【摘要】：流感是由流感病毒所引起的一種急性、高度傳染性的疾病。流感病毒屬于正黏病毒科,流感病毒屬,為有囊膜、分節(jié)段的單股負鏈RNA病毒。根據(jù)其NP (Nucleoprotein,核蛋白)和M1(Matrixl,基質(zhì)蛋白)的抗原性的不同可將其分為A、B、C三種型,其中A型流感病毒的危害最大,曾在過去幾十年間數(shù)次引起嚴重的全球疫情。 流感病毒表面的HA (Hemagglutinin,血凝素)蛋白介導與細胞表面受體結(jié)合及膜融合過程,在流感病毒感染宿主細胞過程中具有重要作用。流感病毒表面HA蛋白與其受體結(jié)合特性的轉(zhuǎn)變成為其跨物種傳播的先決條件。目前A型流感病毒中只有H1、H2、H3亞型的流感病毒已經(jīng)適應人,可造成季節(jié)性流感或流感大流行,其它亞型偶有散發(fā)感染的報道,如H5、H9亞型。自香港1997年暴發(fā)人感染H5N1亞型高致病性禽流感事件后,對高致病性禽流感病毒的研究受到了人們的廣泛關(guān)注,但隨著人類與禽的密切接觸,許多對禽表現(xiàn)出低致病性的禽流感病毒如2013年暴發(fā)在上海的H7N9、臺灣的H6N1和江西的H10N8也發(fā)生了感染人的病例,這些病毒對人卻呈現(xiàn)出高致病性,所以對低致病性禽流感病毒的研究變得就更為重要。 2013年2月,在中國上海出現(xiàn)了第一例人感染H7N9流感病毒的病例,這是國際上首次發(fā)現(xiàn)H7N9亞型流感病毒感染人,并造成高致病性的事件。疫情暴發(fā)的早期,在上海、安徽兩地分離到了兩株H7N9流感病毒A/Shanghai/1/2013和A/Anhui/1/2013,兩株病毒在HA蛋白序列中共存在8個氨基酸的差異,其中有4個(S138A、G186V、T221P、Q226L)位于其受體結(jié)合位點處,安徽株HA中226位為L,具有典型結(jié)合人源受體能力的標志。本研究通過表達上海、安徽、以及安徽突變體(226Q)的可溶性HA蛋白,并通過不同方法從病毒和蛋白水平上檢測其受體結(jié)合特性,發(fā)現(xiàn)SH H7N9HA只結(jié)合禽源受體,而AH H7N9HA可結(jié)合人源受體,同時也保持了較高水平結(jié)合禽源受體的特性,AH H7N9226Q HA結(jié)合模式同AH H7N9HA相似,結(jié)合三種HA蛋白同不同受體復合物的結(jié)構(gòu)分析,表明目前H7N9亞型流感病毒已經(jīng)獲得了結(jié)合人源受體的能力,從而使得其跨越物種造成了人的感染,但同時還保持著較高水平的結(jié)合禽源受體的特性,又限制了其在人群中的廣泛傳播；此外Q226L的突變并不是使得H7N9亞型流感病毒獲得結(jié)合人源受體能力的唯一關(guān)鍵性位點,存在其它的氨基酸替換導致其受體結(jié)合特性發(fā)生了轉(zhuǎn)變。 2013年6月,在臺灣發(fā)現(xiàn)了全球首例人感染H6N1亞型低致病性禽流感病例。通過對臺灣的H6N1亞型的流感病毒HA序列進行分析,挑選不同階段的病毒代表株A/duck/Taiwan/0526/72、 A/chicken/Taiwan/A2837/2013和A/Taiwan/2/2013,從病毒和蛋白水平上檢測其受體結(jié)合特性。結(jié)果顯示Duck H6N1HA只結(jié)合禽源受體,Chicken H6N1HA和Human H6N1HA可同時結(jié)合兩種受體,但Chicken H6N1HA偏好結(jié)合禽源受體,Human H6N1HA偏好結(jié)合人源受體,所以根據(jù)受體結(jié)合特性,臺灣地區(qū)H6N1亞型流感病毒可分為兩個主要時期,即早期結(jié)合禽源受體期和后期雙受體結(jié)合期,而這此感染人的病毒則偏好性結(jié)合人源受體；對Chicken H6N1HA兩個突變體的受體結(jié)合特性研究顯示：Chicken H6N1190E228G HA只結(jié)合禽源受體,Chicken H6N1186L HA可同時結(jié)合兩種受體,但偏好結(jié)合人源受體,從而表明了186、190、228位氨基酸的變異在H6N1亞型流感病毒受體結(jié)合特性轉(zhuǎn)變過程中起到了非常重要的作用,即E190V和G228S的突變可使其獲得結(jié)合人源受體能力,而P186L的突變可使其偏好性結(jié)合人源受體。 為了更好的了解低致病性H15N8亞型流感病毒的受體結(jié)合特異性,本研究選取了一株H15N8亞型的流感病毒,表達了其可溶性的HA蛋白,并通過糖點陣、表面等離子共振等方法對其受體結(jié)合特性做了檢測,結(jié)果顯示H15N8亞型HA蛋白只結(jié)合禽源受體,表明目前H15N8亞型流感病毒還不會對人的生命健康構(gòu)成威脅。 綜上所述,相對于高致病性禽流感病毒來講,低致病性禽流感病毒對人類生命健康造成的威脅更大,如果其獲得了偏好性結(jié)合人源受體的能力(如H6N1亞型),則可能會引起新的流感大流行。本研究通過結(jié)構(gòu)生物學方法,從分子水平上闡明了H7N9、H6N1亞型流感病毒的跨物種傳播機制,對流感的防控及流感大流行的預警具有重要的意義。
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【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R511.7

【共引文獻】

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本文編號：2328294