分子病毒学(1)

病毒的基本结构是什么？试以近十年来H1N1、H7N9等流感病毒的流行病为例阐述病毒变异与病毒病流行之间的相关性。（2000字，列出5-10篇参考文献）（40分）

一、病毒结构概述

病毒是颗粒很小、以纳米为测量单位、结构简单、寄生性严格，以复制进行繁殖的一类非细胞型微生物。病毒具有遗传、变异、进化的能力，而且具有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，离开宿主细胞，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。

病毒的基本结构有核心和衣壳，二者形成核衣壳。核心位于病毒体的中心，为核酸，为病毒的复制、遗传和变异提供遗传信息；衣壳是包围在核酸外面的蛋白质外壳。衣壳的功能包括①具有抗原性；②保护核酸；③介导病毒与宿主细胞结合。.病毒还有一些辅助结构，有些病毒核衣壳外还有一层脂蛋白双层膜状结构，是病毒以出芽方式释放，穿过宿主细胞膜或核膜时获得的，称之为包膜。在包膜表面有病毒编码的糖蛋白，镶嵌成钉状突起，称为刺突。有包膜病毒对有机溶剂敏感。包膜功能有保护核衣壳、促进病毒与宿主细胞的吸附以及抗原性。

二、流感病毒的生物学特性

流感病毒属于副粘病毒科，其基因组由8条单股负链的RNA组成，可以编码至少12种蛋白。甲型流感病毒家族以病毒表面突起的两种蛋白质血凝素和神经氨酸来区分。血凝素蛋白为H，神经氨酸酶蛋白为N，后面的数字表示这种蛋白的不同亚型。H分15个亚型，N分9个亚型，依据流感病毒特征可分为HxN x，共140余种亚型。并非所有人类的流感都会引起禽类病毒，也不是所有的禽类病毒都会引起人类流感。目前来看，H5、H7、H9可以传染给人，其中H5是高致病性。

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三、近10年间发生的流感病毒感染事件

1、H1N1：2009年4月，一种先前未曾报道的毒株在墨西哥、美国的人感染病例中被分离鉴定出来．经测序分析、序列对比、血凝抑制分析以及分子进化分析等方法解析，这种毒株系1998年前后形成的猪三配病毒与1979年前后形成的欧亚谱系猪流感病毒经过重配而形成．欧亚谱系猪流感病毒的NA和M，与猪三配毒株的PB

2、PB1、PA、HA、NP和NS，形成了新的甲型H1N1流感毒株的内部基因片段．这种新甲型H1N1病毒随后波及超过90个国家。

2、H5N1：H5N1型病毒已在鸡群中流行，如果它感染猪或人，其繁殖速度将迅速变快。联合国粮农组织与2011年8月29日指出，H5N1这种可以通过家禽传染给人类的高致病型禽流感病毒在最近几年有不断扩散的趋势。粮农组织首席兽医官员卢布罗夫指出，近几年H5N1禽流感病毒传播有扩散的趋势，而且在中国和越南还出现了H5N1变种病毒，能使现有疫苗失去作用。他呼吁各国做好准备，对病毒进行密切监控，防止疫情蔓延。

3、H7N9：H7N9型禽流感是一种新型禽流感，于2013年3月底在上海和安徽两地率先发现。从人体内分离到的一些H7N9毒株已获得了部分氨基酸变异（如：HA Q226L，PB2 E627K，701N），这些突变能够增强病毒与人上呼吸道细胞表面受体的结合力，以及病毒的复制力。

H7N9的基因材料似乎来自于至少3种已知的禽流感病毒。这种病毒的关键成分——表面的血凝素(H)蛋白发生变异，导致病毒的攻击偏好从鸟类细胞转移到哺乳动物细胞。科学家正在密切关注这种变化。这种变化意味着病毒可能变成更容易在人际之间传播的形态。

4、H1N1、H5N1及H7N9三种病毒的区别

虽然这三种病毒都是甲型流感病毒，但它们有明显区别。甲型H1N1与H7 N9流感病毒病原体不同。H7N9流感病毒，可分为甲、乙、丙三型。病毒颗粒外膜由两型表面糖蛋白覆盖，所有人类的流感病毒都可以引起禽类流感，但不是所有的禽流感病毒都可以引起人类流感。该病毒为新型重配病毒，其内部基因来

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自于H9N2禽流感病毒。而甲型H1N1流感病毒原称人感染猪流感，该病毒具有较强的人传人能力。

H7N9和H5N1被认为是动物流感病毒，只是偶尔会感染人类。相比之下，H1N1既能在动物身上发病，在人类身上同样高发，带有H1N1病毒的病人更能成为传染源。H7N9、H1N1、H5N1不是一个病毒从另一个病毒变异而来，它们都是甲型流感的一种亚型。换句话来说，它们彼此不是“父子”关系，而是“兄弟”。

四、流感病毒变异与病毒病流行之间的关系

由于流感病毒变异速度很快，比较每一个感染者的病毒序列可以确定某种病毒是否进行人际传播。如果很多患者出现非常相似的病毒序列，说明病毒可能在人与人之间传播；如果病毒序列存在很大差异，则说明每位患者因为与鸟类接触独立感染。

流感病毒变异经常发生，只有极少数的变异可能导致其致病力、传播力和毒力的变化，若发现的新病毒变异是散发的、孤立的，个案病例之间没有关联性，病毒没有出现持续传播，病毒毒力和致病力没有增强，同时，病毒仍对神经氨酸酶抑制剂（奥司他韦）等抗病毒药物敏感，则说明这种新变异的病毒可能不会引起新的感染病流行。所以，病毒变异是否会引起病毒病的流行，是不一定的，有时候一个位点的变异可能不会引起病毒致病性或抗药性的变化，就一般不会引起新的疾病流行。

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