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流感病毒

流感病毒屬于Orthomyxoviridae家族,這是一類具有包膜的病毒,其基因組由分段的負(fù)鏈單鏈RNA片段組成。人類數(shù)千年來一直存在流感。有人推測人類可能在馴養(yǎng)動物之初就感染了流感。農(nóng)業(yè)的發(fā)展和永久定居點(diǎn)的建立為可能引發(fā)流行病的大量潛在宿主提供了條件。"流感"一詞最早出現(xiàn)在17世紀(jì)中葉的意大利,用來描述由瘴氣引起的疾病。人類流感病毒直到1933年才被分離出來。

分類

流感病毒主要分為三個種類:甲型流感病毒、乙型流感病毒和丙型流感病毒。只有A型和B型與人類的臨床有關(guān)。雖然兩種病毒都可以感染人類,但甲型通常會導(dǎo)致廣泛的疾病和流行病。

● 甲型流感病毒

甲型流感病毒在1933年成功分離出來,通常由鳥類、豬等動物攜帶,是人畜共患病的病原體。只有甲型流感病毒被證實(shí)引發(fā)了大流行病。甲型流感病毒會發(fā)生抗原漂移,這是由于病毒株之間的基因重組導(dǎo)致抗原性突變,從而產(chǎn)生新的病毒亞型。根據(jù)表面蛋白血凝素(H)和神經(jīng)氨酸酶(N)的特性,甲型流感病毒被亞型化分類,以H和N的數(shù)字結(jié)合命名,例如A(H1N1)、A(H3N2)等。

● 乙型流感病毒

乙型流感病毒于1940年被分離出來。它僅在人類中發(fā)現(xiàn),通常引發(fā)的癥狀比甲型病毒輕微。雖然它可能引發(fā)季節(jié)性疾病和人類流行病,但乙型流感病毒沒有引發(fā)大流行病。乙型流感病毒進(jìn)一步分為兩個系列:B/Yamagata和B/Victoria。

● 丙型流感病毒

丙型流感病毒感染通常引發(fā)輕微疾病,但被認(rèn)為不會引發(fā)人類流感流行病。

結(jié)構(gòu)

在電子顯微鏡下,甲型和乙型流感病毒幾乎無法區(qū)分。它們通常呈球形,直徑約為100nm,但有時呈絲狀,長度通常超過300nm。流感病毒顆粒的最外層是來自宿主細(xì)胞的包膜。包膜上嵌有血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)的糖蛋白突起,從包膜上突出。HA和NA都決定了流感病毒的亞型。HA和NA的比例約為4:1。較少的基質(zhì)離子通道M2貫穿脂質(zhì)包膜?;|(zhì)蛋白M1位于包膜下方,并包裹住病毒核心。

向內(nèi)是由8片單鏈RNA組成的病毒基因組(僅甲型和乙型)。RNA被核蛋白和異三聚體RNA依賴的RNA聚合酶(三個亞單位:PB1、PB2和PA)包裹,組裝成螺旋狀的核糖核蛋白(RNP)復(fù)合物。核外蛋白(NEP)也存在于病毒內(nèi)部。

見圖1所示

靶點(diǎn) 蛋白 描述
HA Hemagglutinin 在病毒復(fù)制過程中,HA蛋白被絲氨酸蛋白酶加工成HA1和HA2,從而使病毒具有傳染性。HA2參與病毒包膜與宿主細(xì)胞膜的融合,而HA1包含受體結(jié)合位點(diǎn)和抗原位點(diǎn)。它也是一種可以被免疫系統(tǒng)識別的抗原。
NA Neuraminidase 它能夠破壞受體,從細(xì)胞表面糖蛋白和神經(jīng)節(jié)苷上切割末端唾液酸殘基,從而從宿主細(xì)胞釋放子代病毒。此外,NA還能去除病毒包膜上的唾液酸殘基,阻斷病毒顆粒的聚集,增強(qiáng)傳染性。
M1 matrix protein M1 M1與病毒RNA和核蛋白相互作用,將它們聚集在RNP復(fù)合體內(nèi)。它還與NEP相關(guān),介導(dǎo)M1-RNP通過核孔蛋白輸出到細(xì)胞質(zhì)。
M2 matrix ion channels M2 金剛烷胺類抗流感藥物的靶標(biāo),這種藥物抑制離子通道活性,防止病毒脫殼。作為一種表面蛋白,它可以作為疫苗成分。
NEP/NS Nuclear export protein NEP與M1一起參與M1- rnp轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中。
NP Nucleoprotein 病毒RNA與核蛋白一起包裝成螺旋狀核糖-核蛋白復(fù)合物。
RNP Ribonucleoprotein RNA被核蛋白和異三聚體RNA依賴的RNA聚合酶(三個亞基:PB1, PB2和PA)包裹,組裝成螺旋核糖核蛋白(RNP)復(fù)合物。

疾病和癥狀

流感是一種具有嚴(yán)重公共衛(wèi)生影響的傳染性病毒感染。潛伏期通常在感染后持續(xù)一到四天。癥狀通常突然發(fā)生。流感的主要癥狀包括高燒、咳嗽、喉嚨痛、頭痛、寒戰(zhàn)、鼻塞和流涕、疲勞,其中大部分癥狀可能持續(xù)約三至七天??人院推诳赡艹掷m(xù)一兩周。人們可以在癥狀出現(xiàn)前一天傳播流感,或在生病后的五到七天內(nèi)傳播。

大多數(shù)人在一周內(nèi)恢復(fù)發(fā)熱和其他癥狀,不需要醫(yī)療護(hù)理。但流感可能引發(fā)嚴(yán)重疾病或死亡,尤其是高風(fēng)險人群,如65歲以上的老年人和5歲以下的兒童,哮喘或其他肺部疾病患者以及孕婦。

流感大流行事件

在1918-1920年的西班牙流感中,全球有5000多萬人死于H1N1流感。在1957-1958年的亞洲流感大流行中,大約有150到200萬人死亡,這是由H2N2甲型流感引發(fā)的。H3N2引發(fā)了1968-1969年的香港流感,導(dǎo)致100萬人死亡。2006年的禽流感恐慌是由一種甲型流感A株引發(fā)的。2009年的甲型H1N1豚流感引發(fā)了廣泛的疾病和恐慌。該甲型H1N1流感最初由豬攜帶,但迅速在人類中傳播。2009年的豚流感傳播到208個國家,造成約18000人死亡。2012年底,墨西哥爆發(fā)了H7N3禽流感大流行,這是北美家禽史上最大的疫情,導(dǎo)致2000萬只鳥死亡。流感已成為典型的季節(jié)性流感,在全球每年造成約29萬到65萬人死亡。

傳播途徑

流感是典型的季節(jié)性疾病,經(jīng)常在春季和冬季發(fā)生。流感病毒有三種傳播途徑。

● 氣溶膠傳播

流感病毒主要通過氣溶膠傳播。例如,說話、咳嗽或打噴嚏時產(chǎn)生的大飛沫(直徑大于5微米)通過短距離接觸進(jìn)入黏膜。

● 空氣傳播

微小飛沫核心(直徑小于5微米)可能會在空氣中停留較長時間。

● 直接接觸

與受病毒污染的表面(如握手)直接接觸,然后口腔和鼻腔接觸可能導(dǎo)致傳播。隔離和鑒定病毒

診斷

流感是典型的季節(jié)性疾病,經(jīng)常在春季和冬季發(fā)生。流感病毒有三種傳播途徑。

● 血清學(xué)診斷

可以使用患者的咽喉拭子或鼻腔或喉嚨分泌物進(jìn)行血凝抗體試驗(yàn)。如果血凝試驗(yàn)呈陽性,需要進(jìn)行后續(xù)的血凝抑制(HI)試驗(yàn)來識別病毒類型。如果血凝試驗(yàn)陰性,原培養(yǎng)基將多次盲傳。如果血凝仍然不能發(fā)生,則病毒不存在。

● 快速診斷

可以通過間接或直接的免疫熒光和酶聯(lián)免疫吸附法檢測病毒抗原。單克隆抗體和免疫酶法可以在24-72小時內(nèi)快速檢測感染細(xì)胞中的甲型和乙型流感病毒顆?;蚺c病毒相關(guān)的抗原。

● 病毒基因組檢測

聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測在許多醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室中變得越來越常見,用于檢測流感病毒核酸或分類流感病毒。它比其他測試更敏感,可能能夠識別流感菌株。

治療和預(yù)防

目前的季節(jié)性流感疫苗對流感病毒有效。治療不能殺死病毒,只能減輕癥狀,直到機(jī)體自然清除病毒。例如,抗病毒藥物可以幫助減輕癥狀并縮短疾病過程。此外,在流感季節(jié)頻繁發(fā)生時,建議采取常識性的步驟,如在打噴嚏或咳嗽時戴口罩或遮住鼻子和嘴巴,盡量避免握手,回家后用肥皂或含酒精的洗手液徹底洗手,以減少病毒的傳播。

相關(guān)蛋白

Uniprot No. Species Product Name
Q0HD60 H1N1 Recombinant Influenza A virus Hemagglutinin (HA), partial
P88838 H7N7 Recombinant Influenza A virus Neuraminidase (NA), partial
P69291 H3N2 Recombinant Influenza A virus Nucleoprotein (NP)
Q9IQ47 H3N2 Recombinant Influenza A virus Polymerase acidic protein (PA), partial
Q0HD54 H1N1 Recombinant Influenza A virus Non-structural protein 1 (NS)
A4GCL0 H1N1 Recombinant Influenza A virus Matrix protein 1 (M)
A4GCM0 H1N1 Recombinant Influenza A virus Matrix protein 2 (M), partial
P0C0U1 H1N1 Recombinant Influenza A virus Protein PB1-F2 (PB1)
P12445 H7N1 Recombinant Influenza A virus Polymerase basic protein 2 (PB2), partial
A8C8X2 H1N1 Recombinant Influenza A virus Putative protein PB1-F2 (PB1-F2)
P04665 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Nucleoprotein (NP)
P03502 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Non-structural protein 1 (NS)
P68760 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Hemagglutinin (HA)
P67907 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Neuraminidase (NA), partial
P13875 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Polymerase basic protein 2 (PB2), partial
P13880 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Matrix protein 1 (M)
P11136 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Polymerase acidic protein (PA), partial
P13872 Influenza B viru Recombinant Influenza B virus RNA-directed RNA polymerase catalytic subunit (PB1), partial
P13881 Influenza B virus Recombinant Influenza B virus Matrix protein 2(M), partial