理及治疗方法等。其中对有些问题已有了实质性的进展。如测定了一些朊病毒蛋白分子结构，建立了分子模型；测定了 PrP 基因的结构及编码蛋白的序列，并比较了人、仓鼠、小鼠、绵羊、牛、水貂之间 PrP 的同源性均高于 80 ％；已测定的 25 种非人灵长类动物和人 PrP 序列的同源性为 92.9 ％ ~99.6 ％；建立了朊病毒的疾病谱； 1994 年又发现了新型克一雅氏综合症（ vCJD ）； 1997 年 WHO TSEs 专家会议提出了各种人朊病毒的诊断标准，诊断方法也时有报道，如生物测定法、单克隆抗体法等； 2000 年 2 月，美国政府宣布，在用老鼠做实验后发现，环四吡咯（ cyclic tetrapyrrole ）可用于治疗和预防 “ 疯牛病 ” 及相关疾病。

尽管朊病毒的研究取得了许多成绩，但目前还有许多问题尚待解决。例如，朊病毒一个感染单位是许多 PrPsc 分子的聚合物还是若干个 PrPsc 分子混合物中为数不多的某种特殊分子； PrPc 和 PrPsc 的精确结构及其在转变中产生的结构变化；体外试验产主的 PrPc 有无感染性；毒株多样性形成的机制； PrP 的生理机能；朊病毒进入脑的通路和其与脑病变的关系；朊病毒病的诊断标准、防治药物、流行趋势预测等。

6. 朊病毒发现的意义

　　从理论上讲， “ 中心法则 ” 认为 DNA 复制是 “ 自我复制 ” ，即 DNA ～ DNA ，而朊病毒蛋白是 PrP→PrP ，是为 “ 自他复制 ” 。这对遗传学理论有一定的补充作用。但也有矛盾，即 ”DNA→ 蛋白质 ” 与 “ 蛋白质 → 蛋白质 ” 之间的矛盾。对这一问题的研究会丰富生物学有关领域的内容；对病理学、分子生物学、分子病毒学、分子遗传学等学科的发展至关重要，对探索生命起源与生命现象的本质有重要意义。从实践上讲，其对人畜健康；为揭示与痴呆有关的疾病（如老年性痴呆症、帕金森病）的生物学机制、诊断与防治提供了信息，并为今后的药物开发和新的治疗方法的研究奠定了基础。