这组高清晰照片为瑞典著名的科技摄影师83岁的伦纳特·尼尔松利用高倍电子扫描显微镜摄制而成。《每日新闻报》科技记者卡琳·博伊对媒体表示,尼尔松最初曾找美国实验室寻求病毒样本,但遭到拒绝。最终,尼尔松从世界卫生组织取得病毒样本,把样本带到斯德哥尔摩的卡罗琳医学院培育。病毒样本源自两年前死于禽流感的一对中国香港父女。照片中蓝色的部分,就是人人闻之色变的H5N1禽流感病毒,下面的红色部分则是健康的细胞。照片显示H5N1正在攻击正常健康的细胞,禽流感病毒逐一附着在健康细胞上,然后一步步破坏组织,最后布满整个健康细胞,严重侵蚀细胞的功用。
H5N1病毒与人类流感病毒的4500个氨基酸只有19个不同,一旦差异性降到10个氨基酸,禽流感就会突变。世界卫生组织指出,目前的H5N1型病毒株仅能通过禽类传染给人体,但是这种病毒很容易变种,必须防范它与人类的流行性感冒病毒株接触进行基因重组,突变出“人传人”的禽流感病毒。禽流感一旦在人际传播,数亿人生命将受到威胁。从2003年至今,H5N1型禽流感病毒已经在东南亚夺去63条生命。目前,禽流感疫情迅速扩散,最西已经蔓延到欧洲的克罗地亚以及英国。
禽流感病毒属甲型流感病毒。甲型流感病毒呈多形性,其中球形直径80~120nm,有囊膜。基因组为分节段单股负链RNA。依据其外膜血凝素(H)和神经氨酸酶(N)蛋白抗原性的不同,目前可分为15个H亚型(H1~H15)和9个N亚型(N1~N9)。甲型流感病毒除感染人外,还可感染猪、马、海洋哺乳动物和禽类。感染人的禽流感病毒亚型主要为H5N1、H9N2、H7N7,其中感染H5N1的患者病情重,病死率高。
禽流感病毒基因组由8个负链的单链RNA片段组成。这8个片段编码10个病毒蛋白,其中8个是病毒粒子的组成成分(HA、NA、NP、M1、M2、PB1、PB2和PA),另两个是分子质量最小的RNA片段,编码两个非结构蛋白——NS1和NS2。NS1与胞浆包含体有关,但对NS1和NS2的功能目前尚不清楚。现在已经获得了包括H3、H5和H7在内的几个禽流感病毒亚型HA基因的全部序列以及所有14个血凝素基因的部分序列。
禽流感病毒一般为球形,直径为80~120纳米,但也常有同样直径的丝状形态,长短不一。病毒表面有10~12纳米的密集钉状物或纤突覆盖,病毒囊膜内有螺旋形核衣壳。两种不同形状的表面钉状物是HA(棒状三聚体)和NA(蘑菇形四聚体)。
禽流感病毒粒子大约由08%~11%的RNA,70%~75%的蛋白质,20%~24%的脂质和5%~8%的碳水化合物组成。脂质位于病毒的膜内,大部分为磷脂,还有少量的胆固醇和糖脂。几种碳水化合物包括核糖(在RNA中)、半乳糖、甘露糖、墨角藻糖和氨基葡糖,在病毒粒子中主要以糖蛋白或糖脂的形式存在。
病毒蛋白及潜在的糖基化位点是病毒基因组特异的,但病毒膜的糖蛋白或糖类链的脂质和碳水化合物链的成分,是由宿主细胞确定的。
流感病毒的抗原结构分为H和N两大类。H代表Hemagglutinin(血细胞凝集素),有如病毒的钥匙,用来打开及入侵人类或牲畜的细胞;N代表神经氨酸酶(Neuramidinase),是帮助病毒感染其他细菌的酵素。
病毒吸附在细胞表面含唾液酸的糖蛋白受体上,然后通过受体介导的细胞内吞作用,病毒进入细胞。这包括暴露于核内体内的低pH,导致HA的构象改变介导膜融合。这样,核衣壳便进入胞浆并移向胞核。流感病毒利用独特的机理转录。启动转录时,病毒的核酸内切酶从宿主细胞的mRNA上切下5′帽子结构,并以此作为病毒转录酶进行转录的引物。产生出6个单顺子的mRNA,并转译成HA、NA、NP和三种聚合酶(PB1、PB2和PA)。NS和M基因的mRNA进行拼接,每一个产生出两个mRNA,依不同阅读框架进行转译,产生NS1、NS2、M1和M2蛋白。HA和N A在粗面内质网内糖基化,在高尔基体内修饰,然后转运到表面,植入细胞膜中,HA需要宿主细胞蛋白酶将其裂解成HA1和HA2,但两者仍以二硫键相连,这种裂解可生成传染性病毒,并以出芽方式从质膜排出细胞。
禽流感病毒对乙醚、氯仿、丙酮等有机溶剂均敏感。常用消毒剂容易将其灭活,如氧化剂、稀酸、十二烷基硫酸钠、卤素化合物(如漂白粉和碘剂)等都能迅速破坏其传染性。
禽流感病毒对热比较敏感,65℃加热30分钟或煮沸(100℃)2分钟以上可灭活。病毒在粪便中可存活1周,在水中可存活1个月,在PH<4.1的条件下也具有存活能力。病毒对低温抵抗力较强,在有甘油保护的情况下可保持活力1年以上。
病毒在直射阳光下40~48小时即可灭活,如果用紫外线直接照射,可迅速破坏其传染性。
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