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为何大流行性流感如此致命?

来源:本站原创 2019-05-11 08:04

2019n年5月11日讯 /生物谷BIOON /——100年前,西班牙流感病毒感染了世界三分之一的人口,并夺去了多达1亿人的生命。这个病毒继续进化,它的后代引发了后来所有的流感大流行,因此导致1918年的流感大流行被称为“所有流感大流行之母”。美国军方预测,如果今天出现类似的流感病毒,仅在美国就会有280万人死亡,是1918年流感的6倍。

病毒怎么会如此致命?

流感病毒是可以进入鸟类或哺乳动物(如人类)细胞的微小颗粒。病毒这样做是因为它们没有自己的资源,需要从我们的细胞中窃取成分和能量来进行复制。它们还不断地变异和混合它们的遗传信息以适应我们的细胞


图片来源:http://cn.bing.com

为了保护我们免受感染和疾病,我们的免疫系统可以检测到流感病毒并以多种方式进行反击。例如,专门的蛋白质可以在我们的细胞内寻找病毒的遗传物质,并触发信号,警告邻近的细胞有病毒存在。如果有必要,免疫系统甚至会迫使受感染的细胞自我毁灭,以防止病毒传播。抗体还能中和呼吸道中的病毒蛋白,或“标记”病毒,使其被特殊的免疫细胞破坏。

这就是为什么我们使用疫苗:向我们的免疫系统展示未来可能感染的潜在的病毒蛋白,以使我们的身体为它们做好准备。我们的免疫系统在流感和禽流感感染的严重程度上也扮演着重要的角色。随着时间的推移,我们所遇到的大多数季节性流感病毒都已经很好地适应了我们作为宿主的身份,并在相对不被我们的免疫系统发现的情况下复制自己。


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但是流感病毒也可以在动物之间“跳跃”,比如从鸟类到人类。这意味着我们可能会突然面临一种类型的流感,比如H5N1禽流感,这是我们从未见过的,也不适应我们的细胞。我们的免疫系统会检测到这些病毒,并发起猛烈的反击,或称“细胞因子风暴”。细胞因子的强度如此之大,以至于我们的肺里充满了白细胞、液体和血液,我们实际上被淹死了。

发现病毒垃圾

我们大致知道哪些病毒和细胞蛋白参与了破坏性反应。但是我们还不清楚为什么它是由流感大流行和禽流感病毒引起的。在最近的一项研究中,研究人员观察了免疫系统在复制流感病毒基因信息时的“感觉”。研究人员发现,免疫系统会聚焦于微小的“错误”的基因病毒信息分子。因此,我们的免疫系统看到了病毒的“垃圾”,而病毒的正常基因组仍未被检测出来。

西班牙流感病毒和H5N1禽流感在人类肺细胞中产生的缺陷基因组比适应这些细胞的病毒更多。此外,当你把复制无害流感病毒基因组的酶改变成类似于西班牙流感病毒的酶时,这种工程酶会立即开始制造更多有缺陷的分子并过度刺激免疫反应。而原来的酶并没有引起这些反应。


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危险的流感病毒会制造一种分子,当这些病毒进入我们的细胞时就会引起疾病。我们认为这是因为他们没有足够的时间去适应,而且正在错误地复制自己。这一观点得到了近期其他观察结果的支持,对于其他新兴病毒(如埃博拉)引发的疾病可能也很重要。在西班牙流感大流行一个世纪之后,我们终于能够更好地理解是什么使流感大流行和禽流感病毒致命。这将帮助我们寻找中和有害分子的方法,并为新的流感大流行做好准备。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

【1】Why pandemic influenza is so deadly – revealed

【2】Hui Li et al. Internal genes of a highly pathogenic H5N1 influenza virus determine high viral replication in myeloid cells and severe outcome of infection in mice. PLOS Pathogens. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1006821

【3】The ‘beating heart’ of the flu virus – and why scientists want to commandeer it

【4】Aartjan J. W. te Velthuis et al. Mini viral RNAs act as innate immune agonists during influenza virus infection. Nature Microbiology. DOI https://doi.org/10.1038/s41564-018-0240-5

【5】Into the Eye of the Cytokine Storm

【6】Influenza virus infections in humans (February 2014)

【7】Antiviral Response in Pandemic Influenza Viruse

【8】How the Flu Virus Can Change: “Drift” and “Shift”

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