黏附和進入細胞
腺病毒感染細胞的過程是從腺病毒纖毛的頭節區黏附到細胞表麵的特異性受體開始的。因為人腺病毒主要與柯薩奇B病毒共用一種受體,因此這種受體被稱為柯薩奇br腺病毒受體即CAR。接下來病毒纖毛基底部五鄰體表麵的三肽RGD與細胞表麵的αvβ3和αvβ5整合素結合,通過內吞作用將腺病毒內化到細胞中並進入溶酶體。在溶酶體的酸性環境下,腺病毒衣殼的構象將發生變化,被從溶酶體中釋放出來,躲過溶媒體的消化作用。最後,腺病毒顆粒轉位到細胞核,通過核孔將病毒DNA釋放到細胞核內。相對於脂質體轉染,腺病毒基因組進入細胞核是一個非常高效的過程,一般可以達到40%,前者雖然進入胞質的效率與後者相當,而DNA進入細胞核的效率卻隻有前者的1br1000。
流感病毒
流行性感冒病毒,簡稱流感病毒,是一種造成人類及動物患流行性感RNA病毒。在分類學上,流感病毒屬於正黏液病毒科,它會造成急性上呼吸道感染,並借由空氣迅速的傳播,在世界各地常會有周期性的大流行。流行性感冒病毒在免疫力較弱的老人或小孩及一些免疫失調的病人會引起較嚴重的症狀,如肺炎或是心肺衰竭等。
病毒最早是在1933年由英國人威爾遜·史密斯發現的,他稱為H1N1。
H代表血凝素;N代表神經氨酸酶。數字代表不同類型。
病毒分類
類型與命名
根據流感病毒感染的對象,可以將病毒分為人類流感病毒、豬流感病毒、馬流感病毒以及禽流感病毒等類群,其中人類流感病毒根據其核蛋白的抗原性可以分為3類:
(1)甲型流感病毒,又稱A型流感病毒;
(2)乙型流感病毒,又稱B型流感病毒;
(3)丙型流感病毒,又稱C型流感病毒。
感染鳥類、豬等其他動物的流感病毒,其核蛋白的抗原性與人甲型流感病毒相同,但是由於甲型、乙型和丙型流感病毒的分類隻是針對人流感病毒的,因此通常不將禽流感病毒等非人類宿主的流感病毒稱作甲型流感病毒。
在核蛋白抗原性的基礎上,流感病毒還根據血凝素和神經氨酸酶的抗原性分為不同的亞型。
根據世界衛生組織1980年通過的流感病毒毒株命名法修正案,流感毒株的命名包含6個要素:型別br宿主br分離地區br毒株序號br分離年份,其中對於人類流感病毒,省略宿主信息,對於乙型和丙型流感病毒省略亞型信息。例如AbrswinebrLowabr15br30表示的是核蛋白為A型的,1930年在Lowa分離的以豬為宿主的H1N1亞型流感病毒毒株,其毒株序號為15,這也是人類分離的第一支流感病毒毒株。
形態結構
流感病毒呈球形,新分離的毒株則多呈絲狀,其直徑在80~120納米,絲狀流感病毒的長度可達400納米。
流感病毒結構自外而內可分為包膜、基質蛋白以及核心3部分。
(1)核心
病毒的核心包含了存貯病毒信息的遺傳物質以及複製這些信息必需的酶。流感病毒的遺傳物質是單股負鏈RNA,簡寫為ssRNA,ssRNA與核蛋白相結合,纏繞成核糖核蛋白體,以密度極高的形式存在。除了核糖核蛋白體,還有負責RNA轉錄的RNA多聚酶。
甲型和乙型流感病毒的RNA由8個節段組成,丙型流感病毒則比它們少一個節段,第1、2、3個節段編碼的是RNA多聚集酶,第4個節段負責編碼血凝素;第5個節段負責編碼核蛋白,第6個節段編碼的是神經氨酸酶;第7個節段編碼基質蛋白,第8個節段編碼的是一種能起到拚接RNA功能的非結構蛋白,這種蛋白的其他功能尚不得而知。
丙型流感病毒缺少得是第六個節段,其第四節段編碼的血凝素可以同時行使神經氨酸酶的功能。
(2)基質蛋白
基質蛋白構成了病毒的外殼骨架,實際上骨架中除了基質蛋白之外,還有膜蛋白。基質蛋白與病毒最外層的包膜緊密結合,起到保護病毒核心和維係病毒空間結構的作用。
當流感病毒在宿主細胞內完成其繁殖之後,基質蛋白是分布在宿主細胞細胞膜內壁上的,成型的病毒核心衣殼能夠識別宿主細胞膜上含有基質蛋白的部位,與之結合形成病毒結構,並以出芽的形式突出釋放成熟病毒。
(3)包膜
包膜是包裹在基質蛋白之外的一層磷脂雙分子層膜,這層膜來源於宿主的細胞膜,成熟的流感病毒從宿主細胞出芽,將宿主的細胞膜包裹在自己身上之後脫離細胞,去感染下一個目標。
包膜中除了磷脂分子之外,還有2種非常重要的糖蛋白:血凝素和神經氨酸酶。這2類蛋白突出病毒體外,長度約為10~40納米,被稱作刺突。一般一個流感病毒表麵會分布有500個血凝素刺突和100個神經氨酸酶刺突。在甲型流感病毒中血凝素和神經氨酸酶的抗原性會發生變化,這是區分病毒毒株亞型的依據。
血凝素呈柱狀,能與人、鳥、豬豚鼠等動物紅細胞表麵的受體相結合引起凝血,故而被稱作血凝素。血凝素蛋白水解後分為輕鏈和重鏈2部分,後者可以與宿主細胞膜上的唾液酸受體相結合,前者則可以協助病毒包膜與宿主細胞膜相互融合。血凝素在病毒導入宿主細胞的過程中扮演了重要角色。血凝素具有免疫原性,抗血凝素抗體可以中和流感病毒。
神經氨酸酶是一個呈蘑菇狀的四聚體糖蛋白,具有水解唾液酸的活性,當成熟的流感病毒經出芽的方式脫離宿主細胞之後,病毒表麵的血凝素會經由唾液酸與宿主細胞膜保持聯係,需要由神經氨酸酶將唾液酸水解,切斷病毒與宿主細胞的最後聯係。因此神經氨酸酶也成為流感治療藥物的一個作用靶點,針對此酶設計的奧司他韋是最著名的抗流感藥物之一。在1918~919年流行性感冒肆虐期間,同類療法曾經被醫院采用。在26000位接受同類療法的流感患者中,隻有1br100的死亡率﹔而24000位接受對抗療法流感患者死亡率則高達28br100。這個同類療法的成功曆史,正從醫學曆史上被刻意抹去。