高中生物病毒典例H5N1型高致病性禽流感病毒简介

高中生物病毒典例H5N1型高致病性禽流感病毒简介

【摘要】在高中生物中，病毒是一种非常特殊的非细胞结构的微生物，H5N1是一种近年来比较高发的人、禽、兽共患的新发传染病，H5N1是以RNA为遗传物质的逆转录病毒，是帮助高中阶段学生学习病毒知识、扩充中心法则的典型实例。本文详细介绍了这种就病毒的结构特点、禽流感病毒和人流感病毒的关系、致病机理和疫苗研究现状进行综述。

【关键词】H5N1高致病性禽流感病毒；结构；致病机制；疫苗研究

在高中生物的学习过程中，在必修一 “细胞的类型和结构”一节中，学生首次接触了除原核细胞和真核细胞以外，还存在着病毒这种非细胞结构的生物；在必修二“探究遗传物质的过程”一节中，学生又一次接触到了不同类型的病毒：DNA和RNA病毒；在接下来学习的“中心法则及其发展”中，又涉及到了逆转录病毒的知识。但是在高中生物的几本书中，并没有专门的章节来介绍病毒这种特殊的生物。因此本文以人流感病毒的近亲高致病性禽流感病毒为例，来介绍此种逆转录病毒的基本知识和研究现状。

1 禽流感病毒的结构

禽流感(Avian influenza，AI)是由A型流感病毒(Avianinfluenza virus，AIV)引起的从呼吸系统病变到全身败血症的一种高度接触性、急性传染病，鸡、鸭等家禽及鸟类等野禽均可感染。亚洲、美洲、欧洲的许多国家和地区都曾发生过此病，给养禽业造成了巨大的损失。禽流感不仅可以在家禽中传播，而且还可以由家禽传染给人类，直接威胁人类的健康。高致病性禽流感(Highly pathogenic avian influenza，HPAI)已被世界动物卫生组织(OIE)列为A类传染病，并被列入国际生物武器公约动物传染病名单，我国也将其列为一类动物疫病。

禽流感病毒AIV属RNA病毒的正黏病毒科，流感病毒属，是一种核糖核酸(RNA)病毒。病毒毒粒大致呈圆形，直径为80～120纳米。禽流感病毒主要由包膜和核衣壳构成。包膜由纤突，双层类脂膜和基质蛋白构成。纤突是在双层类脂膜上的密集钉状物或纤突覆盖，呈放射状排列，是糖蛋白插入并在毒粒表面形成突起，长度约为12-14 nm。在毒粒表面形成突起的糖蛋白有两种：一类是呈棒状，由血凝素分子的三聚体构成(HA)在病毒吸附和穿膜过程中以及决定病毒致病力的方面均起到关键的作用；另一种是呈蘑菇状，由具有催化活性的神经氨酸

酶蛋白(NA)的四聚体构成，NA非极性跨膜区起着固定和作为信号肽的双重功能，两种纤突在囊膜上的比例为75：20。对于人的免疫系统而言，这是两种抗原。根据抗原性的不同，AIV可分为A、B、C三型。基质蛋白是病毒粒子内的主要蛋白成分，其形成的基质膜紧贴在类脂双层内面，包围着核衣壳，是维持病毒形态的结构蛋白。AIV的核衣壳呈螺旋对称，核酸为单股负链RNA，分为8个不同的片段，A型和B型AI中，1个～6个片段均编码单个蛋白，分别为PB2、PB1、PA、HA、NP和NA；第7个和第8个片段均编码2个蛋白，分别为M1、M2和NS1、NS2。这10个病毒蛋白中，有8个是病毒粒子的组成成分(HA、NA、NP、M1、M2、PB1、PB2和PA)，分子质量最小的RNA段编码2个非结构蛋白，即NS1和NS2。在核酸外面包被着螺旋排列的壳粒，主要是由核蛋白(NP)构成。

图1 禽流感病毒模式图

(1)血凝素，简称HA蛋白，H蛋白可以使病毒结合到生物细胞的受体，使其感染；(2)神经氨酸酶，简称N蛋白，N蛋白会破坏细胞的受体，使病毒在宿主体内自由传播；(3)基质蛋白层；(4)禽流感病毒由8个负链的单链RNA片段组成。

图

2禽流感病毒电镜图

病毒颗粒大致呈圆形，直经约80～120纳米。包膜的脂质双分子层上有密集的钉状物和纤突，呈放射状排列，是糖蛋白插入并在毒粒表面形成突起。长度约为12-14 nm。

根据在病毒表面形成突起的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的抗原特性，将A型流感病毒分成不同的亚型。目前，有15种特异的HA亚型(H1-H15)和9种特异的NA亚型(N1-N9)。HA和NA的不同组合可能出现在同一种病毒表面，甲型流感病毒则根据HA和NA的不同组合而分为不同的亚型，并根据这种组合来命名。比如，H7N2 病毒代表表面有HA7蛋白和NA2蛋白的甲型流感病毒。与此类似，H5N1病毒的表面则有HA5蛋白和NA1蛋白。只有某些亚型目前在人群中流行，如H1N1，H1N2，和H3N2。其它的亚型常见于其它动物。例如，H7N7和H3N8病毒感染马。

人可以被甲，乙和丙三种流感病毒所感染。通常感染人类的甲型流感病毒只有H1N1，H1N2和H3N2等亚型。在1957 和 1968年流行的H2N2 亚型。现在，它们已不再流行。正常情况下只在人群中可以发现乙型流感病毒。与甲型流感病毒不同，乙型流感病毒并不分为亚型。虽然乙型流感病毒可以引起人类的流行病，但它们从没有引起过大流行。只有甲型流感病毒可以感染鸟类。野鸟是甲型流感病毒所有亚型的天然宿主。当感染甲型流感病毒之后，在典型的情况下，鸟类并不生病。但是，家禽如鸡和火鸡会病得很重甚至因禽流感而死亡。也有些禽流感病毒会使野鸟病重或死亡。一些甲型流感病毒的亚型也可感染猪、马、海豹和鲸等各种哺乳动物；丙型流感病毒导致的人类疾病较轻微，它们并不会流行或引起瘟疫。这些病毒也不分为亚型。

2 禽流感和人流感的关系

1997年香港发生首 …… 此处隐藏：5576字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……