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重大进展:高福院士团队在H6N1亚型禽流感病毒跨物种传播机制方面取得重大进展!

2018-08-03 来源:中国病毒学论坛  标签: 掌上医生 喝茶减肥 一天瘦一斤 安全减肥 cps联盟 美容护肤
摘要:对于H7N9禽流感病毒的溯源以及H5N1流感病毒跨种间传播机制研究获得重大突破,研究成果入选2013年度中国十大科技进展新闻。

 高福研究员在病毒侵入与释放过程中病毒囊膜蛋白与宿主的相互作用研究以及免疫细胞与感染细胞(靶细胞)的相互识别机制研究等方面进行了系统性和创新性研究。研究成果发表在Nature、Science、TheLancet、NSMB、PNAS、TrendsinMicrobiology等一系列重要学术期刊上,共发表SCI论文320多篇。其中对于H7N9禽流感病毒的溯源以及H5N1流感病毒跨种间传播机制研究获得重大突破,研究成果入选2013年度中国十大科技进展新闻。还通过结构生物学等手段揭示了MERS冠状病毒、麻疹病毒、疱疹病毒等病毒的囊膜蛋白与受体的相互作用模式及膜融合机制,为新型抗病毒药物的研发提供了重要的靶标。

 
2013年6月,在台湾发现了全球首例人类感染H6N1亚型禽流感病例。从患者体内所分离的病毒基因序列显示,此病毒为一典型的低致病性禽流感病毒,与台湾本土家禽中的H6N1病毒株非常接近,其跨物种传播的分子机制成为世界科学家所关注的焦点,中国科学院微生物所高福院士课题组在此方面的研究取得重大进展,相关研究成果已于2015年5月4日在线发表在国际著名杂志《TheEMBOJournal》(IF:10.784)上。
 
1972年以来,H6N1亚型禽流感病毒感染已在台湾家禽中流行,病毒在台湾家禽之间的流行具有独特的基因谱系,不同于香港和中国大陆东南部的流行。研究人员通过分析台湾地区所有H6N1亚型流感病毒的HA蛋白中决定受体结合特性的关键性氨基酸位点变化,选取代表性毒株从蛋白和病毒水平上对其受体结合特性进行了研究,从而提出台湾地区的H6N1亚型流感病毒按其受体结合特性变化,可分为两个不同的主要时期,即早期为偏好禽源受体结合期和后期为双受体结合期,而这次人感染H6N1则偏好结合人源受体。通过对突变体受体结合特性的研究,鉴定了其受体结合特性发生转变的关键性氨基酸位点,即186、190、228位氨基酸在H6N1亚型流感病毒的受体结合特性转变中发挥了重要的作用,E190V、G228S的突变可使H6N1亚型流感病毒获得人源受体结合能力,而P186L突变可使其偏好性结合人源受体。同时研究人员还通过结构生物学的方法从原子水平上阐明了P186L突变使得H6N1亚型流感病毒发生受体偏好性改变的结构基础。
 
研究人员认为目前大部分H6N1亚型的流感病毒仍保持着高水平地结合禽源受体的能力,这可能限制了其在人体内有效的复制和传播,但其对人类的生命安全还是会造成一定威胁,正如新型H7N9流感病毒一样,尤其是当H6N1亚型病毒与H9N2亚型流感病毒发生基因重组后,可能会引起新的流感大暴发。更为重要的是,这次人感染H6N1禽流感病毒偏好性结合人源受体,这表明它在受体结合特性上已与人流感病毒类似,如果加上其它的基因变异,极有可能引发大流行。
 
该研究工作是在高福院士的领导下完成的,研究获得了科技部973项目、基金委项目和中科院项目的资助。高福院士课题组的中国农业大学博士生王飞和微生物所齐建勋博士为文章的第一作者。同时该研究还得到了中国科学院北京生命科学院的施一、微生物所张蔚、毕玉海、严景华,中国农业大学汪明、刘金华等老师的大力帮助。
 
H6N1病毒的相关研究
 
台湾学者李敏旭等人2007年对H6N1病毒特征进行研究,通过对1972至2005年在台湾所收集到34株该病毒分析后发现,自1997年起,从家禽体内分离出来的H6N1病毒株与香港及中国大陆病毒株呈现不同分支,具有低毒性。在小鼠的实验中,一些台湾的H6N1病毒株在未经过先前的驯化可在小白鼠身上复制,显示这些病毒可能跨越物种造成哺乳动物感染。

事件概况
 
尽管在家禽(鸡)中的H6N1病毒自1972年就在台湾地区被发现,但是感染人的实例还是今年5月份首次发现。据台中社报道,2013年5月20日,台湾相关部门接获某医院通知,一名住中部20岁女性轻微肺炎病患的呼吸道检体分离出无法次分型的A型流感病毒,经进一步检验并进行基因定序为H6N1流感病毒。
 
患者曾在一间熟食店工作,发病前三个月未出过国,也没有同家禽或野生鸟类有过亲密的接触。此后,该女子在服用流感药达菲后,完全康复。6月27日,台湾当局行政机构负责人表示,H6N1流感病毒普遍存在于家禽间,请相关部门工作人员加强动物及人类的疫病监测与控制工作。此后,国家卫生和计划生育委员会表示,大陆还没有发现这种病例,H6N1在家禽中存在广泛,致病性和传播力都比较低。
 
AdaptationofavianinfluenzaA(H6N1)virusfromaviantohumanreceptor‐bindingpreference
 
FeiWang,JianxunQi,YuhaiBi,WeiZhang,MinWang,BaorongZhang,MingWang,JinhuaLiu,JinghuaYan,YiShi,GeorgeFGao
 
Abstract
 
Thereceptor‐bindingspecificityofinfluenzaAvirusesisamajordeterminantforthehosttropismofthevirus,whichenablesinterspeciestransmission.In2013,thefirsthumancaseofinfectionwithavianinfluenzaA(H6N1)viruswasreportedinTaiwan.TogatherevidenceconcerningtheepidemicpotentialofH6subtypeviruses,weperformedcomprehensiveanalysisofreceptor‐bindingpropertiesofTaiwan‐isolatedH6HAsfrom1972to2013.Weproposethatthereceptor‐bindingpropertiesofTaiwan‐isolatedH6HAshaveundergonethreemajorstages:initiallyavianreceptor‐bindingpreference,secondarilyobtaininghumanreceptor‐bindingcapacity,andrecentlyhumanreceptor‐bindingpreference,whichhasbeenconfirmedbyreceptor‐bindingassessmentofthreerepresentativevirusisolates.MutagenesisworkrevealedthatE190VandG228Ssubstitutionsareimportanttoacquirethehumanreceptor‐bindingcapacity,andtheP186Lsubstitutioncouldreducethebindingtoavianreceptor.FurtherstructuralanalysisrevealedhowtheP186Lsubstitutioninthereceptor‐bindingsiteofHAdeterminesthereceptor‐bindingpreferencechange.Weconcludethatthehuman‐infectingH6N1evolvedintoahumanreceptorpreference.
 
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