病毒怎样拥有“不坏金身”

顾汉现

病毒怎样拥有“不坏金身”


日期: 2009-05-20  


　　目前肆虐全球的甲型Ｈ１Ｎ１病毒，让许多国家如临大敌。严重影响人类健康的病毒究竟是如何演变的呢？美国《纽约时报》５月５日载文对此进行了详细分析。令人奇怪的是，作为最基本的生命形式，病毒却拥有复杂而神秘的进化方式。它通过宿主在物种间传播，拥有难以置信的适应能力。基因反复重组使得病毒具有了不断变化的能力。甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒便是这几大特点的最新例证。   


　　香港大学的病毒学家加文·史密斯博士，与来自美国亚利桑那州、加利福尼亚州和英国的６名流感专家，一直在对甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒进行深入研究，以找出它演变的方式和时间。上个月月底，此次流感病毒首次被分离出来，史密斯博士及其同事称，此类新病毒的祖先出现在６至１１个月前。   



　　病毒的生存方式很神秘   



　　当前的疫情显示了病毒进化的复杂和神秘。由于病毒是一种最基本的生命形式，它的复杂和神秘更加引人注目。例如，有一种人流感病毒是一个含有１０种基因（人类约有两万种基因）的蛋白壳体，直径约为百万分之五英寸（１英寸约合２．５厘米）。有的病毒和人类一样，利用ＤＮＡ对基因进行编码。还有的病毒利用单链ＲＮＡ（核糖核酸）进行编码，例如上面那种人流感病毒。美国圣迭戈大学分子病毒学家罗兰·沃尔科维奇说，所有病毒都有一个共同点：通过分解和重组来进行繁殖。   



　　例如，某种人流感病毒吸附在鼻腔或咽喉内壁的一个细胞上，操纵这个细胞的某个受体，使细胞将病毒吞噬，随后病毒的基因就会被释放出来。宿主细胞开始制造基因和蛋白质，而这些基因和蛋白质会自发地组成新病毒。   



　　很多病毒（如这次新型流感病毒）都是经过“重组”的混合物。如果两种不同的流感病毒感染了同一个细胞，它们的基因副本就会混在—起，组成新的病毒。   



　　鸟类是流感病毒的主要宿主   



　　鸟类成了流感病毒的主要宿主，但许多染上流感病毒的鸟不会因此生病。病毒在鸟类消化道内复制，然后随粪便排出体外。１／４的鸟类一般同时携带两种或两种以上的流感病毒，这些病毒得以将它们的基因混为一体。美国克雷格·温特尔研究所的戴维·斯皮罗说：“鸟类在不断地把这些病毒混合在一起。”   



　　流感病毒已从鸟类传染到哺乳动物，包括猪、马和人类。其他病毒，如ＨＩＶ（艾滋病）和ＳＡＲＳ（非典）等，也设法进入了我们所属的物种，但还有很多病毒被拒之门外。美国康奈尔大学的科林·帕里什说：“寄生在一个物种里的病毒，引发其他物种的新型流行病，是很罕见的事情。”例如，在东南亚，近几年有—种禽流感病毒曾导致数百人死亡，但它似乎很难在人之间传播。   



　　在过去一个世纪里，只有少数几种流感病毒变成了真正的人类病毒。要完成这种转变，病毒必须适应新的宿主。例如，人类的体温比鸟类的体温低几度，但经过进化，禽流感病毒的基因酶在人类体温条件下能达到最高的活性。   



　　流感病毒还从鸟类的消化道转移到了人类的呼吸道里。这要求流感病毒通过新的途径传播，如人类在咳嗽和打喷嚏时释放出来的飞沫。   



　　反复重组产生新病毒   



　　美国西奈山医疗中心微生物学研究负责人彼得·帕莱塞说：“如果病毒落在地板上，它就完蛋了。”冬天之所以是美国的流感季节，很可能是因为干燥的空气延长了带有病毒的飞沫在空中漂浮的时间。每年的流感季节都有多达１／５的美国人被感染，３．６万人因此死亡。与此同时，流感病毒仍在继续进化。病毒的表面蛋白会改变形状，以便攻破人体免疫系统和抵抗抗流感药物。   



　　斯皮罗博士和同事们还发现，人流感病毒在每个季节都会经历很多次“重组”。他说：“重组也许是产生新型季节性病毒的罪魁祸首。”   



　　有时，一种新流感带来的灾难要比普通季节性流感严重得多。例如，１９１８年的“西班牙大流感”导致全球数千万人死亡，在随后数年内，那种病毒的后代又获取了禽流感病毒的基因。   



　　有时，病毒“重组”会导致新的流行病，因为“重组”可能使流感病毒得以顺利躲过免疫系统，加重患者的病情，并以更快的速度传播给新的宿主。在甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒形成的过程中，“重组”同样起了重要作用，它的基因来自好几个祖先，而猪是这些祖先感染的主要对象。   



　　猪堪称“病毒混合器”   



　　１９３０年，美国科学家首次将流感病毒从猪体内分离出来，其基因排序表明它们源自１９１８年的西班牙流感。在猪从人类那里感染这种流感后的数十年里，原始病毒株一直是在猪体内发现的惟一病毒株。但到了２０世纪７０年代，欧洲出现了一种含有禽流感病毒基因的猪流感病毒；美国则出现了另外一种猪流感和禽流感病毒的混合体。   



　　上世纪９０年代末，美国科学家发现了一种三重重组病毒，它混合了原始猪流感病毒、禽流感病毒和人流感病毒的基因。三重重组病毒与美国和欧洲的猪－禽流感混合病毒，都为最新一代甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒株提供了基因。   



　　猪的特殊生理结构加快了这一混合过程。禽流感病毒和人流感病毒能利用不同的受体进入猪的细胞。美国堪萨斯州州立大学的于尔根·里希特教授说：“我们称猪是混合容器，因为它能同时复制禽流感病毒和人流感病毒。与其他所有物种相比，这些病毒在猪体内混合起来要容易得多。”   



　　幸运的是，就严重性而言，甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒带来的后果看起来更像季节性流感，而不像１９１８年的西班牙大流感。专家们目前正在密切关注甲型Ｈ１Ｎ１流感病毒的动态。他们认为，当北半球的流感季节过后，这种病毒可能在南半球的冬季盛行起来，或是继续留在热带地区，然后在秋天重返北半球。在这一过程中，由于基因突变，它肯定会发生变化，而且可能获得新的基因。   



　　科学家带着复杂的心情关注这—进化历程。美国克雷格·温特尔研究所的戴维·斯皮罗博士说：“流感病毒具有难以置信的适应能力。它们设法利用了人类的现代文化，茌全世界进行传播。”