H5N1亞型禽流感病毒研究進(jìn)展

郝會元

（山東省濟(jì)南章丘市獸醫(yī)站，山東濟(jì)南250200）

H5N1亞型禽流感病毒研究進(jìn)展

郝會元

（山東省濟(jì)南章丘市獸醫(yī)站，山東濟(jì)南250200）

自1997年香港發(fā)現(xiàn)首例人感染H5N1禽流感病毒以來，不斷有人禽流感病例報道，到目前為止，全球共有15個國家和地區(qū)的393人感染，其中248人死亡，死亡率63%。中國從03年至今有31人感染禽流感，其中21人死亡。因此它可能成為新一輪流感大流行的病原，引起了全球的高度關(guān)注，目前WHO對其已是3級預(yù)警。人類對流感病毒的認(rèn)識既了解又不十分清楚，尤其是其致病性仍有很多不清楚的問題，這是由于流感病毒的致病性取決于病毒毒力和受感染宿主等諸因素，影響因素比較復(fù)雜之故。本文就目前H5N1禽流感病毒來源，跨越物種傳播的機(jī)制，致病力決定因素及人間傳播能力等幾個關(guān)鍵的基礎(chǔ)問題研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

禽流感；人禽流感；H5N1

1 H5N1亞型禽流感病毒的來源

禽流感病毒屬于正粘病毒科流感病毒屬，根據(jù)核蛋白(NP)和基質(zhì)蛋白(MS)抗原性的不同，禽流感病毒分為A、B、C 3個血清型[1]。根據(jù)禽流感病毒血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)抗原性的差異，又可將禽流感病毒分為不同的亞型。目前，A型禽流感病毒有16種特異的HA和10種特異的NA，A型流感病毒的自然宿主是水禽[2]，鳥類之間多通過直接或間接接觸糞便污染的氣溶膠、水、食物而傳播，可以為無癥狀感染，輕微病變和嚴(yán)重的全身致死性疾病，多為無癥狀感染，其中H5和H7可引起高致病性禽流感。偶爾病毒發(fā)生變異或重組穿過物種屏障，從而感染其他動物，如人類或家禽[3]。遺傳進(jìn)化分析結(jié)果表明1918年的H1N1流感病毒可能是通過變異由禽類直接傳染人類，而1957年和1968年的流感毒株都是禽流感毒株和當(dāng)時流行的人流感毒株的重組體，同樣地，引起1968年香港流感的H3N2毒株是感染鴨的病毒株H3、PB1基因和當(dāng)時流行的人流感H2N2重組?；蚪M分析結(jié)果表明1997年引起香港人和禽流感爆發(fā)的H5N1毒株HA基因來源于1996年從廣東省的鵝身上分離的H5N1毒株(Gs/Gd)[4]，但是其復(fù)制酶基因和鵪鶉/香港/G1/97(H9N2)及鴨/香港/w312/97 (H6N1)高度同源[5]。RobertG，Webster[6]等人的研究表明鵪鶉對Gs/Gd易感性很高，并且H6N1和H9N2病毒持續(xù)在鵪鶉中傳播，因此認(rèn)為鵪鶉是H5N1/97毒株的來源宿主。H5N1病毒對雞、火雞、鵪鶉等都是高致病性的，但是家鴨卻可以無癥狀感染并長期排毒[7]，對于H5N1的產(chǎn)生流行意義重大，而野鳥對病毒在亞洲地區(qū)的傳播起重要作用[8]。因此H5N1是目前危害最嚴(yán)重的高致病性禽流感病毒。

2 H5N1病毒跨越物種傳播的機(jī)制研究

禽與人流感病毒不易在宿主間相互傳播，因為禽與人流感病毒在受體特異性方面存在著明顯的差別，禽流感病毒可優(yōu)先的與SAα2，3Gal結(jié)合；人流感病毒可優(yōu)先的與SAα2，6Gal結(jié)合。而且人呼吸道上皮細(xì)胞以SAα2，6Ga為主，禽類腸道細(xì)胞表面則以SAα2,3Gal為主，因此人流感病毒和禽流感病毒有著相對嚴(yán)格的宿主特異性[9]。經(jīng)研究人、禽流感病毒與受體結(jié)合的差異證明與HA蛋白第226位氨基酸密切相關(guān)，人流感病毒受體結(jié)合部位的226氨基酸為Leu，而禽或馬的為Gin[10]。通過對1918年的HA分析，表明其具有禽類較狹窄的受體結(jié)合點(diǎn)(Gln226和Gly228)，但也能通過α-2，6半乳糖鍵和唾液酸結(jié)合，因此使其易于和人體細(xì)胞受體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了從禽類到人類的跨物種傳播。而且由于病毒保留了禽流感病毒氨基酸特征，與人體免疫系統(tǒng)所熟悉的其他流感病毒不同，結(jié)果人體免疫系統(tǒng)無法對其進(jìn)行有效識別和抵御，最終造成大流行[11]。同樣的，如果H5N1病毒HA 190位Asp也突變?yōu)镚lu，也能使它易于和人類唾液酸受體結(jié)合，從而引起人間流感大流行。1968年流行的H3N2毒株序列分析表明在由禽傳給人的過程中HA有6個堿基發(fā)生了變化，包括在226位Gln-Leu突變，這些變化可能正是適應(yīng)新宿主的原因，因為它們改變了HA受體結(jié)合點(diǎn)周圍的位點(diǎn)。H2N2和H3N2流行株都有禽類來源的PB1基因，這一基因可能在跨越物種傳播的過程中有重要作用[12]。近來的研究也證實(shí)多聚酶和禽流感病毒感染哺乳動物細(xì)胞有關(guān)，PB2的701Asn及714Arg和NP的319Lys能提高多聚酶的活性，說明多聚酶基因突變對病毒在新宿主的適應(yīng)能力非常重要[2]。老虎的分離株在PB2 627位出現(xiàn)了Lys[13]，這一突變能顯著增強(qiáng)多聚酶的活性，和病毒適應(yīng)哺乳動物宿主有關(guān)。也發(fā)現(xiàn)人類呼吸道上皮的纖毛細(xì)胞含有α-2，3型唾液酸[14]，所以H5N1病毒跨越物種傳播的機(jī)制是多因素的，病毒和機(jī)體受體的特異性結(jié)合是關(guān)鍵步驟，同時多聚酶位點(diǎn)的突變增加其在哺乳動物細(xì)胞內(nèi)的活性，利于其有效復(fù)制，對于跨越物種傳播有重要意義。

3 H5N1病毒致病力研究

流感病毒細(xì)胞表面的HA、NA、多聚酶復(fù)合體(PB1、PB2、PA)和非結(jié)構(gòu)蛋白(Ns)和致病力有很大關(guān)系。但HA裂解位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)是病毒毒力的一個主要因素，位點(diǎn)插入多個堿性氨基酸，附近糖基化位點(diǎn)的缺失等，均能使HA對蛋白水解酶的敏感性增強(qiáng)，從而使病毒致病性提高[15]。高致病性流感的HA蛋白通常在裂解位點(diǎn)含有多個堿性氨基酸，能被宿主細(xì)胞多種酶所識別，這樣病毒就能引起整個肺的感染甚至全身的感染[11]。H5N1的HA裂解位點(diǎn)的氨基酸由PQ-RETR轉(zhuǎn)變?yōu)镻QRKRKTR或PQRERRRKKRGLF可增加對蛋白酶的敏感性，從而增加了病毒的致病性同時也增加了人類的易感性。但是1918年的HA裂解位點(diǎn)沒有插入多個堿性氨基酸，而它本身的NA蛋白和HA的裂解有關(guān)，因此低致病性流感病毒不但能通過HA的突變增強(qiáng)毒力并且能通過NA的突變增強(qiáng)毒力。另外一個高致病性的標(biāo)志是病毒能向沒有胰蛋白酶的組織擴(kuò)散，低致病性的流感病毒一般局限在表達(dá)胰蛋白酶的上呼吸道。1918年西班牙流感病毒和H5N1病毒都可以不通過胰蛋白酶激活HA蛋白，對老鼠都是高致病性。更重要的是，H1N1感染的癥狀如出血性肺炎，由高表達(dá)的巨嗜細(xì)胞來源的細(xì)胞因子和化學(xué)因子引起的高燒等臨床表現(xiàn)和近來H5N1的體內(nèi)和體外試驗觀察結(jié)果一致[2]，兩種病毒的相似性引起研究者的關(guān)注。Diane J.Hulse[16]等人發(fā)現(xiàn)HA基因的97、108、126、138、212和217位點(diǎn)和裂解位點(diǎn)的多個堿性氨基酸序列共同影響病毒毒力，同時發(fā)現(xiàn)NA蛋白頭部附加的糖基化位點(diǎn)也是高致病力的一個影響因素。

G．Gabriel[17]等人研究了多聚酶突變對病毒毒力的影響，結(jié)果表明PB2蛋白Asn701和Arg714，NP蛋白Lys319能提高多聚酶的活性，提高對宿主的致病力，PB2蛋白627位Glu-Lys的變異提高了H5N1病毒的致病力[18]。NS蛋白192位Asp-Glu的替換在體外能增加抵抗干擾素和腫瘤壞死因子-a干擾作用的能力，增加在豬體內(nèi)的復(fù)制能力[19]。而目前流行的H5N1毒株中也發(fā)現(xiàn)了其中的一些變異，說明這些變異有利于病毒在人類細(xì)胞的復(fù)制，增強(qiáng)致病力。但1997 H5N1不同毒株對老鼠的毒力不同，而在雪貂身上毒力沒有表現(xiàn)出相同的不同，相同的毒株對不同動物的致病力不同[20]，說明致病力不僅和病毒本身有關(guān)，且宿主因素也很重要，要結(jié)合病毒和機(jī)體兩方面因素來研究病毒的致病力。

4 結(jié)論

帶毒禽類是人感染H5N1的原始感染源，盡管目前人禽流感只是在局部地區(qū)出現(xiàn)，并且人傳人的證據(jù)還比較有限，但是人類對禽流感病毒普遍缺乏免疫力、人類感染H5N1亞型禽流感病毒后的高病死率以及可能繼續(xù)出現(xiàn)的病毒重組變異等。使得世界衛(wèi)生組織一直擔(dān)心人禽流感可能會導(dǎo)致新的流感“大流行”。因此繼續(xù)檢測病毒對人群適應(yīng)能力的變化，搞清楚流感病毒的變異規(guī)律、分子流行病學(xué)特征、致病機(jī)理、病毒選擇物種及跨越物種而流行的分子機(jī)制等基礎(chǔ)問題，對研制有效的流感疫苗和藥物對預(yù)防和控制新型流感的爆發(fā)是非常重要的。

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S838.315.3

：A

1673-1085（2016）03-0053-03

2016-02-01