文 献 综 述 题目 甲型H1N1流感病毒的综述学生姓名 王月红专业班级 生物科学 10级一班 学号 14010124院系 化学与生物学院完毕时间 12月18日甲型H1N1流感病毒的综述 摘要:全世界爆发了一场影响空前的流感,甲型H1N1流行性性感冒病毒从美国,墨西哥传出,席卷了整个人类社会,回忆以往大规模流感爆发事件西班牙流感,亚洲流感,禽流感等给全世界人们带来了恐慌,甚至死亡,科学在进步,社会的医疗水平在提高,但流感病毒无时无刻在进行着变异,因此我们需要进一步理解这种可怕病毒的分子机构、功能构成、复制方式、致病机制,并对其避免免疫,使人类在此面对流感变异病毒是可以及时治疗本文讨论的是甲型H1N1流感病毒重要通过4个方面来讲述:1、什么是甲型H1N1流感病毒以及对流感病毒的研究2 、甲型H1N1流感病毒致宿主细胞氧化与凋亡3、宿主细胞蛋白对H1N1病毒复制的影响4、病毒蛋白对宿主细胞间的关联 核心词:甲型H1N1流感病毒;氧化损伤;凋亡;致病机制 引言: 流行性感冒病毒,简称流感病毒,是一种导致人类及动物患流行性感冒的RNA病毒,在分类学上,流感病毒属于正黏液病毒科,它会导致急性上呼吸道感染,并借由空气迅速的传播,在世界各地常会有周期性的大流行。
病毒最早是在1933年由英国人威尔逊·史密斯(Wilson Smith)发现的,她称为H1N1H代表血凝素;N代表神经氨酸酶数字代表不同类型 在春爆发的严重危及人类健康甲型H1N1病毒[1]属于正粘病毒科 (0rthomyxoviridae) , 甲型流感病毒属 (Influenza virus A) , 其遗传物质为RNA 典型病毒颗粒呈球状,直径为80 nm~120 nm,有囊膜囊膜上有许多放射状排 列的突起糖蛋白,分别是血凝素HA [2]、神经氨酸酶NA 和M2蛋白[3]病毒颗 粒内为核衣壳, 呈螺旋状对称, 直径为10nm甲型H1N1病毒为单股负链RNA病毒,基因组约为13.6 kb,由大小不等的8 个独立片段构成尽管不同亚型之 间可以构成诸多种流感病毒血清型, 但是可导致人感染猪流感病毒的血清型重要 有H1N1、H1N2 [4]和H3N2 5-6]甲型H1N1流感病毒是A型流感病毒,携带有H1N1亚型猪流感病毒毒株,包具有禽流感、猪流感和人流感三种流感病毒的核 糖核酸基因片段,同步拥有亚洲猪流感和非洲猪流感病毒特性医学测试显示, 目前主流抗病毒药物对这种毒株有效 美国疾控机构的照片显示甲型H1N1流感 病毒呈阴性反映。
流感是由流感病毒引起的人畜禽共患的感染性疾病流感病毒传染性强,传播速度快,在人类历史上曾引起多次大流行,夺去了大量人的生命流感是人类最大的瘟疫流感危害养殖业的发展,导致养禽业消灭性灾害加强流感病毒基本理论研究,从分子水平上谋求防治流感的有效措施,研制长效、稳定、无毒副反映的新型流感疫苗,建立简便、特异、敏感的诊断技术及有效的抗病毒药物,已成为各国科技工作者孜孜以求的崇高事业 一、 对流感病毒的研究 1、流感病毒的基因构造及其编码的蛋白 流感病毒属正黏病毒科呈多形性,有球形、杆状和丝状甲型和乙型流感 病毒的基因组由8条独立片段构成每一条RNA基因都以核糖核蛋白复合体形 式存在 每个片段两端均有相对保守的非编码序列, 每个片段至少有一种开放式 读码框架(ORF)基因片段5端前的13个核苷酸高度保守,其序列为:3’-GGAACAAAGAUGAppp-5’,3’端 也 有12个高度 保守的核苷 酸 ,序列为 :3’-HO · UCGUCUuuCGUCC-5’,o流感病毒基因组编码10种蛋白: 基因片段l-PB2、 片段2 · PB1、片段3PA、片段4 · HA、片段5-NP、片段6 · NA、片段7-M、片 段8 · NS。
基因片段1一6分别编码流感病毒构造蛋白,片段7编码基质蛋白 片段8编码非构造蛋白 构造蛋白又有糖基化和非糖基化之分 糖基化构造蛋白 涉及HA和NA,其他均为非糖基化构造蛋白 HA糖基化位点和裂解位点的突变,也许导致病毒毒力主线性变化流感病 毒基因组RNA片段与RNA聚合酶亚单位PB1、PB2、PA以及核蛋白NP互相作用, 构成核糖核蛋白(RNP)复合体RNP与基质蛋白(M)形成核衣壳,构成流感病毒核 心中层为蛋白壳,具有Ml和M2外层为双层类脂囊膜囊膜上有HA、NA和M2构成不同形状的纤突在每条基因片段接近5端15—21位核苷酸处有一保守区基因片段5端和3端反向互补形成锅柄构造这些构造参与病毒RNA的复制和mRNA转录,在RNA聚合酶结合活性、启动子活性和激活内切酶活性中具有重要作用,是流感病毒复制、转录、包装的重要调控成分2、流感病毒的遗传变异、 流感病毒袭击人体时, 病毒一方面吸附在鼻腔或咽喉内壁细胞上 在病毒和宿 主细胞表面均有受体 受体相匹配时, 病毒才干吸附在细胞上 然后宿主细胞将 吸附的病毒吞噬 病毒基因从壳体蛋白释放 宿主细胞对病毒基因进行加工和改 造, 形成新的壳体蛋白。
病毒在胞核内复制, 通过质膜或细胞器膜芽生形成成熟 的病毒颗粒壳体蛋白构成病毒壳体构造,保护病毒 禽流感和马流感病毒的受体为唾液酸d-23乳糖苷(a.2,3-galactose-8ialic acid),人流感病毒的受体为唾液酸位-2,6一半乳糖苷猪的呼吸道黏膜细胞表 面具有这两种受体,对流感病毒这两种受体都具有亲和力H因此,猪能感染 人、禽、马猪流感病毒又能感染人禽马猪是禽流感和人流感病毒的中间宿主 和基因混合器 禽流感病毒在猪体内适应后获得了感染人的能力 猪也许成为人 流感病毒的储存宿主人流感病毒亚型在人群中消失后,可在猪群中潜伏下来, 成为人流感病毒的潜在传染源 新近研究表白, 人呼吸道黏膜除体现唾液酸口-2,6一半乳糖苷外,下呼吸道黏膜也体现唾液酸a-2,3-半乳糖苷,为禽流感病毒 跨种系传播提供了分子病毒学根据. 在禽体内,能分离到多种亚型病毒的HA和NA流感病毒能在鸭的肺和肠 道复制, 但自身症状并不明显, 通过野鸭迁徙到处传播病毒 鸭是流感病毒最大 的储存宿主, 构成庞大的流感病毒基因库, 是导致流感大流行的本源 在禽类不 同个体之间不同品种之间,流感病毒可以互相传播在同一种群,可同步感染 两种或两种以上亚型的流感病毒, 存在双重或多重感染的也许, 这为流感病毒基 因重组提供了有利条件。
甲型流感病毒HA在水解成HA1重链和HA2轻链后, 才具有感染性大多数流感病毒HA在禽类体内不水解,对禽类不致病人流感 病毒的HA具有高度水解性人类和禽类流感病毒基因重组后,导致HA水解活 性变化, 对禽类致病性也发生了变化, 由不致病到致病, 由低致病性到高致病性 的变化流感病毒的变异有一定规律,有周期性3、流感分子流行病学研究流感的世界性大流行是由于流感病毒变异和人群免疫屏障互相博弈的成果流感流行后,人群获得了相应免疫,流感临时在人间销声匿迹病毒变异逃脱了人群免疫屏障,病毒新亚型浮现,导致新的流感流行在近代史上,曾发生多次流感世界性流行和较凶险流行比较严重的有西班牙流感、亚洲流感、香港流感、禽流感、甲型H1N1流感等甲型H1NI流感病毒是一种上呼吸道病毒, 它钻进人类细胞后运用人类细胞 器进行自我复制, 其子代病毒破壳而出, 再感染其她的健康细胞, 这就是甲流病” “毒H1N1的简朴致病原理 下面就3点对甲型H1N1病毒与宿主知间的互相关系 进行讨论 二. 甲型H1N1流感病毒致宿主细胞氧化与凋亡 甲型H1N1流感病毒的致病机制研究是国际上热点 该病毒诱导宿主细胞凋 亡是其中重要的机理之一。
研究现已经证明氧化应激存在于甲型H1NI流感病毒的致病过程 氧化应激 是指由于体内氧化还原系统失衡导致活性氧大量产生 同步机体又不能及时清除 体外在体内堆积引起组织和器官的氧化损伤H1N1吸附宿主细胞后,立即引 起细胞膜的脂质过氧化, 进一步氧化细胞内其她分子、 特别是核酸分子, 从而诱 导了凋亡的顺序发生 众多的研究表白 甲型H1N1流感病毒诱导细胞凋亡最后 都是通过Caspases途径介导的,可通过多途径、多因子、多基因的调控例如:Fas/FasL、NF —KB、JNK、P38 MAPK、PI3K/Akt 通路、TGF~13、IFN、TRAIL等[5]这也印证了甲型H1N1流感病毒诱导细胞凋亡是个复杂的过程 氧化和凋亡两者之间的高度的有关性可以推测H1N1吸附宿主细胞后.立 即引起细胞膜的脂质过氧化, 进一步氧化细胞内其她分子、 特别是核酸分子. 从 而诱导了凋亡的顺序发生[7] 三、宿主细胞蛋白对H1N1病毒复制的影响流感病毒是一种上呼吸道病毒, 它钻进人类细胞后运用人类细胞器进行自我 复制,其子代病毒破壳而出,再感染其她的健康细胞,这就是甲流病毒H1N1的 简朴致病原理。
相对地,宿主细胞体现大量的抗病毒因子来抵御甲流病毒的感 染 为了研究宿主细胞与H1N1病毒的互动, 哈佛大学医学院的研究小组进行大 规模的功能基因组扫描分析,发现存在120参与抵御A型甲流的蛋白因子,它们 分别与内涵体酸化、囊泡、线粒体代谢功能、RNA剪接有关其中的一种重 要发现是,干扰素诱导的跨膜蛋白(interferon-inducible transmembrane proteins)IFITM1, IFITM 2和IFITM 3对甲流H1N1病毒初期的复制过程有重 要的作用 IFITM初次被发现是在1984年,大多数细胞里这种蛋白的水平较低, 而暴露于免疫刺激干扰素蛋白的细胞这种蛋白水平较高 有关这些蛋白的作用还 始终不清晰 当IFITM3的产生被中断后,H1N1的复制浮现惊人的增长因此 研究人员开始猜想,这些蛋白是某些天然的抗病毒蛋白当IFITM3不存在时, 这些病毒的复制增长5-10倍 病毒蛋白水平越高复制的越快IFITM3的作用在这 方面的确很突出研究人员在其他细胞类型以及不同的H1N1毒株上发现IFITM3有相似的作用,涉及人类和小鼠的肺细胞在增长IFITM3时发现,H1N1的复制 完全被克制了。
这项研究证明了通过广泛筛查去发现与病毒复制有关的细胞蛋白 的优势 IFITM3基因位于11号染色体上,另一方面排列的是IFITM1 和IFITM2基 因尽管实验中IFITM3的作用最强,但如果所有这三种蛋白都大量产生,就会 克制H1N1病毒以及其他流感病毒 让研究人员感到吃惊的是, 这些蛋白还能抑 制完全不同病毒的复制,涉及西尼罗河病毒和登革热病毒然而,IFITM并不能 有效对抗所有的病毒,并且研究人员也不能精确懂得这些蛋白存在的真正意义 它们的活性限度不同,因此它们也许对不同病毒有特异性 这些研究成果有助 人类理解甲流病毒感染人类细胞机制,对制备抗甲流疫苗和药物也大有裨益[8] 四、病毒蛋白与宿主细胞间的关联 麻省理工与哈佛共建的Board研究学院的科学家系统性地分析了宿主细胞与H1N1病毒互相间大规模的反映 研究小组结合酵母双杂交体现系统和基因组范 围体现分析技术数百种病毒蛋白宿主间的互相作用模式在肺细胞中对这些涉 及其中的因子进行缺失研究来分析其功能研究小组发现了诸多意想不到的结 果,影响宿主细胞-病毒互相作用的病毒蛋白群有多种功能,它们影响宿主细胞 对病毒的反映,涉及某些RNA结合蛋白,WNT信号通路蛋白,病毒多聚酶亚群。
这些蛋白互相作用, 构成了一种复杂的, 多层次的调节网络 这些研究成果有助 科学家们理解宿主细胞-病毒的互相作用模式,并对甲流的治疗方略的制定具有 重要。