生物通報道:致死性的埃博拉病毒(Ebola virus)在非洲是一種新出現(xiàn)的公共健康問題,,這種病毒還可能被恐怖分子用作生物武器,。由于這種病毒的毒性強而且目前還沒有可用的疫苗,研究這種病毒的研究人員必須在嚴密的防備措施之下進行研究,,因此研究被限制在少數(shù)高度專業(yè)化的實驗室,,從而影響了研究人員研制對付策略的能力。
現(xiàn)在,,來自美國威斯康星-麥迪遜大學(xué)的一個研究組找到了一種在基因水平上解除這種病毒武裝的方法,,將其高效地限制在一套特化細胞中,從而使研究人員能夠在比目前相當較為寬松的條件下安全地研究這種病毒,。在1月22日的《PNAS》雜志上,,研究人員描述了這種容納病毒的系統(tǒng)。
埃博拉病毒引起的疫情在1976年首次在蘇丹和扎伊爾爆發(fā),。目前發(fā)現(xiàn)有幾種病毒株,,該病毒能導(dǎo)致出血性發(fā)熱,并且在爆發(fā)期間殺死了50-90%的感染者,。
Kawaoka和他的同事設(shè)計出的這種系統(tǒng)能夠提供一種對這種病原物進行擴大研究并加速對付方法研發(fā)的途徑。
根據(jù)這項新研究,,馴服這種病毒依靠一個叫做VP30的單個基因,。與大部分的病毒類似,埃博拉病毒也是一個“基因乞丐”,,它只有8個基因,,依靠寄主細胞提供復(fù)制自己所需的很多分子機器。這種病毒的VP30基因制造一種能夠使它在寄主細胞中得以復(fù)制的蛋白質(zhì)。沒有這種蛋白質(zhì),,這種病毒就不能生長,。
這種經(jīng)改造的病毒在任何正常細胞中都不能生長。研究人員制備了表達VP30蛋白的細胞,,這種病毒能夠生活在這些細胞中,,因為細胞能提供它們這種丟失蛋白。研究人員花費了數(shù)年的時間尋找對細胞無毒性的病毒蛋白并用于開發(fā)一種使用了猴子腎臟細胞的系統(tǒng)來限制病毒,。
研究人員表示,,這種系統(tǒng)能夠用于藥物篩選和疫苗研制。目前,,活埃博拉病毒只能在四級生物安全水平(BSL4)的實驗室進行研究,。任何在較低安全水平的實驗室研究這種病毒的建議都鐵定引發(fā)爭議。
使這種病毒能夠在更多的實驗室進行研究對抵抗這種病毒至關(guān)重要,。近期,,在烏干達發(fā)現(xiàn)了一種新的埃博拉病毒株。研究人員表示,,這種新出現(xiàn)的病毒的毒性非常高,,目前已經(jīng)導(dǎo)致40人死亡。但是由于BSL4的要求,,到目前為止對這種病毒的了解還非常少,。
埃博拉病毒是人類迄今為止所發(fā)現(xiàn)的死亡率最高的一種病毒,死亡率在50%至90%之間,。世界衛(wèi)生組織公布的最新數(shù)字說,,自1976年發(fā)現(xiàn)這一病毒以來,全世界的感染者已達1500多例,,其中已有1000多人死亡,。
埃博拉病毒是一種十分罕見的病毒,這種病毒最早是于1967年在德國的馬爾堡首次發(fā)現(xiàn)的,,但當時并沒有引起人們的注意,。1976年在蘇丹南部和扎伊爾即現(xiàn)在的剛果(金)的埃博拉河地區(qū)再次發(fā)現(xiàn)它的存在后,才引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注和重視,,埃博”由此而得名,。
埃博拉病毒的形狀宛如中國古代的“如意”,極活躍,,病毒主要通過體液,,如汗液、唾液或血液傳染,,潛伏期為2周左右,。感染者均是突然
出現(xiàn)高燒,、頭痛、咽喉疼,、虛弱和肌肉疼痛,。然后是嘔吐、腹痛,、腹瀉,。發(fā)病后的兩星期內(nèi),病毒外溢,,導(dǎo)致人體內(nèi)外出血,、血液凝固、壞死的血液很快傳及全身的各個器官,,病人最終出現(xiàn)口腔,、鼻腔和肛門出血等癥狀,患者可在24小時內(nèi)死亡,。
埃博拉病毒的傳染除了通過血液和人體分泌液傳染外,,接觸被病人血液污染的醫(yī)療用具也有可能被傳染。而且這種病傳染極快,,所有病人一旦被發(fā)現(xiàn)就必須立即被隔離,,與病人接觸過的人也必須接受定期檢查。目前,,全球醫(yī)學(xué)界還沒有找到預(yù)防這種病的疫苗和可以治愈這種疾病的藥物,。但只要及時采取控制措施,嚴格隔離病發(fā)區(qū),,病毒的傳染就能得到迅速遏制,。
埃博拉共有4種亞型。兩種分別命名為EBO-Z(Ebola-Zaire,,埃博拉-扎伊爾)和EBO-S(Ebola-Sudan,,埃博拉-蘇丹)在1976年被確認。相對于扎伊爾亞型的90%的死亡率,,在蘇丹爆發(fā)的埃博拉亞型的死亡率較低,,約為50%。1990年,,相似的病毒在從菲律賓進口到Reston,,Virginia的猴子中發(fā)現(xiàn)。這種病毒被命名為Ebola-Reston,。更進一步的爆發(fā)發(fā)生在剛果扎伊爾(1995年和2003年),,加蓬(1994年,1995年和1996年)以及在烏干達(2000年),。1994年在象牙海岸人體個別案例上發(fā)現(xiàn)一些病毒的變種
生物谷推薦原始出處:
Published online before print January 22, 2008
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0708057105
APPLIED BIOLOGICAL SCIENCES
Generation of biologically contained Ebola viruses
Peter Halfmann*, Jin Hyun Kim*, Hideki Ebihara,, Takeshi Noda, Gabriele Neumann*, Heinz Feldmann, and Yoshihiro Kawaoka*,,,¶
*Department of Pathobiological Sciences, School of Veterinary Medicine, University of Wisconsin, Madison, WI 53706; Division of Virology, Department of Microbiology and Immunology, and International Research Center for Infectious Diseases, Institute of Medical Science, University of Tokyo, Tokyo 113-0033, Japan; and Special Pathogens Program, National Microbiology Laboratory, Public Health Agency of Canada and Department of Medical Microbiology, University of Manitoba, Winnipeg, MB, Canada R3E 3R2
Edited by Peter Palese, Mount Sinai School of Medicine, New York, NY, and approved December 12, 2007 (received for review August 25, 2007)
Abstract
Ebola virus (EBOV), a public health concern in Africa and a potential biological weapon, is classified as a biosafety level-4 agent because of its high mortality rate and the lack of approved vaccines and antivirals. Basic research into the mechanisms of EBOV pathogenicity and the development of effective countermeasures are restricted by the current biosafety classification of EBOVs. We therefore developed biologically contained EBOV that express a reporter gene instead of the VP30 gene, which encodes an essential transcription factor. A Vero cell line that stably expresses VP30 provides this essential protein in trans and biologically confines the virus to its complete replication cycle in this cell line. This complementation approach is highly efficient because biologically contained EBOVs lacking the VP30 gene grow to titers similar to those obtained with wild-type virus. Moreover, EBOVs lacking the VP30 gene are indistinguishable in their morphology from wild-type virus and are genetically stable, as determined by sequence analysis after seven serial passages in VP30-expressing Vero cells. We propose that this system provides a safe means to handle EBOV outside a biosafety level-4 facility and will stimulate critical studies on the EBOV life cycle as well as large-scale screening efforts for compounds with activity against this lethal virus.
antiviral screening | reverse genetics | vaccine development