朊粒（prior）的名称来源于蛋白性感染颗粒(proteinaceous infectious particle）的英文缩写,1982年美国学者Prusiner首先报道朊粒可引起羊瘙痒病。朊粒是一种全新的生物感染机制，是医学微生物领域中尚未弄清楚的一种蛋白质病原体，可引起传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalopathy,TSE)。TSE是一种特征性致死性的中枢神经系统慢性退化性疾病，临床上表现为痴呆、共济失调、震颤等症状。Prusiner在朊粒的研究中作出了杰出贡献，因此而荣获1997年诺贝尔医学或生理学奖。

一、生物学特性

朊粒个体微小，不含核酸，其主要成分是一种不含脂类的疏水性糖蛋白，对蛋白酶K有抗性，对其他理化因素如对干热、煮沸、3.7％甲醛,50％乙醇、电离辐射和紫外线等有很强的抵抗力，但可被90％苯酚,2 mol/L NaOH、乙醚及高压蒸汽灭菌（134℃ 1h)等灭活。

朊粒具有传染性，致中枢神经系统退化性病变，大脑和小脑的神经细胞融合、消失，形成多数小空泡(10～200 um)，并有星状角质细胞增生，出现海绵状改变，病变部位无炎症反应，朊粒蛋白（prion, PrP）大量堆积在神经细胞组织里，可形成淀粉样斑块。

朊粒是以(PrP)的形式存在于病变的神经组织中的，正常人和动物神经细胞能够表达一种PrP类似物，被称作PrP前体或阮粒前体分子，即 PrP^c(cellular isoform of PrP）或PrP33-35(因其相对分子质量为33000～35000)。PrP^c分布于正常细胞表面，对蛋白酶敏感。人PrP^c的基因位于第20号染色体的短臂，基因组的全长为759 bp，包括1个外显子和1个开放读框（ORF)，无内含子，编码253个氨基酸。研究表明，人PrP^c基因的第102,178,198,200位的点突变，与遗传性克-雅病的发生相关。羊瘙痒病的羊脑组织在电镜下观察，可见到与瘙痒病相关纤维（scrapie-associated fibrils,SAF)，因这种PrP存在于羊瘙痒病的羊脑中，故称为PrP^sc。PrP^c与PrP^sc生物学性状的比较见表42-1。

表42-1 PrPc与PrPsc生物学性状的比较

朊粒曾被称为朊病毒，是一种由正常宿主细胞基因编码的构象异常的蛋白质，由于其不含核酸，与病毒或亚病毒的概念不符，故属于未定类的传染因子。

二、临床意义

朊粒是引起传染性海绵状脑病（TSE）的病原，TSE是人和动物中枢神经系统退化性疾病。动物常见的疾病有疯牛病、瘙痒病；人类常见的疾病有库鲁病（Kuru病）、克-雅病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)、格斯综合征（Gerstmann's syndrome, GSS）和致死性家族性失眠症（fatal familial insomnia, FFI)等。由于1986年以后人们对疯牛病有了极大的关注，以及对TSE致病因子的认识逐渐明确，开始探讨疯牛病与人的相关性。

（一）克-雅病及克-雅病变种

1．克-雅病的分型克-雅病（CJD）是人类最常见的海绵状脑病，又称传染性痴呆病，好发于50～75岁中老年人，分为传染型、家族遗传型和散发型。①传染型约占10％，主要由医源性传播，见于角膜移植和硬脑膜移植或使用污染的手术器械等。②家族遗传型占10％～15％，包括GSS以及FFI，前者的主要临床特征是小脑运动失调、眼球震颤和步态异常，后期出现痴呆；而后者是一种罕见的遗传性失眠，临床特点是睡眠紊乱与智力下降，神经损伤常累及丘脑。③散发型克-雅病在三型中最常见，占75％～80％。

2．克-雅病的症状 克-雅病的潜伏期可长达几十年，发病开始出现精神和感觉方面的症状，随后出现运动失调，晚期出现肌肉痉挛并伴有痴呆，多在5～12个月死亡。CJD的神经病理特点是海绵样变，类似于羊瘙痒病的羊脑改变。随着近年来对传染因子的生物化学和分子生物学研究的进展，已证实这一类海绵样变是由抗性朊蛋白（Prp^RES）大量沉积在神经组织里，形成淀粉样斑块，引起的致死性中枢神经系统慢性退化性疾病。

3．克-雅病变种（variant CJD,v-CJD)1996年在英国出现了克-雅病变种，克-雅病变种在发病年龄、临床症状和病理改变上与传统克-雅病均有明显不同，该病多发生于青年人（平均年龄26岁），病程长至14个月。其神经病理特点是全脑呈现大量的PrP累积，并形成多发性淀粉样斑块被海绵样组织包围。

人类传染性海绵状脑病与牛海绵状脑病(BSE）的流行具有潜在的相关性。BSE的神经海绵样变围绕着多发性淀粉样斑块的变化与克-雅病变种的变化一致，这些发现有力支持克-雅病变种和BSE是由同一致病因子引起的假说，但仍需新的证据来证实。

（二）Kuru病

颤抖（Kuru)病是第一个被认为由朊粒引起人的传染性海绵状脑病，发生于巴布亚新几内亚高原上Fore部落的土著人。患者多为妇女和儿童，潜伏期长短变化很大，为4～30年，临床表现为进行性小脑综合征伴随痴呆，产生共济失调和震颤，一旦发病，其病程一般不超过1年，大多在6～9个月死亡。该病最初是由美国学者Gaidusek等在20世纪50年代初发现，并于1957年正式报道，研究证实Kuru病的发生与分食人尸有关，其病因与羊瘙痒病及人克一雅病相同，因此，Gajdusek等荣获了1976年诺贝尔医学或生理学奖。

（三）格斯综合征与致死性家族性失眠症

格斯综合征与致死性家族性失眠症（GSS)是一种罕见的人类传染性海绵状脑病，为常染色体显性遗传性疾病，主要与PrP基因102位密码子（Pro-Leu)突变有关。临床表现为脊髓、小脑性共济失调和痴呆，病理特征为脊髓小脑束和皮质脊髓束变性，广泛淀粉样沉淀和海绵样变。

FFI是另一种罕见的人类传染性海绵状脑病，主要为PrP基因178位密码子（Asp-Asn）突变。临床主要表现为进行性加重的失眠、运动失调、精神异常和内分泌紊乱等，痴呆少见。

三、微生物学检查

（一）标本采集与处理

对人的TSE诊断以检测蛋白酶抗性的PrP^RES为诊断标志，取脑脊液和病变组织等新鲜标本应立即检测或冻存待用，非固定标本用来做免疫印迹，固定标本用来做染色镜检，或做免疫组化检测。取材应注意脑的不同区域，另外在处理可疑克一雅病等组织材料时，应注意安全，避免意外传播。

（二）标本直接检查

1．电子显微镜检查羊瘙痒病相关纤维（scrapie-associated fibrils, SAF）是朊粒感染的标志之一。其有两种存在形式，I型纤维直径为11～14 nm, II型纤维直径为27～34nm。另外有一种在潜伏期过半时便可出现管丝颗粒，可在神经病理变化之前被发现。

2．病理学检查病理学检查是目前诊断朊粒感染的主要依据。海绵状病变稀疏地分布在整个大脑皮层，神经元消失，星状细胞增生，典型病变为融合性海绵状空泡，空泡周围有大量淀粉样斑块，用HE和PAS染色清晰可见。PrP淀粉样斑块也是朊粒的特异标志。

3．免疫组化技术脑组织或淋巴细胞组织切片的免疫组织化学染色是目前确诊TSE的有效手段。PrP^SC和PrP^CJ均是人朊粒感染的特异标志，用患者的脑组织经蛋白酶有限消化去除正常细胞的PrP^C，然后采用单克隆抗体或多克隆抗体做免疫酶染色，检测对蛋白酶有抗性的Prp^RES。在光镜下发现脑组织红色斑点者为阳性。

4．免疫印迹技术蛋白质免疫印迹（western blotting）技术检测PrP^SC或PrP^CJ是一种常用的简单而敏感的方法。先用蛋白酶K处理脑组织，电泳转膜后用抗体杂交、染色检查。

5. PrP基因检测取病变神经组织细胞或外周血白细胞提取其DNA,测定第20号染色体短臂上的PrP基因序列，可诊断遗传型朊粒感染性疾病。用PCR扩增出PrP全基因，用位点特异性的寡核苷酸探针杂交，筛选出突变基因，再进行序列分析，找出PrP基因突变位点，可协助诊断遗传性朊粒病。