H7N9禽流感病毒究竟是種什么樣的病毒
發(fā)布時間：2013-04-22
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發(fā)布來源：南陽南石醫(yī)院
今年春天，禽流感再次殺來，而且是新型的H7N9病毒引起的。禽流感病毒究竟是種什么樣的病毒，居然可以在現代醫(yī)學如此發(fā)達狀況下不斷出現，還能讓人緊張不已？人又非“禽”，為何會頻頻感染禽流感，難道是我們的身體變弱了？這次新出現的H7N9病毒，是從H1N1演化來的“7.9版”嗎？禽流感是越來越厲害了，還是正在被人類攻克，還是未來還可能有更強大的病毒出現？人類可能徹底消滅禽流感嗎？
禽流感的全名，是“鳥禽類流行性感冒”，簡單說就是禽鳥類患的流感。
通常禽流感不會在人與人之間傳播 ，但它們有時能夠傳染給直接接觸鳥類的人或者其它動物。1997年香港出現的H5N1，導致18人感染，6人死亡 ，就是這種情況。
人類得了禽流感，其實簡單說也是得了一種流感。所謂流行性感冒，一般人看這個詞覺得感冒而已，一些醫(yī)生甚至一開始也把流感患者當一般感冒來治，但其實流感與通常的感冒（季節(jié)性感冒）是完全不同的，將流感當一般感冒對待可能導致嚴重后果。
誰將這兩個名字起得如此類似已不可考，但這確實最“坑爹”的一次起名，不知延誤過多少人的生命。世界衛(wèi)生組織（WHO）的調查數字顯示，全世界范圍內，每年約有300萬人感染流感病毒，其中約25至50萬人死于流感及其引起的并發(fā)癥，1999年更是有超過400萬人死于流感。
再看看人類的歷史，僅在20世紀就出現過3次世界范圍的流感大流行，分別發(fā)生于1918年、1957年和1968年。其中以1918-1919年的流感最為嚴重，后來確定其病原體是H1N1。其與2009年爆發(fā)的流感同屬于H1N1，但并非相同毒株（關于這讓人頭大的“H”和“N”，還有“毒株”會在下面詳細解釋），但造成的危害也要大得多。
這場流感也叫西班牙流感，因西班牙媒體和公眾的關注而得名，但其實際波及到了世界上絕大部分地區(qū)。從1918年3月到1919年4月前后，這場歷時1年多的瘟疫共造成5000萬到1億人喪生，沉重打擊了全球政治與經濟，甚至在一定程度上推動了第一次世界大戰(zhàn)的結束。
西班牙病毒的起源眾說紛紜?？茖W家從當年保存完好的尸體中獲取了病毒樣本，有研究分析認為它帶有禽流感病毒的分子特征，很可能是在某種鳥類中產生，然后傳給了人類。但也有學者提出不同意見，認為是在哺乳動物中傳播，最后傳給了人，并且當時確實有豬群感染流感的記錄。但所有觀點在有一點是一致的，就是病毒很可能是先在動物中傳播，變異以后獲得了人與人之間傳播的能力，而在人與人之間傳播過程中毒性一度再次增強，才造成了如此嚴重的后果。
與大多數流感不同，西班牙流感的死亡率呈現"W"形分布，死亡率最高的是年輕人。2007年 ，科學家用1918年的H1N1毒株去感染猴子，終于揭開了其中的奧秘。這些被感染的猴子在數天內就死亡，其血液中的免疫蛋白達到了一個極高的水平。原來，病毒使免疫系統(tǒng)高負荷運轉，甚至"過載"，各種免疫調節(jié)物質引起了一場"免疫因子風暴"，亢奮的免疫系統(tǒng)開始胡亂攻擊，甚至損傷了自身器官，從而造成了患者死亡。
可見，強力流感來襲的話，還是挺可怕的。
H？N？
"禽流感"，其構詞與"豬流感"、"狗流感"、"人流感"等是一致的，就是指適合在特定的動物群體中傳播的流感。但這不意味著只有鳥類能患禽流感，人、貓、狗和豬都曾被檢出感染禽流感，甚至獸中之王老虎也沒有幸免。
事實上，目前人類已經發(fā)現的流感病毒可分為甲（A）、乙（B）、丙（C）三型，它們是流感的病原體，通常為直徑10-300納米（十億分之一米）的球形顆?；蚶w維，表面有膜，上面還像刺猬一樣，有一些突起。
其中，甲型流感病毒能夠感染人、其它哺乳動物和鳥類，最容易變異，并且是幾次主要大流行的流感的病原體。乙型流感和丙型流感除了能感染人，還分別能感染海豹和豬，它們目前造成的危害遠不及甲型流感病毒，而我們對丙型流感還知之甚少。
除此以外，還曾經在非洲發(fā)現過一種"?。―）型"流感病毒，又叫Thogoto病毒，能引起人腦膜炎，但較為少見。最后，這些流感病毒還有一個親戚，能夠引起大西洋鮭魚的貧血癥。這些流感病毒的外觀都比較相似，往往需要通過分子生物學手段才能將它們區(qū)分開?？傮w來說，最引人關注的還是甲型流感。
甲型流感病毒家族也最大，又分成了若干個亞型，通常寫作HhNn，h和n是變化的數字，H和N則指的是病毒表面特征性的突起。這就好比衣服上特殊的花紋，科學家就靠這些“花紋”來給病毒歸類，所以我們一看到HhNn的說法，那它就是指一類甲型流感病毒了。
其中，"H"是血凝素（HA, hemagglutinin）的英文字頭，它是一種圓柱形分子，不同亞型的分子間有細微的區(qū)別 ，也是能夠被免疫系統(tǒng)所識別的抗原，按照發(fā)現的時間順序，目前已知17個亞型 ，其中后兩個是近年才發(fā)現的，H16在2004年被發(fā)現，只從瑞典和挪威等國攜帶甲型流感的紅嘴鷗中檢出過；H17則是2012年在果蝠中發(fā)現的。目前，在人流感病毒中只發(fā)現過H1、H2和H3三種。
N是神經氨酸酶（NA，neuraminidase）的英文首字母，目前人類已經檢測到的有10個亞型，它的作用是可以幫助病毒從宿主細胞中釋放出來。
這樣算來，甲型流感病毒理論上能有17×10種組合，也就是170種，但實際種類遠少于這個數字，因為很多組合類型都并未出現，將來也可能會有更多類型新產生或被發(fā)現。
每一個甲型流感病毒亞型中還會出現不同的病毒，彼此的基因組略有差別，稱為“毒株”。有的毒株適合在人群中傳播，那就是人流感病毒，目前已知的人流感類型有H1N1、H1N2和H3N2三型。
目前已知的所有甲型流感病毒亞型中都存在適合感染鳥類的毒株，因此有人認為，流感病毒總是先在鳥類中進化出來，然后傳給其它鳥類和哺乳動物，然后再進一步進行變異成適應在相應動物中傳播的流感病毒。
百變病毒
這次的H7N9病毒應該是首先在家禽和鳥類中形成并傳播，最終在擴散過程中，感染了接觸到鳥類、鳥類排泄物、分泌物或被污染流體的人，但目前沒有證據顯示其具備了在人群中傳播的能力。事實上，大多情況下禽流感病毒不適應人與人之間的傳染，更難具備人群傳染的能力。當然，一旦病毒發(fā)生了變異，則是另一種情況了。
我們具有一套免疫系統(tǒng)，凡是得過的疾病，機體都會努力記住它并產生抵抗力，這樣，我們二次患病的可能性就降低了。但流感卻是個例外，流感病毒的特殊之處在于，它被免疫系統(tǒng)識別的那些部分始終在默默變化著，就仿佛在逃避免疫系統(tǒng)的記憶與追殺一般--大多數人在感染流感以后的幾年后，就會對新產生的變異毒株再次失去抵抗力 。
這其中的一個原因便是流感特殊的遺傳方式。中學生物里都學過，人類與動植物的遺傳物質是一種稱為DNA的雙螺旋結構的分子，外形就如同兩股面擰在一起形成的極長的麻花，上面攜帶著"遺傳密碼"。這兩股"面"互相監(jiān)督，確保遺傳信息的準確。但是流感病毒的遺傳物質卻是RNA分子，但每個RNA只有一股，穩(wěn)定性比DNA差，再加上流感RNA在傳給下一代的復制過程中有一個極為"差勁"的幫手--RNA聚合酶，新合成的子代RNA經常會出錯。這就好比一群粗心的學生謄抄課文，經過無數次轉抄后，得到的文章早已和課文差之千里，這就是病毒變異的積累。
免疫系統(tǒng)要再次發(fā)揮作用，就必須重新學習這些新的變異，計劃趕不上變化快，因此增加了病毒生存的幾率。而且有證據顯示，那些被免疫系統(tǒng)識別的病毒蛋白分子的變異速度要快于其它部分，似乎免疫系統(tǒng)的作用加速了某些變化。
除了高突變率之外，不同物種間的甲型流感病毒的重組（shifts）也賦予了其易變異的特性。目前所知，甲流病毒基因組共編碼12個病毒蛋白，分布于8條RNA片段上。當一個宿主體內感染兩種或兩種以上甲型流感病毒時，重組就有可能發(fā)生，不同種病毒之間交換一些RNA，進行重組。比較容易察覺的是HA和NA的互換，如H1N1遇到H2N3再經過互換以后，理論上就有可能形成H1N3、H2N1等新亞型。同時，病毒的傳染性和致病性基因也可能發(fā)生交換，從而使病毒變得更弱小，或者，糟糕地變得更強大……
這也是為什么當有禽流感發(fā)生時我們會變得緊張，特別是當有人或其它動物被禽流感意外感染時。因為這些感染了人和其它動物的禽流感病毒，可能在這些宿主體內遭遇其它流感病毒，比如一個感染了人流感病毒的人恰好又感染了禽流感，這時候如果發(fā)生了重組變異，就可能讓禽流感病毒從人流感病毒那里獲得在人群間傳播的能力。如果這個禽流感病毒是個高致死性的病毒，經過這樣的變異，后果就不堪設想。因此，撲殺感染禽流感的家禽能夠減少人感染禽流感的概率，從而降低禽流感和人流感病毒發(fā)生重組的風險。
另一個需要格外盯緊的是豬，研究發(fā)現，不論是禽流感病毒還是人流感病毒，豬都能感染，并且能將它們"培育"得很好——這可是一個良好的重組變異中間場所。因此，從這個角度上，不建議大規(guī)模的豬飼養(yǎng)廠和家禽飼養(yǎng)廠規(guī)劃得過于靠近。事實上，2009年初出現的H1N1病毒就混合了來自人流感、豬流感和禽流感病毒的基因。
有時候越簡單的東西，弱點就越少，比如H7N9病毒，克制它們的藥物很少，而且我們還必須面對它們駭人的繁殖速度——這些小東西在感染者體內夜以繼日地，如同流水線一般在制造同類。目前，在與流感病毒的斗爭中，我們處于守勢，而且形式并不十分樂觀。
甚至目前對流感的傳播方式的了解也并不十分透徹，流感典型的傳播方式是通過咳嗽和噴嚏釋放的病毒在空氣中傳播，但有些非空氣傳播的情況卻很難解釋。帶上口罩或者減少與鳥類的接觸在一定程度上對防御禽流感還是有幫助的，不過，一些人去搗毀鳥巢什么的就偏激了，畢竟攜帶流感病毒的鳥是少數，而且如果鳥需要全面撲殺的話，豬、狗、貓等等這些同樣可能的潛在攜帶者呢？
幸運的是，流感病毒的熱穩(wěn)定性很差，隨著氣溫的升高和太陽紫外線的增強，它們在環(huán)境中所能生存的時間會越來越短，傳播力也會減弱。
從微觀層次上來講，流感病毒感染人的過程非常巧妙，它們通過特殊表面的分子騙取人體細胞將其吞下，然后將自己的遺傳物質釋放到細胞中，奪取細胞的控制權，然后利用細胞中的物質進行自我復制，就像在生產線上一樣產生RNA和蛋白質外殼，最后裝配到一起形成病毒，同時以出芽的形式從細胞上脫落下來，再展開新的征程。
目前最主流的藥物開發(fā)依然是針對病毒變異性不強的關鍵蛋白質，針對蛋白結構研究抑制劑或阻斷劑。現在的治療藥物主要就是設法阻斷或者抑制其中的某些環(huán)節(jié)，從而抑制病毒繁殖，為機體免疫系統(tǒng)爭取時間。如金剛烷胺類藥物是流感病毒里一種叫"M2蛋白"的阻斷劑，也是最早用于抑制流感病毒的抗病毒藥，但是由于其耐藥性及副作用等問題，WHO已建議停止使用。
目前，兩種神經氨酸酶的抑制劑，達菲和扎那米韋，被認為是治療甲型流感病毒感染的特效藥。但是2009年初的H1N1已經對此類藥物產生了耐藥性，并且在全球蔓延開來。事實表明，我們對流感病毒的認識還遠遠不夠，抗流感病毒藥物的研制工作仍然任重道遠。幸運的是，H7N9對達菲類藥物似乎還沒有耐藥性，在它的幫助下，上海一名4歲的男孩被治愈，當然，這必須是在診斷及時的前提下。
另一個與流感病毒斗爭的武器是疫苗，一支典型的疫苗最終由3種成分構成：來自乙型流感的成分，來自H1N1甲型流感毒株的成分和來自H3N2甲型流感毒株的成分，分別針對3種當年流行（或將最可能流行）的毒株。
現在應用的疫苗是病毒弱毒株、單獨的病毒蛋白、死亡的病毒或者病毒的類似物，從安全性上說，屬于沒有毒性或弱毒。我們通過注射疫苗讓免疫系統(tǒng)熟悉病毒的特征，其實就是一種"模擬入侵演練"，從而能在病毒真正入侵時快速準確地做出應答，減少被感染的概率。
1935-1936年，在從人體中分離出流感病毒兩年以后，人類第一次進行了流感疫苗測試，1940年后疫苗大規(guī)模試用，1960年后開始被各國政府推薦使用。但是，由于流感的高變異性，每年都必須重新設計和生產疫苗。
此外，現在還有一種被稱為DNA疫苗的技術，也頗具潛力，其原理就是將能夠表達出病毒特征蛋白的基因植入人體部分細胞，持續(xù)生產這些蛋白質，刺激免疫系統(tǒng)始終處于興奮和戒備狀態(tài)，其效果好于常規(guī)疫苗，因為后者在接種后，機體會慢慢"遺忘"。WHO建議在北半球流感高發(fā)期，也就是每年的9月至次年4月接種疫苗，在南半球也有相應時間段的建議。事實證明，疫苗能夠起到一定的防護作用，特別是能夠顯著減小在校學生的發(fā)病率。
現在，我們和病毒之間的"道魔之爭"已經進入白熱化，科學家們正在爭取盡早獲得有力的，甚至可以反擊的武器，但是離徹底消滅病毒，為時尚早。
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