流感病毒研究进展

流感病毒蛋白糖基化及其功能研究进展 丁小满;俞慕华 【摘 要】ABSTRACT:Influenza A virus is one of the hottest research topics as it can mutate easily as well as the most likely to trig‐ger local or worldwide pandemics .When a new subtype influenza virus emerges ,it does great harm to human health and dama‐ges social economy .This review summarizes recent research progress and analysis techniques about glycosylation of hemagglu‐tinin and neuraminidase of influenza A virus .%甲型流感病毒容易发生变异，可以引发局部或全球范围的流行。每次流感病毒新型别的出现都对人类健康和社会经济产生极大的危害，其一直是研究的热点。本文对甲型流感病毒血凝素（hemagglutinin ，HA）和神经氨酸酶（neuramini‐dase ，N A ）两种蛋白糖基化及其功能、研究方法等方面进行综述。

【期刊名称】《中国人兽共患病学报》 【年(卷),期】2014(000)012 【总页数】5页(P1267-1271) 【关键词】甲型流感病毒;糖蛋白;糖基化;分析技术 【作 者】丁小满;俞慕华 【作者单位】中山大学公共卫生学院，广州 510080;深圳市南山区疾病预防控制中心，深圳 518054

【正文语种】中 文 【中图分类】R373 流感病毒分为甲(A)、乙(B)、丙(C)3型，其中甲型流感病毒(influenza A virus，IAV)亚型众多，容易发生变异，可感染包括人在内的各种动物像猪、马、禽类、鸟类等，而且多次引起世界性大流行，一直受到人们的关注。本文综述了甲型流感病毒外膜两种重要糖蛋白(HA、NA)糖基化及其功能、研究方法等方面的进展。 1 流感病毒的糖蛋白 甲型流感病毒在病毒分类学上属于正粘病毒科，基因组为分节段的单股、负链RNA。该病毒编码的蛋白质有糖基化和非糖基化之分，其中血凝素(HA)、神经氨酸酶(NA)是糖基化蛋白，都含有N-连接寡糖[1]，也是病毒表面的主要抗原，其余都是非糖基化蛋白。病毒蛋白糖基化在病毒糖蛋白的正确折叠、运输、定位及构象稳定性等方面都发挥着重要作用，同时还参与调节流感病毒与宿主细胞表面糖链受体之间结合能力和特异性的功能[2-3]。 1.1 血凝素糖蛋白 1.1.1 HA的糖链受体结合特异性 HA是流感病毒最重要的表面糖蛋白，由病毒RNA 片段4 编码，在病毒表面以三聚体的形式存在，包括胞内尾巴、穿膜区、颈部和头部4部分[4]。HA远膜端三聚体球形头部的受体结合位点(receptor binding site，RBS)识别宿主细胞膜上的糖蛋白或糖脂糖链末端的唾液酸(sialic acid，SA)多糖受体并与之相结合是A型流感病毒接触和进入宿主细胞的关键。正常禽类流感病毒受体是α2-3唾液酸半乳糖(SAα2-3Gal)受体，其拓扑构型是圆锥形。人类流感病毒的是α2-6唾液酸半乳糖(SAα2-6Gal)受体，其中短链的SAα2-6Gal受体呈圆锥形，而长链的SAα2-6Gal受体呈伞形，后者扩大了与RBS的结合[5-6]。进一步的研究发现唾液酸多糖受体含有一个五糖结构，其中唾液酸(SA)和相邻的半乳糖两种糖分子构象发生顺时针扭转则为α2-6 连键，形成SAα2-6Gal受体，逆时针扭转则为α2-3 连键，形成SAα2-3Gal受体。说明唾液酸多糖受体的构象变化使病毒HA对其识别的特异性也发生变化[7]。 1.1.2 HA的功能及其糖基化对病毒的影响 HA主要在病毒侵染宿主细胞的早期发挥作用：一是HA的受体结合位点(RBS)和宿主细胞膜上的唾液酸(SA)多糖受体结合，从而启动病毒感染过程[8]。二是具有与宿主细胞膜融合的活性，促使病毒进入宿主细胞。三是诱导保护性中和抗体的产生，抑制病毒增殖[9]。 近年来的研究发现HA糖基化位点的增减及位置变化，HA上糖链结构、数量的变化以及受体结合位点(RBS)附近糖链的修饰等不仅对病毒的增殖、毒力产生影响，还可以影响病毒与宿主细胞受体的结合能力等。 甲型流感病毒HA茎部的糖基化位点高度保守，可能是HA维持其功能必需的。不同毒株HA头部的糖基化位点的结构和数量则可以发生变化，可能是导致病毒多样性的一个重要原因[2]。有研究表明，流感病毒HA头部的糖蛋白糖基化位点数在病毒演化过程中具有增加的趋势[1,10]。另外，HA的糖基化可以减少由于宿主先天性防御给病毒带来的生存压力，使病毒逃避宿主的免疫系统，维持病毒的生存。如HA的糖基化变化可以使病毒逃避T细胞的识别，HA头部的N-连接多聚糖能够掩盖或修饰抗体识别的抗原位点[1,11]。国内一些研究者通过构建H5N1禽流感病毒某些糖基化位点的删失模型，发现HA糖基化位点的改变还会影响病毒的增殖，并且在不同细胞中，影响是多样性的[12]。 HA上的糖基化位点及糖链结构对流感病毒的糖链受体特异性和宿主范围也有重要影响。当HA糖链结构复杂程度逐步降低，HA 对宿主糖链受体的特异性也随之降低，但亲和力增强[2,13]。HA上糖基化位点与RBS之间的距离也会影响病毒与宿主细胞受体的结合，HA上的糖基化位点距离RBS越近，这些聚糖影响病毒结合受体的潜力越大[14]。最近研究者们发现H7N9的HA上150-Loop区的T160A突变，可导致一个N-糖基化位点的缺失，减弱了其与SAα2-3Gal受体的结合能力，导致该病毒对人类受体的结合能力增强[15-16]。 HA上糖链数量的变化还会影响病毒毒力。HA裂解位点附近[17]、HA受体结合位点附近糖链的增加会减弱病毒毒力，HA 球形头部附近糖链的增加则会增强病毒毒力。同时糖链结构的复杂程度也会影响病毒毒力[2]。 1.2 神经氨酸酶糖蛋白 NA为四聚体，呈蘑菇样，是由病毒RNA片段6编码的Ⅱ型糖蛋白。NA的一级结构包括氨基端胞浆尾，非极性跨膜区、茎部和头部。NA茎部含有丰富的糖，差不多占NA中寡糖的一半，剩下的糖链位于头部的顶端和底部，还有一个寡糖位于亚单位界面处。NA作为甲型流感病毒表面主要的糖蛋白，对病毒的传染性有多方面作用：可以从病毒感染的细胞上去除唾液酸残基，有助于子代病毒颗粒的成熟和释放，防止新生流感病毒聚集；在感染早期帮助病毒移至正确的受体结合位点等[18-19]。 目前国内外在NA糖链结构及糖链功能等方面的研究较少，一般多集中在其糖基化位点的研究。神经氨酸酶可以改变流感病毒血凝素的糖基部分，从而增强一些毒株的毒力[20]。Hulse等[21]发现NA糖蛋白头部附加的糖基化位点是H5N1高致病力的一个影响因素，这是因为NA的糖基化可以保护NA糖蛋白避免宿主蛋白酶的攻击，从而扩大病毒宿主范围，增加病毒毒力。 2 流感病毒糖蛋白的研究方法 关于流感病毒糖蛋白的研究内容主要分为两大类：一是流感病毒糖蛋白结构分析，二是流感病毒糖蛋白糖基化位点分析。常用的方法有芯片技术、质谱法以及一些生物信息学软件分析技术等。 2.1 糖芯片技术 糖芯片(glycan chip)是生物芯片的一种，又称糖微阵列(carbohydrate microarray)。糖芯片具有高通量，高敏感性，长期稳定性等特点[22]。基本原理是将多个不同结构的糖分子通过共价或非共价作用固定于芯片上，用预处理的蛋白进行杂交，检测杂交信号，对糖和蛋白质之间的相互作用、发现新的糖结合蛋白、鉴定多糖结构等方面进行分析[23-24]。 近年来在流感病毒的糖蛋白研究方法中应用最多的就是糖芯片技术。如Yang等[25]利用糖芯片分析了流感病毒H7N7 A/Netherlands/219/2003的重组HA，发现HA糖基化位点T125A的缺失降低了RBS与SAα2-3Gal受体的结合能力。Xu等[26]通过糖芯片分析H7N9的血凝素发现HA糖蛋白对人类SAα2-6Gal受体的结合能力比较弱，而对禽类SAα2-3Gal受体有优先的强结合能力。说明目前流行的H7N9在人与人之间的传播效率很低，还未完全适应人类。 2.2 凝集素芯片技术 凝集素(lectin)是一种能与糖蛋白糖链特异性结合的蛋白质，相同结构的凝集素可识别相同的糖类，一种凝集素只与含有一种糖分子的受体结合[27]。以凝集素为基础发展起来的分析蛋白质的传统方法主要有亲和层析法、流式细胞术和免疫组化法等[28]。这里介绍的凝集素芯片技术是2005年出现的一种新型的糖链分析技术[29]。 凝集素芯片可以对糖蛋白结构进行快速、高通量、高灵敏度的分析[30]。基本原理:将各种已知聚糖结合特异性的凝集素固定于醛基化、环氧化或经其他方式修饰后的玻璃片基上，再与标记过的生物样品孵育反应，经后续处理后，以检测待检测样品的糖结构。该技术常用于检测一些癌细胞表面糖链的表达[31]。Wang等[32]将凝集素与芯片技术相结合对禽类和人类流感病毒HA上的多糖抗原进行研究，其他学者还利用凝集素芯片技术对克隆表达后的糖蛋白血凝素上糖链结构进行分析[33]。 2.3 质谱技术 质谱技术常用于糖基化位点的分析。经典的质谱分析技术首先采用酶法或者化学方法把糖链与肽链分开，再分别在氨基酸序列水平或者糖链水平进行分析。该技术对糖链的糖基化位点分析前，一般先对糖基化位点进行特异的质量标记，使之与理论质量有一个差异，然后通过质谱分析检测到这种差异，判断是在哪个氨基酸残基上发生了这种变化，最终确定糖基化位点[34]。 目前该策略所用到的切割糖链的方法有糖肽酶F(PNGase F)酶法、内切β-N-乙酰

中药抗流感病毒研究进展王林林;史玉柱;王雪;刘燕;杨巧丽;姚华;黄华【摘要】目的较全面地论述近年来国内外抗流感病毒中药的研究进展.方法采用文献查阅法,对抗流感病毒中药单方和复方在有效成分、体内外实验及临床等方面的有关文献进行综述.结果抗流感病毒中药目前在我国临床已有广泛应用,各种药理学研究表明其具有多方面确切疗效.结论抗流感病毒中药研究及应用有较广阔的开发空间.%Objective To summarize the research progress in anti-influenza virus with Chinese herbs in recent years. Methods From the effects of Chinese herbs on anti-influenza virus,such as single herb and compound prescription in effective components,in vitro and in vivo experimental and clinical aspects of relevant articles were reviewed. Results Anti-influenza virus medicine had been widely used in clinic in China and a variety of pharmacological studies showed the herbs exact effect on multiple target sites. Conclusion Research and application Chinese herbs anti-influenza virus had a broad space for development.【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2012(027)006【总页数】5页(P600-604)【关键词】中药单方;中药复方;流感病毒【作者】王林林;史玉柱;王雪;刘燕;杨巧丽;姚华;黄华【作者单位】新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004;新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐,830004【正文语种】中文【中图分类】R28流感病毒是流行性感冒的主要病原体，传染性强并最终可造成高发病率和一定病死率，跨物种间的病毒交叉感染则可能使疫情进一步扩大。

流感病毒抗原表位的研究进展孙晓东;熊永忠;陈化兰;王秀荣【摘要】Researching the antigenic epitope of influenza virus, not only for influenza virus pathogenesis and exploration of the body's immune system response, but also it's a very good guide for influenza prevention. This review summarizes antigenic epitope characteristics, characteristics and research progress of influenza virus antigenic epitope, influenza virus antigenic epitope vaccine applications.%流感病毒抗原表位的研究,不仅是对流感病毒致病机理和机体免疫系统反应的探究,还能很好地指导对流感的防治.作者从抗原表位的特点,流感病毒抗原表位的特点、研究进展及流感病毒抗原表位疫苗的应用几个方面进行了综述.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2011(038)006【总页数】4页(P193-196)【关键词】流感病毒;抗原表位;表位疫苗【作者】孙晓东;熊永忠;陈化兰;王秀荣【作者单位】兽医生物国家重点开放实验室,黑龙江哈尔滨150001,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室;兽医生物国家重点开放实验室,黑龙江哈尔滨150001,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室;兽医生物国家重点开放实验室,黑龙江哈尔滨150001,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室;兽医生物国家重点开放实验室,黑龙江哈尔滨150001,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所农业部动物流感重点开放实验室【正文语种】中文【中图分类】S852.659.5流感病毒是一种广泛分布在自然界中的单股负链RNA病毒,它编码10种不同的蛋白质,分别是3个聚合酶蛋白(PB2、PB1和PA)、1个核蛋白(NP)、2个外部糖蛋白(血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA))、2个基质蛋白(M1和M2)、2个非结构蛋白(NS1和NS2)(Webster等,1992)。

・８・甲型Ｈ１Ｎ１流感的研究进展农光民（广西医科大学第一附属医院，广西南宁５３００２１）［中图分类号］Ｒ５１１［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７２－１０８Ｘ（２０１０）０１－０００８－０４ＴｈｅＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＲｅｓｅａｒｃｈ０１１ｈｌｆｌｕｅｌｌｚａＡ（Ｈ１Ｎ１）ＮＯＮＧＧｕａｎｇ—ｍｉｎ（ＡｆｆｉｌｉａｔｅｄＦｉｒｓｔＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＧｕａｎｇｘｉＭｅｄｉｃａｌＵｎｗｅｒｓｉｔｙ，ＧｕａｎｇｘｉＮａｎｎｉｎｇ５３００２１，Ｃｈｉｎａ）目前甲型ＨｌＮｌ流感进入全球大流行阶段。

ＷＨＯ和各国卫生医疗、防御及科研机构正投入大量的人力及物力对这一新发传染病进行积极的基础和临床研究，涉及疾病的防控、流行趋势预测、病毒变异及耐药的监测、危重症病人的诊治等多方面。

现将一些进展简述如下。

１新型Ｈ１Ｎ１甲型流感势态背景甲型流感病毒是一种非常活跃的病毒，容易发生变异和基因重配，一般每隔１０一１３年发生一次大变异，引起大流行。

ＷＨＯ早在１９９７年即开始提醒新一轮全球流感大流行，１２年后一种新型Ｈ１Ｎｌ甲型流感出现在北美洲，人类对此新型病毒没有免疫力，普遍易感，病毒不断扩散。

２００９年６月１１日，ＷＨＯ在两个月内将全球大流行预警级别提升到６级。

但该行为仅反映新型Ｈ１Ｎｌ病毒传播的范围，而不是该病毒引发疾病的严重程度。

除了墨西哥的病例，一般都病情轻微，尽管存在不确定性因素，但ＷＨＯ快速大流行病评估协作组估计…这次流感流行将弱于１９１８年流感大流行，与１９５７年流感相仿。

但南半球的经验显示，此病毒可能会对卫生机构造成相当大的压力，并可能导致重症和死亡，防止病毒扩散已经不太可能，目前疾病的防控转向以监测诊治蕈症患者为主。

２新型Ｈ１Ｎ１甲型流感病毒及其变异此次源于北美的新型甲型ＨｌＮｌ流感病毒是一种含有人一猪一禽３种流感病毒的重配病毒，新病毒株为８个流感基因片段的重组，其中６个片段（ＰＢ２、ＰＢＩ、ＰＡ、ＨＡ、ＮＰ、ＮＳ）来自禽、猪和人流感病毒三重重组的猪流感病毒，另两个片段（ＮＡ、Ｍ）起源于欧亚地区的猪流感病毒。