两个氨基酸突变造成流感病毒泛滥

【字体: 时间:2007年02月06日 来源:生物通

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  生物通报道:差之毫厘,谬以千里。“杀人无数”的流感病毒和致命性很小的病毒之间,只是两个氨基酸的差异!检测病毒传播所需的特异突变,有助于研究人员预测H5N1流感病毒爆发。研究结果刊登于最近一期《Science》杂志。

  

生物通报道:差之毫厘,谬以千里。“杀人无数”的流感病毒和致命性很小的病毒之间,只是两个氨基酸的差异!检测病毒传播所需的特异突变,有助于研究人员预测H5N1流感病毒爆发。研究结果刊登于最近一期《Science》杂志。

1918流感是全球范围内的一系列严重的病毒爆发事件。一项调查1918流感病毒和普通病毒(有杀伤力,但不会扩散)的研究揭示出病毒表面的两个小突变——只是病毒表面蛋白两个氨基酸的改变,就使病毒获得了传播能力。目前正是H5N1肆虐之季,印尼上周发布紧急情报,已有63人死亡。撒哈拉以南非洲地区(Sub-Saharan Africa)也发现第一例死亡病例。

病毒利用其主要的表面蛋白血凝素(Haemagglutinin)与鼻和肺部细胞上的糖结合,然后进入细胞并复制。禽流感病毒偏重于一种被称作2,3唾液酸(2,3-sialic acid)的糖。哺乳动物常见的流感病毒更偏重于2,6-唾液酸。哺乳动物肺的深处有2,3-唾液酸,鼻和咽喉处是2,6-唾液酸。H5N1偏爱2,3-唾液酸,研究人员推测这也是为何H5N1在人类造成深处肺感染,但不会在人群中传播的原因,因为其不会与鼻细胞结合、在鼻细胞复制。

美国疾病控制中心(Centers of Disease Control)研究人员Terrence Tumpey等发现这并不是1918病毒的工作机制。他们重建了1918病毒,并改变了病毒血凝素的一个或者两个氨基酸。两个氨基酸都发生改变,便得到了1918流感中禽流感病毒蛋白。

研究人员在针刺白鼬(ferret,感染症状与人类感染症状相似)身上进行该病毒的动物实验,发现1918流感有致死性,能在ferret中传播。一个氨基酸改变的病毒仍有致死性,但传播能力很差。两个氨基酸改变的病毒,有致死性但仍不能传播。几种突变病毒在ferret的鼻部疯狂复制,说明复制本身不能使病毒传播。

研究人员发现未改造的1918病毒与2,6-唾液酸结合,改造过的病毒与2,3-唾液酸结合。显然,与2,3-唾液酸结合的病毒能够在哺乳动物的鼻部复制。这种发现与上月香港研究人员的发现相互印证。香港人员得到的结论是H5N1不需要2,3-唾液酸即可在人鼻细胞中复制。

CDC小组总结说,病毒传播所需的是与2,6-唾液酸结合的能力。2,6-唾液酸是否是复制所必需的,以及这种结合的下游事件是什么仍然未知。一条线索是,不携带传染性的H5N1病毒,或者突变的1918病毒的ferret不打喷嚏,但携带传染性H5N1病毒或者突变1918病毒的ferret会打喷嚏。

Tumpey 说:“有2,3-唾液酸受体的细胞,与支气管粘液素(bronchial mucins)有关。”这种粘性分泌物能够抑制这些病毒,预防打喷嚏。这些有助于预测下一次流感爆发。使1918流感传播的这种突变不会在H5N1上重演,因为H5N1有不同的血凝素。然而,CDC的发现提示H5N1与2,6-唾液酸结合的突变,可以使其传播。观测这些突变,可以预防流感爆发。(生物通记者 小粥)

附:港大研究发现禽流感病毒可感染人类呼吸道

香港大学医学院2日公布的一项研究结果发现,H5N1禽流感病毒除了可感染人类下呼吸道外,也可感染人类上呼吸道的表皮细胞。

港大医学院表示,科学界一直认为能够与H5N1禽流感病毒结合,并引起感染的唾液酸受体,只会大量出现于人类下呼吸道的细胞,因此禽流感病毒较难通过人传人感染。而在此项研究中,港大的研究人员发现了H5N1病毒除了能感染人类下呼吸道的肺泡和肺巨噬细胞外,也可感染人类上呼吸道的表皮细胞。

港大医学院研究人员认为,科学界需要重新评估人体细胞受体与导致H5N1病毒感染的关系,以及理解其它导致感染的因素,包括受体与病毒宿主细胞兼容性。

上述研究结果已在国际知名学术杂志《自然·医学》上刊登。

连接:揭开1918流感元凶的庐山真面目


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