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来自 医学科学 2020-05-07 10:18 的文章
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科学家观察到新型病毒完成突变全过程

科学家观察到新型病毒完成突变全过程 密歇根州立大学的研究人员观察到一种新型病毒进化的突变过程,该过程清楚地显示出病毒如何简单地使疾病产生危险突变。科学家们对那些可修改病毒的基因组进行排序时发现,通常病毒会产生四个突变,那些没能找到新途径进入宿主细胞的病毒尽管有四个突变,但这些突变从不同时发生。而新研究发现,一种被称为噬菌体的病毒,在其进化过程中能够找到一种新的方式去攻击寄主细胞大肠杆菌,它可以在极短的时间内完成所有四次突变过程。这种病毒可以传染细胞,特别是普通E型大肠杆菌。病毒本身对人体并无危害,但这项研究首次揭示了该病毒是如何进化成复杂而又具有潜在危险特质的过程。该项研究的主要承担人贾斯汀迈耶说:第一次看到病毒这种新的进化过程,以及它的这种进攻能力和通过一种新的受体迅速进入宿主细胞的方式,让我们感到非常吃惊。当我们重复实验过程时发现,这种现象一遍遍地发生着。日前,美国和荷兰科学家制备了一种致命禽流感病毒。迈耶认为,尽管禽流感病毒成为可在人类传染的病毒仅需5次变异,但这种病毒能够自然而然地在突然间完成所有突变是不太可能的。如果每步条件都允许,它可以循序渐进地进化,一步一步地完成进化过程。该项研究成果发表于最新出版的《科学》杂志上。更多阅读js金沙国际,《科学》发表论文摘要

2013年春,中国东南部暴发的H7N9禽流感疫情,让关注大流感暴发的同行、媒体以及公众,都屏住了呼吸。由于人感染H7N9后病死率极高——超过20%,这让所有人都深感忧虑。

对于狰狞面目的H7N9病毒,社会舆论担心:它能否因基因突变、重组等途径,获得人际传播能力?如果存在这种可能性,那么平均来说,需要多长时间?

在已报道H7N9感染案例中,患者均存在直接的禽类接触史,尚无人传人的确凿证据。此外,对H7N9病毒基因测序的结果也表明:当前,它的基因序列与已经研究清楚的、经典的人传人禽流感病毒基因序列存在很大差异。

不过,2013年冬天开始的新一轮H7N9患者个案的暴发,再次让人提心吊胆。H7N9病毒传染给人的概率极低。

研究发现,H7N9并不是一种新病毒,此前早已经出现。而且,考虑到人与禽类广泛接触,H7N9病毒传染给人的概率实际上是极低的。

不可否认,染病的人越多,病毒获得人传人能力的可能性就越大。有时候,科学家们确实会发现某些流感病毒株似乎已经具备了“非常接近”人际传播能力。

但是,迄今为止,科学家们还从来没有亲眼目睹过,一种病毒株,首先在禽间传染,然后转变为禽人传染,最后又逐渐转变为人际传染。这样的典型过程从来就没有过记录。反倒是,一些原本只在动物间传播的病毒,似乎一夜之间就很快具有了人传人的能力。

我们课题组对H7N9病毒株进行系统生物学研究时,首先发现了一个重要线索,即:2013年出现的可感染人的H7N9禽流感病毒,其两个关键基因早已在别的禽类中突变为可感染人的状态了。

这两个基因分别编码了对病毒传染性具有重要意义的两种蛋白质:血凝素和神经氨酸酶。其中,血凝素负责和动物的呼吸道上皮细胞结合,帮助病毒进入细胞,该基因在2010年的湖南潜鸭中就已经突变,获得感染人类细胞的能力;神经氨酸酶帮助病毒的后代逃离宿主细胞,以便感染新的宿主细胞,甚至在2000年时,在南昌的家鸭体内,就已经成功突变了。

这些发现表明,现在流行的H7N9也许并非是一种新病毒,早已经存在,早就在四处传播。而且,回顾最初在中国浙江发现的病例,必须承认,那实在是相当偶然的一个病例。到目前为止,已报告的数据显示,共约百人被感染,数十人死亡。虽然患病后病死率极高,然而考虑到中国是一个拥有14亿人口,城市人口超过7亿人,大多数城市居民非常喜欢在菜市场购买活禽,每天有难以计数的人禽接触,被感染的人实际上是极少的。

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