基因重組與變異導(dǎo)致甲型流感病毒致病性漸強(qiáng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


積極防控H7N9

從2005年的H5N1到2009年的H1N1,再到今年4月初的H7N9,甲型流感病毒家族攻勢凌厲、變化多端,讓人類不得不被動應(yīng)戰(zhàn)。

是時(shí)候主動迎戰(zhàn)防患未然了!“今天H7N9出現(xiàn)或又消失,明天可能又出現(xiàn)H10N8、H6N6等新變種。”4月18日,上海生物制品研究所所長助理、研發(fā)部分子病毒研究室主任、中國科學(xué)院武漢病毒研究所百人計(jì)劃研究員陳則在接受科技日報(bào)獨(dú)家專訪時(shí)表示,應(yīng)研究病毒的分子致病機(jī)制,掌控其在高致病性流感病毒的變異和進(jìn)化過程中所起的作用,時(shí)刻警惕和冷靜看待這些流感基因的重組和變異。

H7N9有一個(gè)大家族 分子機(jī)制(Molecular Mechanisms)基本相同

據(jù)介紹,甲型流感病毒家族(即A型流感)以病毒表面突起的兩種蛋白質(zhì),即血凝素和神經(jīng)氨酸酶(簡稱H和N)來區(qū)分,這個(gè)大“家族”中共有16種H和9種N,命名上便以其不同組合HxNy來命名,例如H1N1、H2N2、H7N9等。

既屬同源,這一型病毒基因的變異與重組是否有規(guī)律可循?

陳則回答:“由于甲型流感病毒的分子機(jī)制(Molecular Mechanisms)基本相同,引起過世界大流行的人類流感病毒均含有類似禽類流感病毒的基因片段。因此,對于其他種類的甲型流感病毒的基因重組與變異的研究,對H7N9同家族的機(jī)制機(jī)理研究具有重要參考價(jià)值。”

一般而言,水禽可以自然感染所有甲型流感病毒,并經(jīng)糞便向環(huán)境中釋放病毒,通過直接傳播或候鳥的南北遷徙將病毒進(jìn)一步散播開來,感染其他禽類和哺乳動物(mammal;mammalian)。2007年,陳則團(tuán)隊(duì)對東亞候鳥遷徙路線上的重要棲息地和越冬地——中國洞庭湖濕地內(nèi)水體,候鳥糞便和家禽中的禽流感病毒進(jìn)行了調(diào)查,從洞庭湖水體樣本中分離到一株甲型禽流感病毒H10N8;在2009年到2010年,他們又從中國華中地區(qū)家禽市場中的家鴨中分離到H4N2以及H6N6亞型禽流感病毒。此項(xiàng)研究已經(jīng)證明,能從禽類包括野鳥、籠養(yǎng)鳥、家養(yǎng)鴨、雞和火雞中分離到許多低致病性禽流感病毒,這些分離到的毒株包括了甲型流感病毒的所有16個(gè)H和9個(gè)N,因此,野生水禽被認(rèn)為是動物流感的病毒儲存庫,此次人感染H7N9禽流感也是病毒庫中的一員。這一研究結(jié)論與近日中國科學(xué)院對于H7N9禽流感病毒的基因重配研究結(jié)果一致。

基因重排提高致病性 病毒混合變異可能繁衍新病種

近幾年,陳則團(tuán)隊(duì)和中國科學(xué)院武漢病毒所的同事們開展了對禽流感病毒的分子流行病學(xué)研究以及生物學(xué)特性研究,初步分析了甲型流感病毒這個(gè)大“家族”中H10N8和H6N6型流感病毒毒力增強(qiáng)的分子機(jī)制(Molecular Mechanisms)。研究表明,不同毒株經(jīng)過基因重排,會導(dǎo)致病毒提高致病性,單個(gè)氨基酸突變或幾個(gè)突變組合起來增強(qiáng)了病毒的毒力。

2007年10月,陳則從洞庭湖濕地的水體中分離出一株H10N8亞型禽流感病毒,研究證實(shí)H10N8亞型禽流感病毒是由不同毒株經(jīng)過基因重排而產(chǎn)生的。動物感染實(shí)驗(yàn)表明,最初野生型病毒分離株對雞沒有致病性,但一旦感染后,可在實(shí)驗(yàn)雞的泄殖腔和咽部檢測到病毒而致;陳則團(tuán)隊(duì)用小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)M了流感病毒如何傳播至哺乳動物(mammal;mammalian)的過程。流感病毒僅在小鼠肺部傳到第2代,就能引起小鼠死亡。研究發(fā)現(xiàn),病毒基因組內(nèi)有多個(gè)位點(diǎn)的氨基酸發(fā)生替換,可能導(dǎo)致小鼠致病。

在2009年到2010年,該團(tuán)隊(duì)從華中地區(qū)家禽市場中的家鴨中分離到H4N2以及H6N6亞型禽流感病毒。陳則發(fā)現(xiàn),從中分離到的3株H6N6亞型病毒是由H6亞類病毒不同組之間的病毒經(jīng)基因重排產(chǎn)生的。研究還發(fā)現(xiàn):H6N6病毒在小鼠肺部傳了4代就能引起小鼠死亡,總共有17個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了氨基酸的替代,可能單個(gè)氨基酸突變或幾個(gè)突變組合起來增強(qiáng)了病毒的毒力。通過對小鼠的病毒進(jìn)行全基因組測序,證實(shí)了在代代相傳的過程中,正是由于病毒基因組內(nèi)多個(gè)與病毒致病力密切相關(guān)的氨基酸發(fā)生了替換,才導(dǎo)致該毒株對小鼠的致病性迅速增強(qiáng)。

陳則團(tuán)隊(duì)研究證明,H10N8和H6N6型禽流感病毒非常容易感染哺乳動物(mammal;mammalian),但目前尚無這兩種禽流感感染人類的報(bào)道。這也許意味著,在將來,任何一個(gè)特定年,一些流感病毒種類可能會“消失”,但H10N8和H6N6這兩種病毒也可能會隨著時(shí)間衍變成或和其他流感病毒種類混合生成新的病毒,可能會導(dǎo)致人類世界一場新的流行病,如同近日出現(xiàn)的H7N9,對人類構(gòu)成巨大威脅。

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