郝會元

（山東省濟南章丘市獸醫(yī)站，山東濟南250200）

H5N1亞型禽流感病毒研究進展

郝會元

（山東省濟南章丘市獸醫(yī)站，山東濟南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級預警。人類對流感病毒的認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，影響因素比較復雜之故。本文就目前H5N1禽流感病毒來源，跨越物種傳播的機制，致病力決定因素及人間傳播能力等幾個關(guān)鍵的基礎(chǔ)問題研究進展進行綜述。

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是目前危害最嚴重的高致病性禽流感病毒。

2 H5N1病毒跨越物種傳播的機制研究

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胞以SAα2，6Ga為主，禽類腸道細胞表面則以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(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胞受體結(jié)合，實現(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新宿主的原因，因為它們改變了HA受體結(jié)合點周圍的位點。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]。近來的研究也證實多聚酶和禽流感病毒感染哺乳動物細胞有關(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多聚酶的活性，和病毒適應哺乳動物宿主有關(guān)。也發(fā)現(xiàn)人類呼吸道上皮的纖毛細胞含有α-2，3型唾液酸[14]，所以H5N1病毒跨越物種傳播的機制是多因素的，病毒和機體受體的特異性結(jié)合是關(guān)鍵步驟，同時多聚酶位點的突變增加其在哺乳動物細胞內(nèi)的活性，利于其有效復制，對于跨越物種傳播有重要意義。

3 H5N1病毒致病力研究

流感病毒細胞表面的HA、NA、多聚酶復合體(PB1、PB2、PA)和非結(jié)構(gòu)蛋白(Ns)和致病力有很大關(guān)系。但HA裂解位點的結(jié)構(gòu)是病毒毒力的一個主要因素，位點插入多個堿性氨基酸，附近糖基化位點的缺失等，均能使HA對蛋白水解酶的敏感性增強，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含有多個堿性氨基酸，能被宿主細胞多種酶所識別，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的突變增強毒力并且能通過NA的突變增強毒力。另外一個高致病性的標志是病毒能向沒有胰蛋白酶的組織擴散，低致病性的流感病毒一般局限在表達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，由高表達的巨嗜細胞來源的細胞因子和化學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位點和裂解位點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胞的復制，增強致病力。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)生組織一直擔心人禽流感可能會導致新的流感“大流行”。因此繼續(xù)檢測病毒對人群適應能力的變化，搞清楚流感病毒的變異規(guī)律、分子流行病學特征、致病機理、病毒選擇物種及跨越物種而流行的分子機制等基礎(chǔ)問題，對研制有效的流感疫苗和藥物對預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