中科院发现H7N9病毒基因重配模式

基因重配模式初步揭示,病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。
近日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室研究人员对人感染H7N9禽流感病毒基因进行分析,初步揭示了病毒可能来自于欧亚大陆迁徙至东亚地区的野鸟所携带的禽流感病毒和中国上海、浙江、江苏等地的鸭群和鸡群所携带禽流感病毒发生的基因重配。
祸起鸟禽病毒基因重配
“病毒重配是自然界很常见的现象,不同病毒可以通过宿主之间的接触交换其基因片段。”4月9日,中国科学院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室副主任刘文军在接受《中国科学报》记者采访时说。
该实验室对中国疾病预防控制中心提供的H7N9病毒基因数据进行的分析结果显示,在H7N9病毒的8个基因片段中,H7片段来源于浙江鸭群中分离的禽流感病毒,并可追溯至东亚地区野鸟中分离的相似病毒;N9片段与东亚地区野鸟中分离的禽流感病毒同源。其余6个基因片段(PB2、PB1、PA、NP、M、NS)来源于H9N2禽流感病毒。据病毒基因组比对和亲缘分析显示,H9N2禽流感病毒来源于中国上海、浙江、江苏等地的鸡群。
“此次疫情之所以发生在长三角地区,可能是因为欧亚大陆迁徙至韩国等东亚地区的携带H亚型(包括H7N3和H7N9亚型禽流感病毒)的野鸟经过中国长三角地区时,接触到浙江鸭群,病毒产生重配使鸭群携带H7亚型病毒,并和浙江、上海等地携带H9N2禽流感病毒的鸡群接触,最终基因重配成为新型禽流感病毒H7N9.”CASPMI从事生物信息分析的副研究员刘翟在接受《中国科学报》记者采访时说。
对于此前有媒体称H7N9病毒是“中韩混血”,刘文军纠正说,野鸟是不断迁徙的,没有国籍,不能说H7N9病毒是两国混血。
该团队的研究结果还显示,H7N9禽流感病毒暂未发现在猪群中进化的痕迹,猪在这次病毒基因重配中未发挥中间宿主作用。这一结果也否定了此前一些人关于H7N9病毒可能来源于黄浦江死猪的猜疑。
死亡率高或因病毒变异
这种在禽类身上呈现低致病性的病毒,在人身上却极具破坏力,病毒会在人的肺部疯狂复制,导致病情发展迅速,死亡率也很高。
“血凝素像一把钥匙,使病毒获得入侵人类或牲畜细胞的通道;神经氨酸酶帮助病毒破坏细胞受体,并使新复制合成的病毒扩散;剩余的6个基因片段协作,完成病毒大量在细胞体内复制的过程。”刘翟解释说。

新型禽流感病毒H7N9在中国感染人数不断上升,截止4月8日,感染人数至24人,死亡病例上升至7例。这种在禽类属于低致病率、而在人类造成高死亡率的病毒,引起科学界的高度关注。H7N9禽流感病毒分析,最重要的方向之一——基因溯源近日已有初步结论。中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室研究人员4月8日对财新记者表示,该研究室病毒片段的重配研究结果显示,H7N9禽流感病毒的8个基因片段中,H7片段来源于浙江鸭群中分离的禽流感病毒,而浙江鸭群中的病毒往上追溯,与韩国野鸟中分离的禽流感病毒同源;N9片段与韩国野鸟中分离的禽流感病毒同源。其余6个基因片段(PB2、PB1、PA、NP、M、NS)来源于H9N2禽流感病毒。据病毒基因组比对和亲缘分析显示,H9N2禽流感病毒来源于中国上海、浙江、江苏等地的鸡群。基因重配的发生地很有可能在中国的长三角地区。过程可能经由韩国野鸟在自然迁徙过程中,和中国长三角地区的鸭群、鸡群自身带有的禽流感病毒进行基因重配产生。研究结果还显示,H7N9禽流感病毒暂未发现在猪群中的进化痕迹,即猪在这次病毒基因重配中未发挥中间宿主的作用。韩国野鸟禽流感病毒由8个基因片段组成,包括HA、NA、PB2、PB1、PA、NP、M、NS,病毒的命名由HA、NA这两种基因名称确定,中间的6个“家族成员”各不相同。同样被称为H7N9的病毒,不一定是同一种。这次在中国大陆发现的H7N9不同于2009年在捷克的鹅群中发现的H7N9型禽流感病毒,也不同于2008年在韩国野鸭中分离到的H7N9禽流感病毒,这三个病毒的共性只在于N9相同,其余7个基因各不相同——它们统称为H7N9亚型。被作为病毒名称的HA、NA基因片段非常重要,是流感病毒表面上的两种糖蛋白突起,其中血凝素像是病毒用来打开及入侵人类或牲畜的细胞的钥匙,神经氨酸酶,可以破坏细胞的受体,帮助病毒在宿主体内自由传播。HA可分为16种,NA可分为9种。它们之间的不同组合,理论上最多可以组合成144种不同的病毒亚型,现实中已发现130余种。病毒重配在自然界不断产生,不同病毒通过各自宿主的接触,彼此交换基因片段。这次在中国大陆发现的H7N9禽流感病毒,在自然界的流传过程很可能遵循下列路径:携带H亚型(包括H7N3和H7N9亚型禽流感病毒)的韩国野鸟迁徙至中国长三角地区,接触浙江鸭群,病毒产生重配使鸭群携带H7亚型病毒,鸭群很可能作为一个中间宿主,和浙江、上海等地携带H9N2禽流感病毒的鸡群接触,最终基因重配成为新型禽流感病毒H7N9。打破人禽屏障按照传统经验,一般的禽流感病毒,不管在禽类中是低致病病毒还是高致病病毒,都较难感染到人,一般经过人的呼吸道即被阻住。但最近的现实和研究均揭示,原本在禽类中流传的病毒,或经过中间宿主猪产生基因重配,感染到人;或直接由禽到人。这次的H7N9禽流感病毒,即直接从禽到人。危险的是,这种在禽类身上呈现低致病性的病毒,在人身上却极具破坏力,病毒在人的肺部疯狂复制,病情发展非常迅速,死亡率也很高。按照病毒构造机理,病毒侵入人体的过程像一个团队协作作战,分为三个步骤:HA像一把钥匙,突破人身上的宿主限制;NA帮助病毒破坏细胞受体从而使新复制合成的病毒扩散,剩余的6个基因片段协作,完成病毒大量在细胞体内复制的过程,三个步骤的配合缺一不可,哪一个失衡,都可造成病毒力量弱化,对人体难以起到杀伤作用。但不幸的是,在新型的H7N9禽流感病毒中,这三个步骤高效配合,对人体产生了极大破坏。据专家研究,造成新型H7N9禽流感病毒感染人类,并导致高死亡率源于病毒变异。“现在已经观察到的是N9的变异,N9基因片段比一般的N9基因片段短一些,但尚不知这种变异导致何种具体后果”。上述研究人员说道。在此次的研究过程中,H7基因片段和惯常的H7并未有太大改变,但是在在决定人-禽受体结合的特异性上,出现了关键氨基酸的变化,这种变化对人的影响有待进一步的科学评估。H7亚型禽流感病毒感染人的案例已曾有发生。从1959年到2007年,在美国、澳大利亚和荷兰等地出现112例感染病例,但均表现轻微,仅出现结膜炎和轻微流感症状,因此H7亚型禽流感病毒也一直未受科学界重视。必威官网,更多阅读世卫:“死猪”与人感染H7N9无关世卫:无证据显示H7N9病毒来自猪相关专题:H7N9禽流感来袭

刘翟表示,三个步骤的配合缺一不可,哪一个失衡,都可造成病毒力量弱化,不足以对人体起到杀伤作用。但不幸的是,在新型的H7N9禽流感病毒中,这三个步骤高效配合,也因此对人体造成了极大破坏。
该实验室研究人员表示,新型H7N9禽流感病毒感染人类,并导致高死亡率,可能源于病毒变异。目前已观察到N9的变异,其基因片段比一般的N9基因片段短一些,但尚不知这种变异导致何种具体后果。
而在此次的研究过程中,H7基因片段和惯常的H7并未有太大不同。但在决定人-禽受体结合的特异性上,出现了关键氨基酸的变化。这种变化对人的影响有待进一步的科学评估,因为此前H7亚型禽流感病毒感染人的案例曾有发生。
疫苗不能滥用
据了解,禽类中HA共有16种亚型,NA有9种亚型,两者可以组合成144种不同的病毒亚型,目前已发现130余种。
刘文军指出,要想研究出针对各类流感的疫苗仍存在困难。因为流感变异速度非常快,很难预测会发生哪些变异。同时,疫苗也不能滥用,否则可能会加快病毒变异速度。
然而,他指出,流感病毒研究的重要性并不亚于艾滋病或乙肝。流感病毒可能通过飞禽、家畜家禽等多种宿主来传播,很难切断其中任何一种传播途径,主动预防非常困难。
流感病毒对人类危害非常大。如1918年至1919年西班牙型流行性感冒就曾导致全世界约10亿人感染、2500万到4000万人死亡。
对于下一步的研究,刘文军表示,CASPMI将继续追踪研究H7N9的感染机制,为下一步防控工作提供理论基础。

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