H5N1亚型禽流感病毒研究进展

郝会元

（山东省济南章丘市兽医站，山东济南250200）

H5N1亚型禽流感病毒研究进展

郝会元

（山东省济南章丘市兽医站，山东济南250200）

自1997年香港发现首例人感染H5N1禽流感病毒以来，不断有人禽流感病例报道，到目前为止，全球共有15个国家和地区的393人感染，其中248人死亡，死亡率63%。中国从03年至今有31人感染禽流感，其中21人死亡。因此它可能成为新一轮流感大流行的病原，引起了全球的高度关注，目前WHO对其已是3级预警。人类对流感病毒的认识既了解又不十分清楚，尤其是其致病性仍有很多不清楚的问题，这是由于流感病毒的致病性取决于病毒毒力和受感染宿主等诸因素，影响因素比较复杂之故。本文就目前H5N1禽流感病毒来源，跨越物种传播的机制，致病力决定因素及人间传播能力等几个关键的基础问题研究进展进行综述。

禽流感；人禽流感；H5N1

1 H5N1亚型禽流感病毒的来源

禽流感病毒属于正粘病毒科流感病毒属，根据核蛋白(NP)和基质蛋白(MS)抗原性的不同，禽流感病毒分为A、B、C 3个血清型[1]。根据禽流感病毒血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)抗原性的差异，又可将禽流感病毒分为不同的亚型。目前，A型禽流感病毒有16种特异的HA和10种特异的NA，A型流感病毒的自然宿主是水禽[2]，鸟类之间多通过直接或间接接触粪便污染的气溶胶、水、食物而传播，可以为无症状感染，轻微病变和严重的全身致死性疾病，多为无症状感染，其中H5和H7可引起高致病性禽流感。偶尔病毒发生变异或重组穿过物种屏障，从而感染其他动物，如人类或家禽[3]。遗传进化分析结果表明1918年的H1N1流感病毒可能是通过变异由禽类直接传染人类，而1957年和1968年的流感毒株都是禽流感毒株和当时流行的人流感毒株的重组体，同样地，引起1968年香港流感的H3N2毒株是感染鸭的病毒株H3、PB1基因和当时流行的人流感H2N2重组。基因组分析结果表明1997年引起香港人和禽流感爆发的H5N1毒株HA基因来源于1996年从广东省的鹅身上分离的H5N1毒株(Gs/Gd)[4]，但是其复制酶基因和鹌鹑/香港/G1/97(H9N2)及鸭/香港/w312/97 (H6N1)高度同源[5]。RobertG，Webster[6]等人的研究表明鹌鹑对Gs/Gd易感性很高，并且H6N1和H9N2病毒持续在鹌鹑中传播，因此认为鹌鹑是H5N1/97毒株的来源宿主。H5N1病毒对鸡、火鸡、鹌鹑等都是高致病性的，但是家鸭却可以无症状感染并长期排毒[7]，对于H5N1的产生流行意义重大，而野鸟对病毒在亚洲地区的传播起重要作用[8]。因此H5N1是目前危害最严重的高致病性禽流感病毒。

2 H5N1病毒跨越物种传播的机制研究

禽与人流感病毒不易在宿主间相互传播，因为禽与人流感病毒在受体特异性方面存在着明显的差别，禽流感病毒可优先的与SAα2，3Gal结合；人流感病毒可优先的与SAα2，6Gal结合。而且人呼吸道上皮细胞以SAα2，6Ga为主，禽类肠道细胞表面则以SAα2,3Gal为主，因此人流感病毒和禽流感病毒有着相对严格的宿主特异性[9]。经研究人、禽流感病毒与受体结合的差异证明与HA蛋白第226位氨基酸密切相关，人流感病毒受体结合部位的226氨基酸为Leu，而禽或马的为Gin[10]。通过对1918年的HA分析，表明其具有禽类较狭窄的受体结合点(Gln226和Gly228)，但也能通过α-2，6半乳糖键和唾液酸结合，因此使其易于和人体细胞受体结合，实现了从禽类到人类的跨物种传播。而且由于病毒保留了禽流感病毒氨基酸特征，与人体免疫系统所熟悉的其他流感病毒不同，结果人体免疫系统无法对其进行有效识别和抵御，最终造成大流行[11]。同样的，如果H5N1病毒HA 190位Asp也突变为Glu，也能使它易于和人类唾液酸受体结合，从而引起人间流感大流行。1968年流行的H3N2毒株序列分析表明在由禽传给人的过程中HA有6个碱基发生了变化，包括在226位Gln-Leu突变，这些变化可能正是适应新宿主的原因，因为它们改变了HA受体结合点周围的位点。H2N2和H3N2流行株都有禽类来源的PB1基因，这一基因可能在跨越物种传播的过程中有重要作用[12]。近来的研究也证实多聚酶和禽流感病毒感染哺乳动物细胞有关，PB2的701Asn及714Arg和NP的319Lys能提高多聚酶的活性，说明多聚酶基因突变对病毒在新宿主的适应能力非常重要[2]。老虎的分离株在PB2 627位出现了Lys[13]，这一突变能显著增强多聚酶的活性，和病毒适应哺乳动物宿主有关。也发现人类呼吸道上皮的纤毛细胞含有α-2，3型唾液酸[14]，所以H5N1病毒跨越物种传播的机制是多因素的，病毒和机体受体的特异性结合是关键步骤，同时多聚酶位点的突变增加其在哺乳动物细胞内的活性，利于其有效复制，对于跨越物种传播有重要意义。

3 H5N1病毒致病力研究

流感病毒细胞表面的HA、NA、多聚酶复合体(PB1、PB2、PA)和非结构蛋白(Ns)和致病力有很大关系。但HA裂解位点的结构是病毒毒力的一个主要因素，位点插入多个碱性氨基酸，附近糖基化位点的缺失等，均能使HA对蛋白水解酶的敏感性增强，从而使病毒致病性提高[15]。高致病性流感的HA蛋白通常在裂解位点含有多个碱性氨基酸，能被宿主细胞多种酶所识别，这样病毒就能引起整个肺的感染甚至全身的感染[11]。H5N1的HA裂解位点的氨基酸由PQ-RETR转变为PQRKRKTR或PQRERRRKKRGLF可增加对蛋白酶的敏感性，从而增加了病毒的致病性同时也增加了人类的易感性。但是1918年的HA裂解位点没有插入多个碱性氨基酸，而它本身的NA蛋白和HA的裂解有关，因此低致病性流感病毒不但能通过HA的突变增强毒力并且能通过NA的突变增强毒力。另外一个高致病性的标志是病毒能向没有胰蛋白酶的组织扩散，低致病性的流感病毒一般局限在表达胰蛋白酶的上呼吸道。1918年西班牙流感病毒和H5N1病毒都可以不通过胰蛋白酶激活HA蛋白，对老鼠都是高致病性。更重要的是，H1N1感染的症状如出血性肺炎，由高表达的巨嗜细胞来源的细胞因子和化学因子引起的高烧等临床表现和近来H5N1的体内和体外试验观察结果一致[2]，两种病毒的相似性引起研究者的关注。Diane J.Hulse[16]等人发现HA基因的97、108、126、138、212和217位点和裂解位点的多个碱性氨基酸序列共同影响病毒毒力，同时发现NA蛋白头部附加的糖基化位点也是高致病力的一个影响因素。

G．Gabriel[17]等人研究了多聚酶突变对病毒毒力的影响，结果表明PB2蛋白Asn701和Arg714，NP蛋白Lys319能提高多聚酶的活性，提高对宿主的致病力，PB2蛋白627位Glu-Lys的变异提高了H5N1病毒的致病力[18]。NS蛋白192位Asp-Glu的替换在体外能增加抵抗干扰素和肿瘤坏死因子-a干扰作用的能力，增加在猪体内的复制能力[19]。而目前流行的H5N1毒株中也发现了其中的一些变异，说明这些变异有利于病毒在人类细胞的复制，增强致病力。但1997 H5N1不同毒株对老鼠的毒力不同，而在雪貂身上毒力没有表现出相同的不同，相同的毒株对不同动物的致病力不同[20]，说明致病力不仅和病毒本身有关，且宿主因素也很重要，要结合病毒和机体两方面因素来研究病毒的致病力。

4 结论

带毒禽类是人感染H5N1的原始感染源，尽管目前人禽流感只是在局部地区出现，并且人传人的证据还比较有限，但是人类对禽流感病毒普遍缺乏免疫力、人类感染H5N1亚型禽流感病毒后的高病死率以及可能继续出现的病毒重组变异等。使得世界卫生组织一直担心人禽流感可能会导致新的流感“大流行”。因此继续检测病毒对人群适应能力的变化，搞清楚流感病毒的变异规律、分子流行病学特征、致病机理、病毒选择物种及跨越物种而流行的分子机制等基础问题，对研制有效的流感疫苗和药物对预防和控制新型流感的爆发是非常重要的。

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S838.315.3

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1673-1085（2016）03-0053-03

2016-02-01