流感病毒(Influenza virus) (1)
流感病毒(Influenza virus)屬正粘病毒科(Orthomyxoviridae),按照病毒核蛋白(Nucleocapside protein, NP)和基質蛋白(Matrix protein, M)的特徵,分為甲(A)、乙(B)、丙(C)三型,以甲型最為流行。
根據病毒顆粒表面血凝素(Hemagglutinin,HA)和神經氨酸酶(Neuraminidase,NA)蛋白抗原的差別,甲型流感病毒又可進一步分為不同的亞型。迄今所發現的甲型有15個HA亞型(H1 - H15), 9個NA亞型(N1 - N9)。
世界衛生組織(WHO)1980年規定流感病毒命名規則為:型別/
宿主名稱/ 分離地區/ 編號/ 分離年份(HA和NA亞型),若宿主是人類則可省略。如 A/ Beijing/ 353/ 89(H3N2),即甲型流感病毒,宿主是人,從北京分離,分離時間是1989年,編號353,為H3N2亞型。
流感病毒是(-)RNA基因病毒,最外面由雙層類脂膜包裹,裡面是核衣殼。核衣殼由NP和RNA聚合酶複合體(PB1,PB2及PA)與病毒的8個(甲型)RNA片段結合而成,呈螺旋絲狀。病毒顆粒大小和形狀可因宿主的不同有所差異,可呈球型、橢圓形或絲形(長度可由50-120nm,或更長)。
與其他RNA病毒不同之處是流感病毒RNA的轉錄和複製均在宿主細胞核內進行。
由於流感病毒的基因組是由多個分開的RNA片段所組成,當宿主細胞同時被兩種不同的流感病毒感染時,新生的子代病毒可獲得來自兩個親代病毒的基因片段,成為基因重配病毒。同型(甲、乙、丙)病毒的不同亞型(H-N)毒株間能夠發生基因重配現象,但不同型病毒之間不會出現基因重配。基因重配是產生甲型流感病毒抗原性突變株,并引起流感在世界大流行的一個重要原因。
在流感病毒包膜表面有纖維蛋白(甲型、乙型有3種:HA,NA,M2,丙型只有HA和NA兩種)。
病毒刺激人體產生抗體主要涉及位於病毒外膜上的一些糖纖維蛋白(HA和NA等)。這些糖蛋白的變異,是直接導致病毒免疫原性的改變。
HA蛋白是流感病毒的主要抗原之一,其抗體能中和流感病毒的感染,是主要的保護性抗體。甲3(H3)型流感病毒HA蛋白的頭部有5個抗原位點,分別稱A,B,C,D 和E位點。
份子流行病學研究的結果證明,流感病毒HA基因,主要是HA1編碼區在持續不斷地、快速地發生突變。序列分析發現HA基因的變化以嘌呤(Purines)之間的互換(A-G)或嘧啶(Pyrimidines)之間的互換(C-T)最常見;嘌呤與嘧啶之間的顛換較少見;插入(Insertion)或缺失(Deletion)突變只是偶爾出現。在HA1蛋白編碼區中所出現的核苷酸變異中,約40%是可以引起所編碼氨基酸發生改變的編碼改變(coding change);其餘的為非編碼改變(non-coding change)。HA1蛋白編碼區變異的頻率遠遠超過病毒的其他蛋白質。此外,某些能夠造成HA糖化位點的增加和減少的變異,也可影響病毒抗原性。
而造成HA基因快速變化的原因包括其RNA基因本身的快速改變。由於病毒RNA多聚酶缺少DNA多聚酶所具有的審閱功能, 因此,不能糾正RNA複製中的錯誤,使子代病毒的基因不完全忠實於親代病毒。
NA是流感病毒表面抗原之一,雖然其抗體不能中和病毒,但可抑制子代病毒的釋放及其在組織間的擴散,故在一定程度上可限制病毒感染。NA(N2)蛋白的頭部有7個能與抗體結合的位點, NA基因與HA基因相同,也在持續不斷地、快速地發生變異,但變異速度低於HA。
流感病毒的入侵透過位於HA頭部的受體結合部位(receptor binding site)與宿主細胞膜表面多糖受體末端的N-乙酰神經氨酸結合,使病毒附着於易感細胞表面。隨後,病毒附着處的細胞膜內陷,并逐步包裹病毒顆粒。最後,經胞飲作用(Endocytosis)將病毒吞入,形成胞內體(Endosome)。位於HA蛋白氨基末端的融合肽移位,進而激活融合過程,致使病毒的雙層類脂膜與細胞膜融合,釋放出病毒顆粒內部的核衣殼。病毒RNA及RNP複合體進一步從胞漿轉移至細胞核,在此開始RNA轉錄複製。
成熟子代病毒的病毒核衣殼與嵌有病毒特異性膜蛋白的細胞膜緊密結合,以芽生方式釋放出子代病毒顆粒。病毒NA蛋白在病毒顆粒釋放過程中發揮重要作用。NA蛋白缺損的病毒,在繁殖後期不能釋放出子代病毒,新生的病毒在細胞膜上凝集成團。在加入外源性NA後,NA蛋白缺損的病毒則可產生具有感染性的子代病毒。
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