Science公布争议论文:短短5年时间的变异

【字体: 时间:2012年06月25日 来源:生物通

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  荷兰的病毒学家Ron Fouchier发表了令人惊骇的消息:其研究组发现对病毒进行小小的基因调整(5个基因突变)将会使改造后的禽流感病毒传染性更强,这篇文章指出,短短5年时间,H5N1流感病毒发生的变异,就已经可以在雪貂中空气传播。那么在人类中空气传播,需要几年?

  

生物通报道:人类探索世界的步伐从来就没有停止过,然而即使是我们已经触及了太空的奥秘,却仍然对于小小的流感疾病无能为力。去年年底,两个研究组公布了禽流感病毒变异的重要成果,但是却由于生物恐怖等多方面原因而未能全文公布,6月22日这一论文终于得以公布,让我们来看看这篇备受争议的文章到底阐明了禽流感的哪些重要研究进展。

H5N1禽流感是一种禽类烈性传染性疾病,鸭、鸡、鸽子等家禽及野生鸟类斑头雁等均可被感染,但是这些物种之间对流感病毒的易感性存在明显差异。流感在亚洲、欧洲和非洲的多个国家不断发生和流行,造成了巨大的经济损失甚至人员死亡。

去年年底,荷兰的病毒学家Ron Fouchier发表了令人惊骇的消息:其研究组发现对病毒进行小小的基因调整(5个基因突变)将会使改造后的禽流感病毒在雪貂中更具传染性,而且更有效。

这篇文章与另外一篇文章由于对生物安全和生物反恐工作的“威胁”太大,因此被禁止发布,上个月,Nature杂志发布了威斯康星大学麦迪逊分校Yoshihiro Kawaoka小组的变异禽流感研究论文,这篇文章指出,比关注特殊突变更重要的是筛选突变所带来的性状。 

而Fouchier的文章也终于在Science上发表,这篇文章指出,短短5年时间,H5N1流感病毒发生的变异,就已经可以在雪貂中传播。

在这篇文章中,研究人员首先修改了病毒基因,改变了3个预计会增加病毒对哺乳动物宿主亲和力的氨基酸,之后将这些修改过的病毒直接涂抹到雪貂鼻子内,用以感染这些动物,结果发现这些动物表现出了类似人的流感症状。

接下来,研究人员又用这些雪貂鼻腔内物质擦拭更多雪貂,让病毒发生传代,观察它们的变化。这样研究人员通过测序,找到了一开始修改的基因,也找到了后期出现的基因突变,研究人员认为这些突变能帮助病毒在鼻腔或者喉部进行复制,从而能在空气中传播。

为了验证这些病毒是否真的能在空气中传播,研究人员又将成对,装有健康的及被感染的雪貂的笼子放在一起,但不让它们发生直接的接触。结果发现,大多数的雪貂都感染了流感病毒。这说明了这些病毒确实突变成了空气传播的变种。

除此之外,研究人员还对这些能空气传播的病毒进行了测序,发现了这种变化来自一种H5N1禽流感病毒株上的5种变化,其中三种是最初实验操作引入的,还有两种则是在传代中发生的。这些变化能让病毒通过呼吸道和飞沫传播,这说明了流感病毒有可能在人类之间发生类似的变异,引发恐怖的疫情。

这些研究是在严格的生物安全条件下进行的,受到了荷兰Erasmus医学中心、美国国立卫生研究院及美国疾病防控中心的监督。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets

Highly pathogenic avian influenza A/H5N1 virus can cause morbidity and mortality in humans but thus far has not acquired the ability to be transmitted by aerosol or respiratory droplet (“airborne transmission”) between humans. To address the concern that the virus could acquire this ability under natural conditions, we genetically modified A/H5N1 virus by site-directed mutagenesis and subsequent serial passage in ferrets. The genetically modified A/H5N1 virus acquired mutations during passage in ferrets, ultimately becoming airborne transmissible in ferrets. None of the recipient ferrets died after airborne infection with the mutant A/H5N1 viruses. Four amino acid substitutions in the host receptor-binding protein hemagglutinin, and one in the polymerase complex protein basic polymerase 2, were consistently present in airborne-transmitted viruses. The transmissible viruses were sensitive to the antiviral drug oseltamivir and reacted well with antisera raised against H5 influenza vaccine strains. Thus, avian A/H5N1 influenza viruses can acquire the capacity for airborne transmission between mammals without recombination in an intermediate host and therefore constitute a risk for human pandemic influenza.
 

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