汉坦病毒的研究有何进展?

2022-08-19健康养生227

  (1) 分子生物学研究进展:汉坦病毒属(Hantaan vims)是 布尼亚病毒科的一个新属,包括肾综合征出血热(HFRS)病原 体、汉坦病毒肺综合征(HPS)的病原体等。

病毒的一般特性:成熟的病毒颗料呈圆形、卵圆形或长形 (76〜210nm大小不等的多形态性),平均直径为122rm^病毒 外膜为双层膜(单位膜),包膜上附着一层短丛状纤突,负染电 镜下病毒颗粒表面构成无数规则的方栅格状图形。

  病毒核衣壳 (nucleocapsid)由颗粒-丝状的内部核蛋白组成。病毒基因组为

负性单链RNA,含大(L)、中(M)、小(S)三个基因片段, 分别编码L蛋白(RNA多聚酶)、外膜结构蛋白(糖蛋白^和 G2)及核蛋白(NP),总分子量为4。

  5 x10s。

病毒的基因组各基因片段的特征(以汉坦病毒76-118株为 例说明):

S基因片段特征:①从病毒cDNA (5^-3')副本演化而来 的病毒RNA序列含单一开放读码框架,含1696个核苷酸,从

第37〜39碱基(起始密码)到第1322〜1324碱基(终止密码), 共编码429个氨基酸多肽,分子量为48。

  1

xlO4。与5'端22个 碱基有20个互补,碱基组成为:A 26。7%,C 23。8%, G 19。2%,U (T) 30。4%;②S片段基因除编码一个48 xlO3的 核蛋白的开放读码框架之外,在终止密码后,依然存在着约 300bP左右的可编码区,可编码至少产生48个氨基酸多肽;③ 与其他血清型病毒株的S片段比较,同源性大于60%,同源性 主要集中在5'端和3'端,而中段保守性差。

M基因片段特性:①M片段由3616个核苷酸组成,其^端 与5'端的18个氨基酸完全互补,形成手柄状(或干茎状)二级

结构,碱基组成为:A 29。9%,G 17。9%,C 21。9%,U (T) 30。8%;②病毒互补cDNA链为一长的幵放读码框架,从第41 〜43个碱基起始密码(ATG)至第3371〜3373个终止密码 (TAG),共编码1135个氨基酸,即126 xlO3个多肽;③对病毒 糖蛋白G和G2的氨基酸序列分析研究表明,病毒互补RNA (mRNA)的基因排列序列为5, - - G2 - 3,;④G!、G2的N 端和C端及其基因排列与氨基酸分析结果显示,的N端约从

第19位氨基酸开始,C端位于第588〜614位氨基酸;02的~ 端始于第649位氨基酸,至C端在1127〜1135位氨基酸。

  由此 推测和G2糖蛋白的分子量分别为64 x 103和53。7 x 103。

L基因片段特征:L基因片段全长6。5 x lO3左右,即6530 〜6550个核苷酸,编码2〗50~2156个氨基酸多肽,分子量约为 24。6 x 104。L蛋白为汉坦病毒多聚酶,与病毒RNA复制和转录 作用有关。

病毒编码或诱生的蛋白质:汉坦病毒RNA基因组3个不同 的基因片段,分别编码4种不同的病毒结构蛋白:核蛋白,Cn、 02糖蛋白及L多聚酶蛋白。

① 蛋白表达策略及功能•。核蛋白:核蛋白是由病毒互补的 mRNA翻译而成。汉坦病毒核蛋白的功能尚不清楚;G,、G2糖 蛋白:汉坦病毒M片段编码心、G2外膜糖蛋白。

  汉坦病毒 的N端前有两个可能的翻译起始位点,其中第一个UTG (ATG) 在SR22及NE株等病毒M片段开放读码框架上也是固定的。G2 蛋白被认为是聚蛋白前体加工而成。G2蛋白合成的机理为内起 始翻译。(internal

initiation of translation)。

  在 M 基因框架内具有 起始G2蛋白合成的ATG密码。外膜糖蛋白对汉坦病毒感染的 免疫保护作用是肯定的。现已发现某些Gi和G2单克隆抗体有 中和病毒感染性及被动保护动物免受感染,表明体液免疫反应对 机体的保护也是重要的。

② 利用表达单克隆抗体研究病毒结构蛋向的功能及结构蛋白 抗原位点分析:应用病毒单克隆抗体研究发现,针对病毒糖蛋白 ^和单克隆抗体多数具有不同程度的中和活性或血凝抑制活 性(两者均有或其中一种);而针对核蛋白的单克隆抗体大多数

既无中和活性,也无血凝抑制活性,表明病毒蛋白的中和抗原决 定簇和HA主要存在于外膜糖蛋白和G2上。

  单克隆抗体交叉 反应研究表明,(单克隆抗体的中和作用多针对本型或本株的, 而G2单克隆抗体中和活性和血凝活性可针对多型病毒或毒株,

即q主要表现型或株的中和抗原,而G2表现为组特异性中和 抗原和血凝活性。

(2) 汉坦病毒的分型:g前,国内外学者应用空斑减少中和 试验(PRNT)、微量细胞病变中和试验(MCPENT)、逆转录- 聚合酶链式反应(RT-PCR)和酶切分析、单克隆抗体技术、 寡核苷酸指纹图及核苷酸序列分析、放射免疫沉淀(RIP)和蛋 白印迹试验(Western-blot)、血凝抑制试验(HI)、反向被动 血凝抑制试验(RPHI)、免疫酶斑点法(IEDA)及酶联免疫吸 附试验(EIJSA)等技术,对不同来源的汉坦病毒进行分型研 究,发现汉坦病毒至少有9种血清型,分别来自不同种类宿主动 物,抗原性有明显的差异。

(3) 两种新的导致人类疾病的汉坦病毒的发现:1993年舂 末夏初,在美国西南部的新墨西哥州、科罗拉多州、犹他州和亚

利桑那州四州交界地区(four corners

region )爆发了一种新的疾 病,该病主要临床表现为发热、呼吸衰竭及休克,多数病人在发

病数天后死亡,病死率高达60%。

  同年6月,研究人员用IFA

和ELISA方法从患者血清中检测出可以和汉坦病毒抗原有交叉 反应的IgG和IgM抗体。研究人员根据PUU和PH病毒的核苷 酸序列设计引物,用套式PCR方法,从患者的肺脏和其他组织

中扩增到汉坦病毒的核苷酸序列,证实了血清学的结果。

  进一步 对PCR产物进行序列测定证实,此次爆发的疾病由一种新的汉

坦病毒引起。流行病学研究发现,鹿鼠(deer

mouse, peromusci^maTiici^ato)是这种汉坦病毒的主要宿主动物,该

地区鹿鼠中汉坦病毒抗体阳性率很高。

  应用Vero-E6细胞从鹿 鼠和病人尸解标本中分离到病毒。该病毒最初以发现地区命名为 四角病毒(four comers virus, FCV),后将FCV重新命名为sin nombre virus (SNV),即无名病毒。由该病毒引起的疾病命名为

汉坦病毒肺综合征(Hantavirus

pulmonary syndrome, HPS)。

另一新发现的汉坦病毒是多布拉伐/贝尔格莱德病毒(Do-

brava/Belgrade virus)。该病毒与汉滩病毒明显不同,宿主动物亦

为黑线姬鼠,是南斯拉夫重型HFRS的病原。

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