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A型流行性感冒病毒的神經嗜性

發布時間:2019-12-28所屬分類:醫學論文瀏覽:1

摘要 流行性感冒病毒簡稱流感病毒, 可以引起禽、豬(Sus)等多種動物以及人的感染和發病, 是重要的人畜共患病病原. 近年來, 多種新型禽流感病毒的出現及其在世界范圍內的流行, 導致人感染禽流感病例增加, 加劇了禽流感病毒的公共衛生學危害. 流感病毒感染宿主

  摘要 流行性感冒病毒簡稱流感病毒, 可以引起禽、豬(Sus)等多種動物以及人的感染和發病, 是重要的人畜共患病病原. 近年來, 多種新型禽流感病毒的出現及其在世界范圍內的流行, 導致人感染禽流感病例增加, 加劇了禽流感病毒的公共衛生學危害. 流感病毒感染宿主后, 除主要引起呼吸系統疾病外, 也可以導致中樞神經系統等相關病癥, 與疾病的預后密切相關. 本文綜述了人流感病毒和禽流感病毒神經嗜性的相關研究進展, 從流感病毒相關性腦病的臨床特點、流感病毒入侵中樞神經系統的途徑, 以及發生神經嗜性的分子機制等幾個方面來闡述流感病毒引發神經嗜性的過程與機制, 以期加深對人和禽流感病毒神經嗜性的認識和理解.

A型流行性感冒病毒的神經嗜性

  關鍵詞 流感病毒, 神經嗜性, 人, 禽

  流行性感冒病毒(influenza virus)簡稱流感病毒, 屬于正黏病毒科(Orthomyxoviridae), 是一種有囊膜、分節段的單股負鏈RNA病毒. 根據核蛋白(nuclear protein, NP)及基質蛋白(matrix protein, M)抗原性的差異, 可將流感病毒分為A, B, C和D四大類型. A型流感病毒可在禽類、哺乳動物及其他多種恒溫動物中廣泛流行, 宿主種類最多; B型流感病毒僅在人類中流行; C型流感病毒主要在人及豬群中流行; 而新發現的D型流感病毒主要感染豬和牛[1,2]. 其中A型流感病毒亞型眾多, 根據血凝素和神經氨酸酶的不同, 可以將其分為 H1~H18和N1~N11, 其中H17N10及H18N11分別于 2009和2010年在食果蝙蝠體內發現[3,4]. 該型病毒的抗原性容易發生變異, 曾多次引起世界性大流行. 目前, 在人類歷史上可以追蹤到至少5次流感病毒大流行, 分別是1918年西班牙流感大流行、1957年H2N2亞洲流感大流行、1968年H3N2香港流感大流行、1977年 H1N1俄羅斯流感和2009年H1N1流感大流行[5]. 此外, 流感病毒每年不斷進化, 產生新的抗原性毒株, 造成持續的流感病毒季節性流行. 2009年pH1N1流感病毒和H3N2亞型流感病毒是當前主要流行的季節性流感病毒亞型(http://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/ detail/influenza-(seasonal)). 值得注意的是, 自1997年首次報道禽流感病毒(avian influenza virus, AIV)感染人事件以來, 該病毒不斷突破種間屏障感染人類. 截至 2018年11月1日, 人感染H5N1亞型AIV病例確診860例, 其中454人死亡, 死亡率為53%; H7N9流感病毒自2013年爆發后, 截至2018年11月7日, 已引起1567人感染, 其中615人死亡, 患者死亡率超過39%(http://www.who. int/influenza/human_animal_interface). H9N2亞型AIV 也可以感染人, 血清學證據表明在被調查的人群中感染率可以達到33.5%[6]. 因此, A型流感病毒, 特別是 H1N1, H3N2亞型人流感病毒和H5, H7以及H9亞型 AIV對人類健康產生較大威脅.

  神經嗜性是指病毒入侵中樞神經系統后, 在神經系統中有效復制, 并引起神經系統相關疾病的能力[7]. 流感病毒感染宿主后, 主要引起呼吸系統疾病, 有時也會導致呼吸系統外的疾病, 如中樞神經系統相關病癥[8,9], 導致病情加重, 預后不良. H1N1和H3N2亞型人流感病毒可引起嬰幼兒和孕婦的腦病, 增加了患者的死亡率[10,11]. 近些年, 對H5N1, H7N9以及H9N2等亞型 AIV感染人的病例進行臨床特征調查發現, 感染病例也會出現神經系統并發癥, 常見腦炎、驚厥、瑞氏綜合征[12~14]. 本文在對人流感病毒神經嗜性研究進行綜述的基礎上, 進一步增加了禽流感病毒的神經嗜性相關研究進展, 綜合闡述了不同流感病毒的神經嗜性相關腦病的發病特點、發生發展的分子機制, 以期為流感病毒相關腦病的防治提供參考資料.

  1 A型流感病毒的神經嗜性及其引起的腦病

  1.1 人流感病毒的神經嗜性及其引起的腦病

  人流感病毒感染引起人的急性腦病, 又稱流感相關性腦病(influenza associated encephalitis/encephalopathy, IAE), 是指在急性流感病毒感染過程中伴隨中樞神經系統(central nervous system, CNS)功能障礙的一種臨床綜合征, 其導致的病情輕重不一, 典型的臨床癥狀為急性高熱后突發驚厥, 患者會快速進入昏迷期甚至死亡. 其中近1/4的病例發生對稱性雙側丘腦壞死, 稱之為急性壞死性腦病(acute necrotizing encephalopathy, ANE)[15,16]. 早在1918年西班牙流感大流行時期, 就發現嗜睡性腦炎與流感相關. 1957年亞洲流感大流行后正式報道了IAE[17]. 患者初發癥狀為高熱, 之后在極短的時間內出現痙攣、意識障礙等神經系統綜合征, 預后極其不良. 流感病毒感染機體后, 會導致不同程度的神經病理損傷或者嚴重的腦炎. 流感病毒引起的腦炎在孕婦和嬰幼兒中最為常見, 嚴重時甚至導致死亡. 1996~2000年, 流感病毒引起的大腦炎在日本廣泛流行, 每年有100~500個感染流感病毒的患者表現出大腦炎的癥狀[18]. 大部分患者年齡在5歲以下, 主要臨床癥狀表現為癲癇、意識喪失和昏迷等, 死亡率約為 30%[19].

  除了日本, 流感病毒在其他國家和地區流行過程中也會引起大腦炎和CNS綜合征. 2009年pH1N1流感病毒爆發期間, 有很多CNS功能紊亂的病例報道, 引起了公眾的關注[20~23]. 患者常表現出輕微的意識喪失、精神錯亂或出現幻覺等臨床癥狀. 患病前, 他們大多性格良好且自制力強. 但患病后, CNS綜合征導致患者的自殺率明顯提高. 這些患者都服用了奧司他韋進行治療, 這一藥物的使用也有可能致使精神錯亂[24]. 病原學調查研究發現, 流感病毒曾在有中樞神經系統損傷癥狀患者的腦脊液及大腦中被檢測到, 其中包括H1N1和H3N2亞型流感病毒[11,25,26]. 除此之外, 流感病毒入侵神經系統后會導致帕金森綜合征和癲癇等嚴重的后遺癥[27,28].

  流感病毒引起的發熱也會導致彌漫性腦水腫, 即急性腦病. 這類疾病在嬰幼兒中較常發生, 典型的臨床癥狀表現為急性高熱后突發驚厥、意識喪失、癲癇及顱內壓增高等[29]. 急性腦病會導致患者長時間的意識喪失, 患者的昏迷指數小于等于13, 持續時間長于 24 h.

  急性腦病的發生主要與流感病毒介導的過量細胞因子的表達有關[29]. 當機體為流感病毒易感體質時(如編碼細胞核膜蛋白、RAN結合蛋白2、線粒體酶和肉堿棕櫚酮轉移酶的基因發生突變), 流感病毒感染機體后則更容易引起急性壞死性腦病[30~32]. 大量促炎因子的分泌(TNF-α和IL-6)會導致大腦和其他組織血管內皮損傷及實質細胞調亡, 進而破壞血腦屏障, 引起腦水腫和全身多器官損傷[27]. 血-腦屏障的破壞會導致炎性細胞、病毒和大量蛋白質進入腦脊液; 非甾體抗炎藥 (雙氯芬酸鈉和甲滅酸)的使用也會增加腦病患者的死亡率[29]. 除了上述較常見的腦病之外, 流感病毒感染機體還會引起其他腦病綜合征, 包括急性腦病伴隨雙側癲癇和遲發性擴散(acute encephalopathy with biphasic seizures and late reduced diffusion, AESD)以及臨床輕微腦病伴隨可逆的夾肌損傷(clinically mild encephalitis/encephalopathy with a reversible splenial lesion, MERS)等, 同樣值得關注[33,34].

  1.2 禽流感病毒的神經嗜性及其引起的腦病

  禽類在感染高致病性H5N1亞型AIV后, 會表現出明顯的神經癥狀[35,36]. 研究發現, 高致病性H5N1亞型 AIV感染雞后, 對血管內皮細胞有很強的親和力, 可由血液傳送至不同組織的實質細胞, 包括大腦的神經細胞[37]. 雞和鴨感染高致病性H5N1亞型AIV后會表現出中樞神經系統紊亂、全身抖動、身體失去平衡和頭頸震顫等臨床癥狀[38,39], 鴿子感染高致病性H5N1亞型 AIV后會出現頭頸歪斜、眼球震顫和羽翼麻痹等癥狀[40]. 盡管目前還沒有禽類感染H7N9流感病毒出現神經癥狀的相關報道, 但是有研究表明, 從感染H7N9的禽的大腦中可以檢測到較高滴度的流感病毒[41], 但是其有無神經癥狀的出現, 仍需進一步調查.

  近年來, 隨著禽流感病毒不斷地發生基因重排, 病毒已經跨越了種間障礙, 獲得了感染哺乳動物的能力. H9N2, H5Nx和H7N9亞型AIV感染人的病例相繼被報道[14,42~44]. 除了這幾種亞型AIV外, H10N7亞型AIV也可以在哺乳動物體內不斷適應之后, 呈現廣泛的組織嗜性, 甚至突破血腦屏障感染哺乳動物神經系統[45]. 對人感染H5N1亞型高致病性禽流感的臨床特征分析顯示, 在236例人感染禽流感病例中, 74例表現易激惹 (31.36%), 59例表現意識障礙(25%)的神經癥狀[12]. 病原學數據證明, 在1997年香港發生人感染禽流感期間, 從第三個人感染病例中成功分離到了H5N1亞型AIV, 該分離株具有對小鼠(Mus musculus)的神經毒性[46]. 此外, Pringproa等人[47]利用體外感染實驗研究顯示, 人的神經元細胞對H5N1亞型高致病性禽流感病毒非常敏感, 并且病毒感染后可顯著上調TNF-α的水平, 影響神經細胞的增殖和分化. 可見, 禽流感病毒腦病既是病毒對中樞神經系統的直接侵襲, 同時也是細胞因子介導的反應. 此外, 對感染禽源H7N9病毒的6個病例的臨床分析顯示, 其中2例呈現神經系統并發癥[13]. 體外研究表明, 與2009年pH1N1病毒相比, H7N9亞型流感病毒更易感染星形膠質細胞和神經元, 并能在其中有效轉錄和復制[44].

  盡管禽流感病毒感染人導致的高死亡率引起了廣泛關注, 但是該病毒引起的神經癥狀卻常常被忽視. 這種高死亡率可能與禽流感病毒的神經嗜性密切相關. 因此, 我們應該對禽流感病毒的神經嗜性給予高度重視, 并深入探討禽流感病毒和人流感病毒神經嗜性的獲得以及對神經中樞致病機制的異同, 以探究不同的防治措施.

  2 流感病毒入侵中樞神經系統的途徑

  與其他嗜神經性病毒一樣, 具有神經嗜性的流感病毒也可通過多種途徑入侵機體的中樞神經系統. 對流感病毒入侵中樞神經系統途徑的研究將有助于理解病毒的神經嗜性機制以及開發特效的阻斷劑阻止流感病毒對機體中樞神經系統的感染. 中樞神經系統是由血腦屏障保護的機體特異性器官, 因此, 病毒需要穿越血腦屏障入侵中樞神經系統. 目前認為, 流感病毒可通過細胞和細胞間隙兩種方式穿越血腦屏障, 前者為直接感染血腦屏障組成細胞和跨細胞途徑, 后者為破壞內皮細胞間緊密連接及“特洛伊木馬”途徑. 除了穿越血腦屏障外, 流感病毒還可以通過神經途徑直接入侵機體的中樞神經系統(圖1).

  2.1 流感病毒穿越血腦屏障的兩種途徑

  血腦屏障位于血管和腦組織之間, 可以選擇性地阻止一些物質由血液進入大腦, 是血-腦、血-腦脊液和腦脊液-腦三種屏障的總稱. 電子顯微鏡下觀察血腦屏障的超微結構發現: 血腦屏障主要由腦微血管內皮細胞(brain microvascular endothelial cell, BMEC)及其細胞間的緊密連接、基膜、小膠質細胞、周細胞及星形膠質細胞圍成的神經膠質膜構成[48,49]. 其中BMEC 是血腦屏障的主要結構, 它通過頂端面與血流接觸, 通過基底面與腦內相通, BMEC之間的緊密連接可有效抑制細胞旁路途徑的物質轉運[50]. 除此之外, 小膠質細胞會在病原體刺激下釋放細胞因子, 來清除病原體; 周細胞可調控血管的形成及血管的完整性; 星形膠質細胞通過分泌可溶性因子來促進緊密連接及血腦屏障的完整性[50]. 這些結構均可有效抑制病毒入侵中樞神經系統.

  血腦屏障可維持中樞神經系統穩態, 限制血液中大多數病原體的入侵; 然而部分病毒可穿越血腦屏障侵入中樞神經系統, 導致中樞神經功能紊亂及炎性反應. 流感病毒穿越血腦屏障后通過表面蛋白與腦細胞表面蛋白相互作用, 介導了炎性因子的表達并促進病毒在神經元中的有效復制, 最終導致神經元變性壞死, 引起驚厥、意識障礙等腦炎癥狀. 流感病毒主要通過細胞途徑和細胞間隙途徑穿越血腦屏障.

  (1) 細胞途徑. BMEC是血腦屏障的主要結構, 對 BMEC的有效感染是病毒入侵中樞神經系統必經之路之一[51]; 人多瘤病毒JC[52]和人嗜T細胞病毒1型[53]均可感染人腦微血管內皮細胞(human brain microvascular endothelial cell, HBMEC), 并在HBMEC內復制并釋放子代病毒, 造成神經元變性與壞死, 然而流感病毒是否也會通過感染HBMEC入侵宿主的中樞神經系統尚未見報道. 但是, 多項研究表明流感病毒可以感染小膠質細胞、周細胞及星形膠質細胞, 這些細胞也是血腦屏障的組成部分[44,47]. 因此, 流感病毒可以通過感染這些細胞穿越血腦屏障.

  此外, 正常情況下血腦屏障是非滲透性的, 但存在多種特殊的跨細胞轉運作用, 如內吞與胞吞作用[50]. Verma等人[54]應用體外血腦屏障模型, 發現西尼羅病毒可利用BMEC的巨胞飲作用, 在不破壞血腦屏障完整性的前提下可穿越血腦屏障. BMEC的巨胞飲作用作為該細胞的活動特性, 或許一定程度上也為流感病毒穿越血腦屏障、入侵中樞神經系統提供了有效的途徑.

  (2) 細胞間隙途徑. BMEC間的緊密連接是維持血腦屏障結構與功能完整性的基礎, 可調控物質運輸并限制病原體通過細胞旁路途徑進入中樞神經系統. 緊密連接由連接黏附分子、封閉蛋白及閉合蛋白等多種跨膜蛋白組成, 通過緊密連接分子等固定附著在內皮細胞上[49]. 流感病毒的感染會破壞緊密連接, 導致緊密連接的通透性増加, 使病毒可穿越血腦屏障入侵并感染中樞神經系統.

  血腦屏障處細胞因子的表達與其效應之間的平衡是錯綜復雜的. 通常情況下, 流感病毒特別是H5N1和 H7N9亞型AIV感染星形膠質細胞可刺激促炎因子的釋放, 如IL-1β, IL-6, IFN-λ和TNFα[44,47]. 大量炎性因子的產生會導致緊密連接間的通透性增加, 一定程度上破壞了血腦屏障的完整性, 促進流感病毒對中樞神經系統的入侵和感染. BMEC、周細胞、星形膠質細胞及白細胞等均可產生上述細胞因子. 不同細胞因子的作用機制各不相同, 對血腦屏障的影響也不同. 西尼羅病毒感染星形膠質細胞時可產生基質金屬蛋白酶 (matrix metalloproteinase, MMP), MMP會通過直接降解緊密連接, 來破壞血腦屏障, 加速病毒對中樞神經系統的感染[55]; 而IFN-β則可穩定緊密連接, 并激活 BMEC中的TAM(Tyro3, Ax1和Mertk)受體來協同干擾素的作用, 增強緊密連接的穩定性, 從而維持血腦屏障的完整性[55].

  此外, 病毒還可通過“特洛伊木馬”途徑入侵中樞神經系統, 即感染白細胞后, 由白細胞攜帶穿越血腦屏障. 免疫缺陷病毒(包括猴免疫缺陷病毒和人類免疫缺陷病毒就可利用這一途徑, 由被感染的單核細胞或巨噬細胞攜帶穿越血腦屏障[55]. 有研究表明, H5N1亞型AIV可以利用樹突狀細胞作為“運載工具”感染多個臟器, 包括腦, 其有可能就是利用“特洛伊木馬”途徑入侵中樞神經系統[56].

  2.2 神經途徑

  除了通過細胞途徑和細胞間隙途徑穿越血腦屏障入侵中樞神經系統外, 流感病毒還可通過神經通路直接入侵哺乳動物的中樞神經系統. 在小鼠體內的研究結果表明, 流感病毒既可通過鼻腔的嗅神經和三叉神經入侵小鼠的中樞神經系統[44,57,58], 也可通過肺部的迷走神經和交感神經入侵小鼠的中樞神經系統[46]. 在雪貂中, 高致病性H5N1亞型AIV能夠感染嗅神經的鼻黏膜受體神經元(olfactory receptor neurons, ORNs), ORNs上有一個通過篩狀板延伸到嗅球突觸球層的軸突, 從這里傳播到嗅球, 感染嗅球中的軸突突觸和神經細胞, 進而傳播到中樞神經系統[59]. 目前已有研究表明高致病性禽流感病毒能在軸突間進行傳播[60,61], 對 ORNs的感染為H5N1亞型AIV入侵中樞神經系統提供了更直接的路徑[62]. 在人體內, 流感病毒也可利用神經通路作為捷徑入侵機體中樞神經系統. 臨床上, 曾在一個免疫功能不全的兒童體內發現季節性H3N2亞型流感病毒可通過嗅神經通路入侵中樞神經系統[63]. Simon等人[64]報道過一個病例, 發現健康男子在感染流感病毒后, 并未出現任何呼吸系統疾病相關癥狀, 但表現出致死性腦炎的癥狀, 對病毒的檢測結果發現, 可以在病人的鼻洗液和腦組織中檢測到病毒, 而在肺部和腦脊液中均未檢測到病毒的存在. 除此之外, 臨床上還有兩例有高致病性H5N1亞型AIV傳播到中樞神經系統但是并沒有引起嚴重呼吸道疾病的病例報告(2 個兒童有嚴重的腦膜炎但是沒有呼吸系統疾病), 證明流感病毒可通過神經通路傳導到中樞神經系統[65].

  由此可見, 流感病毒可以通過多種途徑入侵宿主的中樞神經系統. 然而, 人流感病毒和禽流感病毒是否依賴相同的感染途徑尚未可知, 目前研究表明禽流感病毒偏向利用神經途徑入侵宿主的中樞神經系統, 其具體的原因有待探究. 但是, 近些年禽流感病毒組織嗜性的增強更易造成宿主出現病毒血癥, 這或許增加了禽流感病毒對宿主中樞神經系統的威脅. 因此, 應對極易造成病毒血癥的禽流感病毒給予重視.

  3 影響流感病毒神經嗜性的關鍵因素

  3.1 病毒關鍵基因片段及毒力位點

  小鼠常被作為哺乳動物模型, 研究流感病毒對神經系統的入侵途徑及影響神經嗜性的分子機制等. 與流感病毒感染呼吸系統的分子機制研究相比, 流感病毒神經嗜性機制研究相對薄弱. 但根據有限的報道, 可以發現流感病毒的血凝素基因(HA)、神經氨酸酶基因(NA)、基質蛋白基因(M)以及非結構蛋白(NS)片段在其神經嗜性中發揮著重要的作用. 除了這幾個片段外, 聚合酶PB2基因及其編碼蛋白對禽流感病毒的神經嗜性可能起到關鍵作用(表1).

  (1) HA的作用. 流感病毒的HA基因, 編碼病毒的表面蛋白血凝素. HA蛋白介導流感病毒對宿主細胞唾液酸受體的吸附, 是流感病毒感染宿主細胞的第一步. 在病毒復制過程中, HA的mRNA被翻譯成HA0, HA0 被水解為HA1和HA2的過程中會引起位于HA2-N末端的“融合肽(fusion peptide)”的產生. 正常情況下, 融合肽呈環狀[77], 當HA處于酸性條件下時, 其環狀結構轉化成螺旋結構, 導致融合蛋白上升并插入胞內體膜中, 完成膜融合過程[78]. HA蛋白的裂解活性決定著流感病毒的感染性[79]. Nakajima等人[80]在體外神經元中最早證明了HA的裂解對流感病毒神經嗜性的獲得具有重要作用, 研究發現流感病毒的HA在不同的細胞類型中具有不同的裂解活性, HA的高裂解活性使得病毒能夠在部分神經細胞中有效復制, 有利于子代病毒粒子的組裝. Zhang等人[66]報道了H5N1 HA裂解位點處325位 (P6位)絲氨酸增強了病毒HA的裂解活性, 使得流感病毒獲得了對小鼠的神經毒性. HA多堿性氨基酸裂解位點的存在也貢獻了流感病毒對雪貂的神經嗜性[67]. 在 WSN/H1N1病毒中, 當把HA裂解位點P2位的酪氨酸 (328Y)替換為H1亞型上常見的絲氨酸后, 病毒在小鼠腦中的復制能力顯著降低, 說明328Y對WSN/H1N1病毒的神經嗜性至關重要[68]. 值得注意的是, 當人為地在季節性H3N2病毒中引入多堿性氨基酸裂解位點, 病毒仍舊無法獲得在哺乳動物體內的神經嗜性, 證明多堿性氨基酸裂解位點對于流感病毒的神經嗜性是必要不充分條件[67]. 其次, HA受體結合位點也對流感病毒的神經嗜性十分重要. Yen等人[56]發現A/Vietnam/ 1203/04(H5N1)引入HA-S227N和158位去糖基化后, 病毒在腦中的復制滴度明顯下降, 感染病毒的小鼠的神經癥狀消失, 表明了受體結合區域在這一過程中的重要作用.

  (2) NA的作用. 神經氨酸酶基因(NA)編碼病毒的另一個表面蛋白, 具有酶活性糖基化的神經氨酸酶, 能催化唾液酸末端殘基和鄰近糖鏈上的殘基之間酮苷鍵的裂解, 促進子代病毒粒子的出芽[81]. 神經氨酸酶被認為是決定WSN/H1N1病毒神經嗜性的另一關鍵基因片段, NA-C末端具有結合纖溶蛋白酶原的能力, 146 位糖基化位點的缺失可增加NA結合纖溶蛋白酶原的能力, 并將纖溶蛋白酶原轉化成纖溶蛋白酶, 促進HA 的裂解, 從而使病毒對小鼠具有神經毒性[69]. 具有神經嗜性的H10N7鼠適應性毒株的NA基因也出現兩個關鍵的氨基酸變異, K110E和S453I. 其中K110E的突變顯著增強了病毒的神經氨酸酶活性, 雖然單獨的 K110E突變并不能引起病毒對哺乳動物的神經嗜性, 但當其與PB2上的位點協同突變時, 可以導致病毒對小鼠中樞神經系統的感染[45]. 此外, Maurizi[82]認為 1918年流感大流行引起的高死亡率主要是由于病毒對人的神經毒性, 其中病毒神經氨酸酶的種類對流感病毒的神經毒性起關鍵作用, 然而該研究并沒有給出具體的實驗證據. 神經氨酸酶對流感病毒神經嗜性的獲得究竟如何作用, 仍需要進一步探究.

  (3) M和NS的作用. 流感病毒的M和NS基因均可編碼兩種病毒蛋白, 分別為M1, M2, NS1和NS2. M1蛋白的解離促進了病毒vRNP的入核; M1蛋白決定了流感病毒的復制速率[83]. NS1和NS2蛋白作為流感病毒的兩個非結構蛋白, 在流感病毒抵御宿主先天免疫過程中發揮重要作用[84], 此外, NS2蛋白也能夠與M1蛋白直接互作, 參與子代病毒粒子的組裝過程[85]. M和 NS基因似乎也一定程度上決定了流感病毒的神經嗜性. 有研究報道, M141位的纈氨酸和139位的丙氨酸對 WSN/H1N1病毒神經嗜性的獲得起決定作用, 但是其具體作用機制仍不清楚[70]. 此外, 流感病毒復制過程中, 非結構蛋白NS1和NS2的相對含量也影響著病毒的復制和轉錄水平, 甚至也決定了病毒的神經嗜性. 研究表明, 不具有神經嗜性的A/WS/33(H1N1)病毒的 NS1的表達低于NS2的表達水平; 相反, 具有神經嗜性的WSN/H1N1病毒NS1的表達量顯著高于NS2[71], 暗示NS1蛋白的高表達或許在流感病毒神經嗜性的獲得中起到重要作用.

  (4) 其他基因的作用. 除此之外, 許多研究表明, 流感病毒的其他內部基因也對其神經嗜性的獲得具有重要作用. 尤其是禽流感病毒PB2 E627K變異可通過提高病毒在哺乳動物細胞中的聚合酶活性, 影響H5N1 禽流感病毒對哺乳動物的神經毒性[72]. 并且, Lin等人[73]報道稱引入2009 pH1N1 PB2基因的H5N1亞型 AIV獲得了對小鼠的神經毒性, 可見, 流感病毒基因片段之間的不斷重排也是流感病毒獲得神經嗜性的重要原因. 此外, Zhang等人[45]報道了H10N7鼠適應性毒株的PB2 E158G和M631L也可影響H10N7亞型禽流感病毒的神經嗜性.

  由此可見, 流感病毒HA, NA, PB2, M和NS基因對其神經嗜性均有重要貢獻. 在這些基因中, 它們對人流感病毒和禽流感病毒的貢獻各不相同. 多項研究表明, 與其他片段相比, 聚合酶基因在禽流感病毒神經嗜性的獲得中似乎起著更重要的作用. 可見, 更多的神經嗜性機制研究將有利于更全面認識流感病毒各基因對流感病毒神經嗜性的影響.

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