浅谈流感病毒的H A突变与受体识别的关系

近年来,经常发生禽流感病毒由禽类传染给人类的事件,但禽流感病毒在人与人之间却未发生传播,其机制可能是由于流感病毒表面的HA糖蛋白与靶细胞表面的唾液酸受体结合具有特异性。本文主要从A型流感病毒与人类受体结合的特异性、HA氨基酸的突变对禽流感感染人类的影响以及HA突变对流感病毒传播能力的影响等方面初步探讨了流感病毒HA突变与受体识别的关系,以期能为将来人们研究流感病毒的感染和传播机制提供思路。     

流感病毒血凝素受体分子的研究进展

血凝素是流感病毒的重要糖蛋白,它的受体研究是目前国际上的热点。作者针对流感病毒的HA受体分子从分子学基础、种属特异性和致病性方面作一综述。     

流感病毒 HA 受体结合位点抑制剂研究进展

目前临床所用控制流感病毒的药物和疫苗受到病毒耐药性、疫苗滞后性等诸多因素的限制,使能阻止病毒侵入宿主细胞的抑制剂成为当前研究的热点。唾液酸是流感病毒囊膜表面血凝素（HA）的受体,但研究表明唾液酸并不适合作为研制流感病毒侵入宿主细胞抑制剂的结构模型。研究发现流感病毒的HA 受体结合位点必须外露才能与宿主细胞受体结合,因此 HA 受体结合位点可以被宿主免疫系统监视,成为抗体潜在的靶向契合位点。随后发现的 HA 受体结合位点抗体能与 HA 受体结合位点的保守氨基酸残基结合,能有效阻止流感病毒感染宿主。因此,可用 HA 受体结合位点抗体作为流感病毒感染抑制剂的模型,研制流感病毒抑制剂。论文就流感病毒 HA 的分子结构和功能,HA 结合受体的机制,HA 受体结合位点抗体以及该类抗体对流感病毒的抑制效果进行了阐述,以期对以 HA 受体结合位点抗体为模型研制流感病毒感染抑制剂提供帮助。     

流感病毒受体结合与抗原性改变的分子基础

流感病毒的血凝素(HA)与宿主细胞表面糖链末端唾液酸(SA)的结合对流感病毒感染宿主起着至关重要的作用。禽流感病毒对SAα2-3Galβ糖链以及人流感病毒对SAα2-6Galβ糖链的结合特异性使跨种属传播受阻,但不同的流感病毒在猪和陆地家禽等中间宿主体内发生基因重配作用后,可使部分禽流感病毒获得适应性感染人的能力,另一方面,流感病毒自身的基因突变,尤其是受体结合部位周围的特定位点,可导致流感病毒受体结合特异性发生转变,而病毒的变异伴随着自身糖修饰和抗原表位的改变,使机体对其免疫识别结合的能力也随之发生变化。这些分子水平的改变都将对病毒相关的宿主受体结合和免疫应答反应产生影响。     

流感病毒受体特异性红细胞检测试剂的制备及初步应用

为优化流感病毒受体特异性的检测方法,本研究利用霍乱弧菌神经氨酸酶(VCNA)对鸡红细胞(RBC)进行去唾液酸化处理后,再分别通过α2,3和α2,6唾液酸转移酶以CMP-唾液酸作为底物进行不同唾液酸受体的标记,使其分别仅含SAα2,3Gal和SA2,6Gal受体,利用血凝试验和流式细胞仪检测其标记效果。流式检测结果显示,经过α2,3唾液酸转移酶处理的红细胞只含有SAα2,3唾液酸受体,而α2,6唾液酸转移酶只将SAα2,6唾液酸受体标记到红细胞表面。将两种红细胞分别经过人流感病毒和禽流感病毒的检测,表明该方法可以快速鉴定流感病毒的受体特异性。本研究所建立的流感病毒受体特异性标记和检测方法为流感病毒宿主嗜性范围的检测提供了一种有效的技术手段。     

流感病毒受体特异性间接ELISA检测方法的建立

本研究采用过碘酸钠法对去唾液酸胎球蛋白进行辣根过氧化物酶(HRP)标记,然后通过两种不同类型的唾液酸转移酶对HRP去唾液酸胎球蛋白进行唾液酸标记,使其成为只含有单一受体的载体。利用MAA和SNA以及已知受体特性的两株流感病毒对唾液酸标记的HRP去唾液酸胎球蛋白进行受体结合特异性鉴定。结果表明,该方法可以快速准确的鉴定流感病毒的受体特异性。     

血凝抑制试验技术要点分析

某些病毒具有能选择性地使某种或某几种动物的红细胞发生凝集的特性,这种现象称为血凝(HA),这属非特异性反应。HA蛋白的抗体与受体的特异性结合能够干扰HA蛋白与红细胞受体的结合从而出现抑制现象。作为临床检测     

NA蛋白对流感病毒受体结合特性影响的研究

为研究两株H7亚型流感病毒A/chicken/Jilin/SD020/2014(H7N2)(简称JL/020)和A/Anhui/1/2013(H7N9)(简称AH/1)受体结合特异性差异的影响机制,本实验利用反向遗传操作技术,构建一系列重配病毒和HA基因点突变病毒,检测其对受体结合特性的影响。固相ELISA检测结果表明血凝素蛋白(HA)中的57和312位氨基酸不影响流感病毒的受体结合特性,而神经氨酸酶蛋白(NA)使r-JL/020(AH/1骨架)结合SAα2,3Gal受体的结合能力高于r-AH/1(R57K/R312K),表明NA影响了流感病毒受体结合特性;同源建模进一步发现HA中的57和312位点与流感病毒受体结合结构域相距较远;交叉血凝抑制试验(HI)结果表明,H7单因子血清和H7N9全病毒血清对拯救的JL/020和AH/1病毒株的抑制价没有差异,而N2单因子血清对病毒的抑制能力存在差异。以上结果表明,NA蛋白影响了流感病毒的受体结合特性。本研究表明,除HA以外,NA也能够影响流感病毒的受体结合特性,该实验为进一步研究流感病毒受体结合特性提供了实验依据。     

流感病毒受体在三种动物气管和肺脏分布的组织化学检测

利用凝集素组织化学染色的方法,对岭南黄鸡、番鸭和BALB/C小鼠的气管和肺脏进行了流感病毒受体分布的检测。结果表明:在岭南黄鸡、番鸭和小鼠的气管粘膜层、粘膜下层、肺脏的细支气管和肺泡上皮细胞均有禽流感病毒受体的分布。番鸭和小鼠气管和肺脏的人流感病毒受体的分布范围和细胞类型与禽流感病毒受体的分布稍有差异,岭南黄鸡气管和肺脏未检测到人流感病毒受体的分布。研究结果为探讨流感病毒的感染机制和宿主特异性的差异提供了基础数据。     

H5亚型鸭源流感病毒HA基因序列生物信息学分析

A型流感病毒（AIV）引起的禽类禽流行性感冒（avian influenza,AI）或相关疾病,被国际兽疫局定为甲类传染病。AIV中最容易突变的基因是血凝素（HA）基因,具有亚型和株的特异性,是区分病毒亚型的依据之一。本研究从GenBank中下载了所有209条鸭源H5禽流感病毒HA基因的全序列,利用生物信息学软件构建进化树研究序列的聚类特点;比较不同年份毒株的HA基因的受体结合位点氨基酸,找出受体结合位点氨基酸的变异规律;比较不同年份分离的鸭源H5N1序列的HA1和HA2蛋白的剪切位点,找出各年份毒株的剪切位点的特点;比较不同年份分离序列的潜在糖基化位点,统计各年份潜在糖基化位点的数量以及序列变化。期望找到H5亚型鸭源流感病毒的变异规律和变异方向,为鸭源流感的防控起到积极的作用。     

也评禽流感的『饥饿疗法』

正现在市场上盛行一种禽流感的"饥饿疗法",且受到一些蛋鸡养殖场和基层兽医人员的推崇。在此笔者也想谈一下自己的观点,与各位讨论。大家都知道禽流感病毒的血凝素HA蛋白裂解为HA1和HA2两个部分是病毒具备感染性和侵入细胞复制的首要条件。流感病毒依靠其HA1吸附到宿主细胞的唾液酸糖蛋白受体上,然后通过受体介导的内吞     

人感染H7N9病毒血凝素基因分析

为研究2015年人感染H7N9流感病毒血凝素基因变化带来的病毒感染力、致病力等特征变化,从GISAID和GenBank上获取我国2015年人感染H7N9流感病毒HA核酸序列,经BLAST在线比对后下载选用的2013年和2014年人、家禽感染H7N9流感病毒HA核酸序列;利用MEGA6.0分析HA蛋白关键位点氨基酸残基的变化,比较HA核苷酸序列同源性,构建系统进化树,探讨我国2015年人感染H7N9流感病毒HA基因变化和引起的病毒感染力、致病力变化。2015年人感染H7N9病毒HA蛋白均具有能使其与人呼吸道受体特异性结合的Q226L,各样本HA蛋白氨基酸替换位点比2013年样本氨基酸替换位点增多,2015年人感染H7N9病毒出现分化。新增的氨基酸变化可能加强了H7N9病毒对人的毒力,2015年人感染H7N9病毒出现分化并具有地域性特征。     

禽流感病0毒血凝素保守氨基酸对其受体结合位点的影响

采用PCR定点突变技术,对H5N1亚型禽流感病毒的血凝素HA基因受体结合位点相关的保守氨基酸分别进行以下位点的定点突变:35位K→R、45位D→N、98位Y→F、193位K→R和267位A→T,构建突变表达载体pCI-HA,转染293T细胞进行瞬时表达.流式细胞检测结果显示:193位K→R的突变体的HA的表达显著增加;98位Y→F突变体的HA的表达受到显著抑制.同时,血球吸附试验表明,同→HA突变体吸附鸡红细胞和马红细胞时,显示出不同的红细胞吸附能力.因此,受体结合位点相关的193位和98位的保守氨基酸不仅对受体结合位点结构域的形成有影响,它们还在决定AIV感染的宿主特异性中具有重要的作用.     

禽流感病毒血凝素保守氨基酸对其受体结合位点的影响

采用PCR定点突变技术,对H5N1亚型禽流感病毒的血凝素HA基因受体结合位点相关的保守氨基酸分别进行以下位点的定点突变：35位K→R、45位D→N、98位Y→F、193位K→R和267位A→T,构建突变表达载体pCI-HA,转染293T细胞进行瞬时表达。流式细胞检测结果显示：193位K→R的突变体的HA的表达显著增加;98位Y→F突变体的HA的表达受到显著抑制。同时,血球吸附试验表明,同一HA突变体吸附鸡红细胞和马红细胞时,显示出不同的红细胞吸附能力。因此,受体结合位点相关的193位和98位的保守氨基酸不仅对受体结合位点结构域的形成有影响,它们还在决定AIV感染的宿主特异性中具有重要的作用。     

H3N2亚型犬流感病毒血凝及血凝抑制试验的研究

为优化H3N2亚型犬流感病毒(CIV)的血凝抑制(HI)试验方法,本研究应用不同种类红细胞进行CIV的血凝(HA)试验,应用不同种类红细胞和不同血清处理方法进行CIV的HI试验,评价其对HA和HI试验的影响。结果表明,H3N2亚型CIV对鸡和犬红细胞的凝集性最好,对小鼠、猪和牛红细胞的凝集性较差。HI试验应用鸡红细胞悬液效果最好,受体破坏酶(RDE)和高碘酸钾处理可以有效去除犬血清中非特异血凝抑制素,但高碘酸钾对血清特异性抗体有损耗。本研究筛选出H3N2亚型CIV HI试验的最佳方法,为犬流感的血清学诊断提供技术支持。     

核酸免疫制备抗猪流感病毒HA单克隆抗体

为制备H1N1猪流感病毒HA蛋白单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),本试验利用表达猪流感病毒A/Swine/Guangdong/2004(H1N1)毒株HA蛋白的表达质粒pVAX1-HA肌注股内肌免疫BALB/c小鼠,将其脾细胞与骨髓瘤细胞(SP2/0)进行融合;通过间接ELISA方法筛选和有限稀释法克隆,获得9株稳定分泌抗HA单克隆抗体的杂交瘤细胞。中和试验结果显示,单克隆抗体4D5株对H1N1流感病毒起中和作用,该单克隆抗体杂交瘤细胞培养上清的效价为1∶1024。这株单克隆抗体与哈尔滨兽医研究所国家重点实验室保存的H3N2流感病毒、H5N1流感病毒均不发生交叉反应,显示出了很好的H1特异性;间接免疫荧光试验结果显示,这株单克隆抗体能与H1N1流感病毒发生特异性反应。制备的特异性抗HA单克隆抗体为建立H1N1流感病毒免疫学检测方法和单链抗体抗病毒复制研究奠定了基础。     

不同致病性H7N9亚型流感病毒HA蛋白的比较分析

为明确高致病性和低致病性H7N9亚型流感病毒血凝素(HA)蛋白的血清学特性是否有差异,通过体外表达两种H7N9亚型流感病毒HA蛋白并进行分析。利用RT-PCR方法扩增出高、低致病性H7N9亚型流感病毒HA基因,测序,并克隆于真核表达载体pCAGGS-Flag中,构建两个重组表达质粒,命名为pCAF-H7HPHA和pCAF-H7LPHA,分别转染293T细胞,用间接免疫荧光试验和Western blot试验观察HA蛋白的表达情况。结果显示:与低致病H7N9亚型流感病毒比较,高致病性H7N9亚型流感病毒HA基因裂解位点有连续的碱性氨基酸插入,糖基化位点和受体结合位点没有差异。不同致病性毒株的HA蛋白均能表达良好,表达蛋白分子量约为70 ku;高致病性H7N9亚型流感病毒HA蛋白(或血清)可以与低致病H7N9流感血清(或蛋白)发生反应。结果表明:不同致病性H7N9亚型流感病毒HA蛋白在血清学上没有差异性,为H7N9亚型流感病毒HA蛋白的研究奠定基础。     

具有HI活性的H1亚型流感病毒特异性单克隆抗体的制备与应用

为了制备具有HI活性的HI亚型流感病毒特异性单克隆抗体(MAb),本研究以H1N1亚型猪流感病毒(SIV)株A/Swine/Guangdong/718/01(H1N1)为免疫原,免疫BALB/c小鼠,经常规细胞融合后,血凝抑制(HI)方法进行检测,融合细胞经稀释克隆纯化后,获得11株能稳定分泌抗血凝素特异性HI MAb的杂交瘤细胞株。鉴定表明,所获MAb与其他具有血凝活性的病毒以及其他14个HA亚型的流感病毒均不具有HI交叉反应,表明这11株MAb均具有良好的流感病毒亚型特异性。其中A6F、2BBF和2BB与其他H1亚型流感病毒分离株的HI试验证实我国不同地区分离株之间的抗原性存在一定差异。11株MAb对H1SIV抗原的HI试验结果显示其HI效价有明显差异。叠加实验表明这些MAb分别识别HA抗原的不同表位。间接免疫荧光试验表明,2BBF、8HB、1DH、7FC和2BB均可与2009年流行H1N1病毒A/California/04/2009HA抗原发生特异性反应。这些MAb特异性的研制为H1亚型流感病毒的疫情病原学快速诊断以及病毒抗原性变异的相关研究提供了物质基础。     

动物流感与人类流感之间的相关性

流感（Influenza）是由流感病毒引起的人和动物共患的一种呼吸道传染病。流感病毒为RNA病毒，具有内部抗原和表面抗原。内部抗原是核蛋白和基质，很稳定。依据病毒的型特异性抗原的不同，将病毒分为A、B、C三型。表面抗原为血凝素HA和神经氨酸酶NA，很容易变异，是株特异性抗原。依据株特异性抗原，将A型病毒区分为许多亚型。目前有H１～H１５１５种不同的HA抗原和N１～N９９种不同的NA抗原。乙型、丙型流感病毒主要感染人，A型流感病毒能感染人和猪及各种禽类、马等其它动物。由于流感病毒不仅给动物生产带来严重危害，而且对人类…     

流感病毒与细胞受体相互作用的复杂性

细胞受体是流感病毒感染、复制与传播的生物学基础.病毒血凝素基因的差异和细胞上不同类型的受体是影响病毒受体结合特性的两个重要因素.了解这两个因素有助于人们进一步认识流感的病原学、感染机制、流行病学等内容,对于流感的监测、疫苗研制和公共卫生学都将有借鉴意义.论文就流感病毒基因特点、细胞受体类型差异及二者相互作用的复杂性进行综述.