王冬冬杨利峰赵德明周向梅

(中国农业大学动物医学院,北京 100193)

传染性海绵状脑病(transmissible spongiform encephalopathies,TSEs),又称朊蛋白/朊病毒疾病(prion diseases,PrD)是一组能够感染人和动物的慢性、致死性、神经退行性传染病[1-2]。致病型朊蛋白(scrapie prion protein,PrPSc)是TSEs的致病因子,俗称朊病毒,由细胞型朊蛋白(cellular prion protein,PrPC)错误折叠形成[3]。在哺乳动物中,PrPC是高度保守的朊蛋白基因(PRNP)编码的一种糖蛋白,可能在神经系统、T细胞信号转导及核酸代谢等方面发挥一定作用;PrPSc富含β折叠,可抵抗蛋白酶水解,有很强的聚合倾向,最终聚合成淀粉样斑块造成大脑海绵状退化变性。目前PrPC转化为PrPSc的机制并不明确,成核-多聚化模型(nucleationpolymerization modle)和再折叠模型(refolding model)是描述转化机制的两种假说[1]。

果蝇(Drosophila)属于果蝇科果蝇属,是一类无脊椎动物。黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)是果蝇的一种,其遗传背景清晰、生命周期短、繁殖速度快且饲养成本低,已广泛用于生命科学研究[4]。果蝇基因组不含PRNP,是TSEs疾病研究的理想模型[5]。本文综述前人利用转基因果蝇对TSEs疾病的研究,以引起研究者的兴趣,促进果蝇模型的应用,减少和部分替代哺乳类实验动物的使用。

1 PrP转基因果蝇构建技术的发展

PrPSc与病毒和细菌等传统病原体不同,因其缺乏核酸为基础的基因组,不能利用PCR等核酸检测方法确定病原。蛋白质错误折叠循环扩增技术(PMCA)和实时振动诱导转换技术(RT-QuIC)可以在体外灵敏检测PrPSc,但无法检测其感染性[6-8]。通过接种哺乳类实验动物进行生物测定是目前检测PrPSc感染性的可靠方法,但整个测定过程繁琐、耗时、昂贵,并因动物生命晚期患有神经退行性疾病而越来越容易引起伦理争论[9-10]。……