与致命病例有关的猪流感变种可能已禁用肺部的清除机制

去年的变体’根据一项新的研究,与致命病例有关的大流行性流感携带了一种突变,使其能够感染呼吸道内的不同细胞亚群。该研究报告将于下周发表在 病毒学杂志,表明该突变病毒可能损害了肺’清除细菌的能力。这项研究背后的研究人员来自伦敦帝国理工学院,医学研究理事会国家医学研究所和马尔堡大学,他们说,这些发现凸显了致命的流感毒株可能出现和传播。

2009年的H1N1流感大流行在全球造成数千人死亡,但大多数病例相对较轻。该病毒的一个变异体在其表面的蛋白质中带有一个称为D222G的突变,感染该变异体的人更可能患有严重的致命疾病。根据世界卫生组织的报告,2009年每100例大流行流感病例中,只有不到2例发现D222G突变,但每100例死亡中约有7例是D222G突变。

通过附着在细胞表面的受体分子来感染细胞。不同的细胞类型上存在不同的受体,病毒只能感染在其自身表面上具有正确的蛋白质受体的细胞。

这项新研究表明,具有D222G突变的流感病毒可以与气道中更广泛的受体结合,包括存在于纤毛细胞上的受体。这些在气道内层中发现的细胞具有称为纤毛的头发状突起。纤毛来回摆动,使粘液和被捕获的颗粒向上移至口腔,通常被吞咽或咳嗽。当纤毛细胞被感染时,纤毛停止运动,这种重要的清除功能受到损害。吸入的病毒和细菌可以更轻松地到达肺部,在肺部有可能引起肺炎。

马尔堡大学的合作小组证明,突变病毒具有更高的感染纤毛细胞的能力。纤毛细胞感染会破坏肺部 ’研究人员认为,清除机制可能是使D222G突变更具毒性的因素之一。

“这种简单的突变将一种病毒蛋白的构建基交换为另一种,显然导致了H1N1病毒的更具毒性,”负责这项研究的伦敦帝国理工学院医学系的Ten Feizi教授说。“我们认为这至少部分是由于该病毒能够与不同的受体结合,从而使其能够感染纤毛细胞并阻止其清除细菌。

“如果突变病毒获得了更广泛传播的能力,后果将非常严重。该研究表明,世卫组织全球流感监测网络继续密切监测流感病毒新变种的出现是多么重要。即使2009年的大流行相对温和,’我们必须谨慎处理疫情并保持警惕,这一点至关重要。病毒在不断发展,’可能会出现像1918年大流行一样危险的新形式。”

Feizi教授和她的团队通过将一系列不同的碳水化合物附着在玻璃表面上,类似于气道内衬细胞表面上存在的受体,研究了不同流感病毒的受体特异性。然后将病毒在玻璃表面的顶部孵育,并使用荧光染料,研究人员可以看到板上病毒结合的受体。

这项研究基于费兹教授及其同事的早期工作,该工作表明,与季节性流感相比,2009年大流行性病毒可以结合更广泛的受体类型。先前的研究表明,大流行性流感对所谓的alpha2-3受体以及季节性流感偏爱的alpha2-6受体具有一定的亲和力。现在,他们已经表明,在具有D222G突变的大流行性流感的情况下,对α2-3受体的亲和力大大提高了。尽管在鼻子,喉咙和上呼吸道中发现了alpha2-6受体,但在肺中但在整个呼吸系统的纤毛细胞中普遍存在alpha2-3受体。

这项研究由惠康基金会(Wellcome Trust),医学研究理事会,生物技术和生物科学研究委员会,英国研究理事会资助’EPSRC基本技术计划’的后续翻译赠款,以及来自黑森州冯·贝林·伦琴基金会和LOEWE计划UGMLC的德国赠款。

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黄三W

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编者注:

1.Journal参考:Y. Liu等。“2009年大流行性A(H1N1)流感致命病例中D222G血凝素突变体的受体特异性和细胞嗜性改变。” 病毒学杂志,2010年11月,第84卷,第22期。

可以在这里下载论文的副本: //fileexchange.imperial.ac.uk/files/0be92a21af5/Liu%20et%20al%20H1N1pdm%20paper%20J%20%20virol.pdf

2,在D222G突变病毒中,血凝素分子222位存在一个氨基酸取代:天冬酰胺被甘氨酸替代。

3.据记录,D222G突变的总体患病率不到甲型H1N1大流行流感病例总数的1.8%,而致命病例为7.1%。来源:“2009年甲型大流行性流感(H1N1)病毒血凝素中D222G氨基酸取代的初步综述。”世界卫生组织,2009年12月28日。

4.关于伦敦帝国理工学院

一直被世界评为 ’伦敦帝国学院是最好的大学,是一所以科学为基础的机构,以卓越的教学和研究声誉而闻名,吸引了14,000名学生和6,000名国际最高水平的员工。该学院的创新研究探索了科学,医学,工程学和商业之间的联系,提供了改善生活质量和环境的实用解决方案–以动态的企业文化为基础。

自1907年成立以来,帝国’对社会的贡献包括青霉素的发现,全息术的发展以及光纤的基础。致力于应用研究造福所有人的承诺一直持续到今天,当前的重点包括跨学科合作,以改善全球健康,应对气候变化,开发可持续能源和应对安全挑战。

2007年,伦敦帝国理工学院和帝国理工学院医疗保健NHS信托基金成立了英国’的第一个学术健康科学中心。这种独特的伙伴关系旨在通过获取新发现并将其尽快转化为新疗法来改善患者和人群的生活质量。

网站: www.imperial.ac.uk

5,关于惠康基金会

威康信托基金会(Wellcome Trust)是一家全球慈善机构,致力于实现人类和动物健康的非凡改善。它为生物医学研究和医学人文学科的最聪明的人提供了支持。信任’支持范围包括公众参与,教育和应用研究以改善健康。它独立于政治和商业利益。

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6,关于医学研究理事会

近一百年来,医学研究理事会通过支持最高质量的科学,改善了英国乃至世界人民的健康。 MRC投资于世界一流的科学家。它已经产生了29位诺贝尔奖获得者,并为国际认可的研究提供了繁荣的环境。 MRC致力于产生影响,并提供医疗突破背后的财务实力和科学专业知识,包括首批抗生素青霉素之一,DNA结构以及吸烟与癌症之间的致命联系。今天,由MRC资助的科学家致力于研究21世纪的主要健康挑战。

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7.关于工程与物理科学研究委员会

工程与物理科学研究委员会(EPSRC)是英国’是为工程和物理科学研究提供资金的主要机构。 EPSRC每年在研究和研究生培训上投资约8亿英镑,以帮助英国应对下一代技术变革。

网站: www.epsrc.ac.uk

8.关于BBSRC

生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)是英国生命科学研究的资助机构。 BBSRC由政府赞助,每年投资约4.7亿英镑用于各种研究,这些研究对英国公民的生活质量做出了重大贡献,并为包括农业,食品,化学,医疗保健和制药在内的许多重要工业利益相关者提供支持。 BBSRC的使命是资助国际竞争性研究,提供生物科学方面的培训,为知识转让和创新提供机会,以及在大学,中心和研究所中就科学利益问题与公众和其他利益相关者进行互动。

Babraham研究所,动物健康研究所,食品研究所,John Innes中心和Rothamsted研究所是BBSRC的研究所。这些研究所利用专业设施进行长期的,以任务为导向的研究。他们与行业,政府部门以及其他研究最终用户之间有着密切的互动。

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