甲型流感為急性呼吸道傳染病,其病原體是一種新型的甲型H1N1流感病毒,,在人群中傳播,。自2009年開始,甲型H1N1流感在全球范圍內(nèi)大規(guī)模流行,。2010年8月,,世衛(wèi)組織宣布甲型H1N1流感大流行期已經(jīng)結(jié)束。2012年我國甲型H1N1流感病例超過300例,,由于流感病毒經(jīng)常發(fā)生抗原漂移,,因此經(jīng)常發(fā)生規(guī)模大小不等的暴發(fā)流行。
中國科學院動物研究所何宏軒研究員領(lǐng)導的野生動物疫病研究組2009年在《科學通報》上發(fā)表了甲型H1N1北美毒株特征(Chinese Sci Bull,, 2009),,證明了甲型H1N1流感的變異和進化,對于人類呈現(xiàn)高親和力,、低致病性,、不具有高致病性流感病毒的特性、對神經(jīng)氨酸酶抑制劑類藥物敏感,,但對金剛烷胺類藥物具有抗性等4大特征,。近期又對甲型流感爆發(fā)以來H1N1病毒所有片段進行了選擇壓力分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)除NS片段外其余7個片段的編碼區(qū)都呈現(xiàn)明顯的負選擇壓力,,表明它們對人是比較適應的,。
NS片段是流感病毒的最小片段,其編碼NS1和NS2兩個蛋白,,分析發(fā)現(xiàn)NS1片段也呈現(xiàn)負選擇壓力,而NS2片段則在流感剛剛爆發(fā)的4月呈現(xiàn)出明顯的正選擇壓力,,因此認為NS片段極有可能在以前感染人H1N1病毒中從未出現(xiàn)過,,在2009H1N1病毒中出現(xiàn)對于甲型流感進入人體并導致疫情爆發(fā)可能具有一定的作用,而另一個不同尋常之處在于2009年8月的病毒NS2片段再次表現(xiàn)出明顯的正選擇壓力,,這與一般的病毒跨宿主傳播的遺傳進化理論不符,。對于這一奇怪現(xiàn)象,認為這與7月份以后甲流病毒傳播速度和傳播范圍的急速擴大有關(guān)系,,病毒接觸到的群體數(shù)量,、群體多樣性都大為增加,因此病毒在進化過程中再一次受到了正選擇壓力,,進一步表明NS片段是2009年前后重組到人流感病毒基因組的可能性,。
NS片段的遺傳突變網(wǎng)絡(luò)分析,,甲型流感病毒自4月份出現(xiàn)以來,就以兩個基礎(chǔ)的突變型(G1型,,123V 和G2型,,123 I)為原點進行進化,這個變異的位點處于NS1的編碼區(qū),。出現(xiàn)這一現(xiàn)象有兩種可能,,一是在病毒最初傳播到人宿主時就是以兩個突變型的形式先后傳入的,該突變可能在甲流未傳入人的時候就已經(jīng)出現(xiàn),,因為這兩個基本突變性出現(xiàn)的時間都非常早,,同時又分別都有大量的感染群體和后期進化毒株的出現(xiàn);二是病毒先以G1或G2中的一種進入人體,,而后另外一種由原始突變型進化而來,,但顯然該位點的突變使病毒獲得了明顯的感染傳播優(yōu)勢,在短期內(nèi)形成了龐大感染群體,。
綜上所述,,認為NS片段是這次甲型流感暴發(fā)過程中的一個極為特殊的片段,很有可能對甲流爆發(fā)以及蔓延起到了重要的作用,。這一研究結(jié)果發(fā)表在PLoS ONE雜志上,。該項目獲得了國家自然科學基金青年基金,中科院知識創(chuàng)新工程等項目的支持,。(生物谷Bioon.com)
doi:10.1371/journal.pone.0056201
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PMID:
Evolutionary Characterization of the Pandemic H1N1/2009 Influenza Virus in Humans Based on Non-Structural Genes
Chengmin Wang equal contributor, Yanyu Zhang, Bin Wu equal contributor, Shelan Liu equal contributor, Ping Xu, Yanmin Lu, Jing Luo, Dale Louis Nolte, Thomas Jude Deliberto, Mingxing Duan, Hong Zhang, Hongxuan He mail
The 2009 influenza pandemic had a tremendous social and economic impact. To study the genetic diversity and evolution of the 2009 H1N1 virus, a mutation network for the non-structural (NS) gene of the virus was constructed. Strains of the 2009 H1N1 pandemic influenza A virus could be divided into two categories based on the V123I mutation in the NS1 gene: G1 (characterized as 123 Val) and G2 (characterized as 123 Ile). Sequence homology analysis indicated that one type of NS sequence, primarily isolated from Mexico, was likely the original type in this pandemic. The two genotypes of the virus presented distinctive clustering features in their geographic distributions. These results provide additional insight into the genetics and evolution of human pandemic influenza H1N1.