逍遥学能 2017-05-10 10:33
5月1日和5月3日，国际著名学术期刊The Lancet（《柳叶刀》）和Science（《科学》）分别在线发表了中国科学院、中国疾病预防控制中心等单位科技人员关于H7N9病毒溯源和高致病性禽流感H5N1跨种间传播机制研究的两项重要成果。
高致病性流感病毒溯源和跨种传播机制研究是流感疫情科学预判和科学防控的基础。自2005年在Science杂志报道青海湖野鸟暴发H5N1禽流感研究以来，中科院相关研究院所深入开展流感病毒的系统研究工作，包括病毒溯源、生物信息(bioinformation)学分析、流感病毒重要蛋白的功能与结构解析、流感病毒数据库建设等，并不断取得重要进展。近期，中科院微生物研究所研究团队在高致病性H5N1禽流感病毒跨种传播机制方面取得重大突破。该团队利用表面等离子共振技术研究H5N1病毒野生型和突变型HA蛋白分别与禽源和人源受体类似物的结合能力，发现野生型HA只结合禽源受体，而突变型HA不仅具有了结合人源受体的能力，还保留了对禽源受体的结合能力，只是亲和力有所下降，这表明突变型H5N1病毒有可能感染哺乳动物(mammal;mammalian)上呼吸道，并侵染肺部组织造成严重感染。之后，利用晶体学方法解析了高致病性禽流感H5N1病毒的野生型和突变型HA蛋白分别与禽源和人源受体类似物的复合物结构，揭示了突变型HA与人、禽受体结合的特点以及结构基础，发现关键的Q226L氨基酸突变决定了受体结合特性转换并进一步阐明了这种转换机制，同时证明了该突变型HA的其他三个氨基酸突变也对病毒获得空气传播能力起重要作用。该研究是国际上首次在分子水平对重要氨基酸突变能够导致H5N1病毒在哺乳动物(mammal;mammalian)间获得空气传播能力这一重要现象进行解析，是禽流感跨种传播研究领域的重要突破。这一研究成果也将对H7N9流感病毒的系统研究提供重要的参考信息。相关研究成果发表在Science杂志上。
针对今年3月至4月初在我国上海、安徽等地区首次发现的人感染H7N9亚型禽流感病毒，中科院组织相关研究院所开展联合攻关研究，在病毒溯源方面取得重要进展。研究人员发现造成这次暴发的H7N9禽流感病毒是一种新型的重配病毒，主要由4个不同来源的流感病毒重配而成。病毒的表面抗原血凝素（HA）基因很可能来源于我国长江三角地区的鸭群中的H7亚型禽流感病毒，而这种病毒很有可能是由在东亚迁徙线路上的候鸟传入我国长三角地区鸭群中。另一个表面抗原神经氨酸酶（NA）基因的最可能来源是经过我国的迁徙候鸟，而鸭群很可能作为一个重要的宿主将野鸟的病毒传入家禽。从HA和NA基因进入我国鸭群的时间来看，HA基因要早于NA基因。另外6个内部基因片段来源于在我国家禽中（主要是鸡群）流行的H9N2亚型禽流感病毒。这6个基因片段并非单一来源，其中非结构蛋白基因（NS）更可能来源于江苏周边的鸡群，而其他5个片段来源于上海、浙江附近的鸡群。造成6个内部基因片段多样性的原因很可能与家禽的运输有关。同时，病毒基因的系统演化和蛋白质一级结构分析表明，这次暴发的H7N9禽流感病毒至少有2个不同的分支，它们在病毒的受体结合特性、“达菲”耐药性等方面有不同的表征。该研究成果对准确判断病毒来源、切断病毒重配与传播途径、有效控制病毒扩散、预判禽流感病毒暴发的潜在风险等具有重要意义。国际顶级医学期刊The Lancet发表了这项研究成果。
这两项成果的取得，是中科院、中国疾病预防控制中心、高等院校等联合协作、协同创新的体现，是病毒学、生物信息(bioinformation)学、鸟类学、结构生物学等交叉领域研究人员各尽所能，优势互补，共同努力的结果。中科院专家希望在未来的流感病毒研究中能够进一步加强与国家相关部门的合作，建立流感病毒网络研究中心和联合实验室，利用多学科优势，形成从样本到病毒鉴定、病毒溯源、生物学分析、结构与功能研究、感染免疫评价、药物研发的系统研究，为我国流感疫情的防控提供强有力的科研支持。
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