甲流來襲！了解甲型流感病毒的那些事
日期：2023-03-20 17:03:20
每年冬春之際是甲流病毒的流行高峰期，由于其在自然界中宿主眾多，且極易發(fā)生突變或重配，每次爆發(fā)都會引起大面積的傳播。甲型流感病毒曾經(jīng)引發(fā)全球范圍內的擔憂和恐慌，而如今在全球各地仍然存在。隨著時間的推移，我們對這種病毒的了解也在不斷深入。在本文中，我們將為您提供有關甲型流感病毒的最新科學知識，幫助您更好地了解這種疾病的傳播方式、癥狀、預防措施以及最新的治療方法。
1. 什么是甲型流感病毒？
1.1 甲型流感病毒的定義
流感病毒分為甲乙丙丁四型，其中，我們常說的甲流就是指甲型流感病毒。甲型流感病毒致病性強且非常容易發(fā)生變異，幾乎每一次世界性的流感大流行都是甲型流感病毒出現(xiàn)新亞型或舊亞型重現(xiàn)引起的。在甲流病毒所有的亞型中，H1N1、H5N1、H7N9因其高致病性尤為值得關注。感染甲型流感病毒后的癥狀主要表現(xiàn)為高熱、咳嗽、流涕、肌痛等，多數(shù)伴有嚴重的肺炎，嚴重者心、腎等多種臟器衰竭導致死亡。
1.2 歷史背景:
縱觀歷史，甲型流感病毒已經(jīng)導致了好幾次全球范圍的流感大流行 [1]。
● 1918-1920年大流行
此次甲流病毒造成的大流行是最具破壞性的，被稱為人類歷史上最大的瘟疫。最早發(fā)現(xiàn)于1918年1月美國東部，4月在法國軍隊中流行，而后迅速蔓延，波及全球。此次大流行共造成數(shù)億人感染，估計死亡人數(shù)高達5000萬-1億人。據(jù)血清學溯源，認為本次大流行的病原是由豬型Hsw1N1（H1N1）流感病毒引起。
● 1957-1958年大流行
本次大流行始發(fā)于中國貴州西部，在貴陽分離出H2N2型（稱為甲2型）病毒，4月傳播至香港，后經(jīng)東南亞和日本傳播到世界各地。
● 1968-1969年大流行
1968年7月，在中國廣東和香港地區(qū)開始出現(xiàn)了流感，此次流感新分離出病毒抗原H3N2（稱為甲3型），研究證明其屬于H2N2型病毒的突變。與H2N2相似，H3N2也具有空氣傳播、傳染性強的特點。本次大流行感染人群多為65歲以上的老年群體。
● 2009-2010年大流行
這場疫情最初暴發(fā)于2009年3月的墨西哥，被稱為“人感染豬流感”，而后迅速在全球范圍內蔓延。同年4月，世界衛(wèi)生組織（WHO）將此型流感更名為“甲型H1N1流感”。
2. 甲型流感病毒的基因組和結構
甲型流感病毒屬于正粘病毒科（Orthomyxoviridae）。它包有一個負義RNA基因組，編碼11個必需的病毒蛋白，這些基因包括：
（1）血凝素（HA）基因：編碼血凝素表面糖蛋白，該蛋白質是病毒進入宿主細胞的關鍵，也是病毒的主要抗原。
（2）神經(jīng)氨酸酶（NA）基因：編碼神經(jīng)氨酸酶表面糖蛋白，該蛋白質能使病毒從宿主細胞中釋放出來。
（3）RNA聚合酶（PB1、PB1-F2、PB2、PA）基因：編碼RNA聚合酶亞基，這些酶能夠幫助病毒在宿主細胞中復制其基因組。
（4）核衣殼蛋白（NP）基因：編碼核衣殼蛋白，該蛋白質能夠與病毒基因組RNA結合，形成病毒核衣殼。
（5）基質蛋白（M1、M2）基因：編碼基質蛋白，該蛋白質能夠與核衣殼蛋白相互作用，幫助病毒顆粒組裝。
（6）非結構蛋白（NSP1、NSP2）基因：編碼非結構蛋白，該蛋白質能夠幫助病毒在宿主細胞內復制和傳播。
圖1. 甲型流感病毒的外觀結構
來源: Katryna Kon/Shutterstock.com
該病毒具有球形外殼，其直徑約為80-120 nm。球形外殼由HA和NA兩種主要糖蛋白構成，它們的分布決定了該病毒的亞型和株系。在病毒的外殼下是由M1組成的核衣殼，其作為內核的保護層，參與病毒復制和裝配。該核衣殼包含了病毒的基因組片段和復制所需的蛋白質。
3. 甲型流感病毒流行病學及傳播
3.1 甲型流感病毒的分布特性
每年冬季和春季，甲型流感病毒都會引起季節(jié)性流感的爆發(fā)，這是因為冬季和春季氣溫低、濕度大，這種環(huán)境條件有利于病毒的傳播。此外，密閉的空間和人員聚集的場所（如學校、辦公室、醫(yī)院等）也是甲型流感病毒傳播的重要場所。
在人群中，甲型流感病毒可以引起從輕微感冒癥狀到嚴重呼吸系統(tǒng)感染的不同程度的疾病。其中，老年人、幼兒和免疫系統(tǒng)受損者更容易感染且發(fā)展成嚴重感染。
3.2 甲型流感病毒傳播方式
甲型流感病毒是一種高度傳染性的病毒，主要通過以下幾種方式進行傳播：[2-3]。
（1）呼吸道飛沫傳播：甲型流感病毒可以通過被感染者咳嗽、打噴嚏、說話等方式釋放到空氣中的飛沫中，其他人吸入這些飛沫后就會感染病毒。
（2）間接接觸傳播：甲型流感病毒可以在被感染者咳嗽、打噴嚏或觸摸某個被污染的表面或物品（如餐具、手機等）后存活數(shù)小時，其他人接觸到病毒后再接觸口、鼻或眼等黏膜，就會感染病毒。
（3）母嬰傳播：孕婦患上甲型流感病毒，可能會在分娩時將病毒傳給新生兒。
總的來說，甲型流感病毒的傳播方式非常多樣化，病毒的高度傳染性也是導致其大規(guī)模爆發(fā)和流行的主要原因之一。
4. 甲型流感病毒發(fā)病機制及臨床表現(xiàn)
4.1 病毒感染和復制的機制
（1）侵入宿主細胞：甲型流感病毒通過其表面的血凝素蛋白結合宿主細胞表面的受體，主要是鼻、喉、肺部的上皮細胞表面的酸性糖蛋白受體。
（2）釋放基因組：病毒侵入宿主細胞后，其外殼和宿主細胞膜融合，病毒基因組的RNA釋放到宿主細胞質中。
（3）復制基因組：甲型流感病毒基因組的RNA是負鏈RNA，需要通過復制產(chǎn)生正鏈RNA以進行后續(xù)的病毒復制。這個過程需要病毒核心蛋白（NP）的參與，以及RNA聚合酶的活性。
（4）合成病毒蛋白：病毒基因組中的mRNA指導宿主細胞合成病毒蛋白，包括血凝素、神經(jīng)氨酸酶和核心蛋白等。
（5）病毒組裝和釋放：新合成的病毒核心蛋白、RNA和膜蛋白在宿主細胞內組裝成新的病毒顆粒，通過宿主細胞膜上的融合或溶解機制釋放到外界，進而感染其他細胞或宿主。
4.2 宿主免疫反應對疾病的影響
宿主免疫反應是機體對感染病原體的防御機制，包括先天免疫和獲得性免疫兩種方式。
對于甲流感染，先天免疫反應是抵御病毒的第一道防線，可以通過炎癥反應和其他機制對病毒進行初步的清除和防御。而獲得性免疫反應則包括細胞免疫和體液免疫兩種方式，通過產(chǎn)生特異性抗體和激活免疫細胞等方式來對抗甲流病毒。
宿主免疫反應的強度和效果對甲流病毒感染的影響是復雜的。一方面，免疫反應強烈的個體可能能夠更有效地清除病毒，從而減輕病情和促進康復。另一方面，過度激活的免疫反應可能會導致炎癥反應過度，引發(fā)嚴重的病理反應和組織損傷。
此外，免疫反應的強度和效果還可能受到多種因素的影響，如年齡、健康狀況、免疫歷史、病毒株和疫苗接種等。
4.3 甲型流感感染的常見臨床特征
甲型流感病毒感染通常表現(xiàn)為發(fā)熱性呼吸道疾病，癥狀包括發(fā)熱、咳嗽、喉嚨痛、身體疼痛和疲勞，在兒童中還可能出現(xiàn)惡心、嘔吐和腹瀉等胃腸道癥狀。甲型流感病毒感染的并發(fā)癥包括肺炎、支氣管炎和基礎疾病惡化等。
甲型流感病毒感染的嚴重程度取決于年齡、潛在健康狀況和病毒亞型等因素。
5. 甲型流感病毒的診斷與治療
5.1 甲型流感病毒的診斷
有多種診斷測試可用于檢測甲型流感病毒感染。快速流感診斷試驗（RIDTs）因其速度快、使用方便而常用于臨床，但與逆轉錄聚合酶鏈式反應（RT-PCR）和病毒核酸檢測等其他檢測方式相比，其靈敏度較低。RT-PCR因其高靈敏度和高特異性而被認為是檢測甲型流感病毒的金標準。其他檢測，如血清學檢測和免疫熒光檢測，可用于檢測針對該病毒的抗體。
5.2 用于治療甲型流感感染的抗病毒藥物
目前常用的抗甲型流感病毒藥物有 [4]：
● 神經(jīng)氨酸酶抑制劑（Neuraminidase inhibitors，NAIs）
奧司他韋（Oseltamivir）：通過抑制病毒在宿主細胞內復制，減少病毒的數(shù)量。它被認為是目前治療流感最有效的藥物之一。
扎那米韋（Zanamivir）：與奧司他韋類似，也是通過抑制病毒在宿主細胞內復制來減少病毒數(shù)量。它是通過呼吸道吸入的方式給藥。
帕拉米韋（Paramivir）：一種新型的神經(jīng)氨酸酶抑制劑，與奧司他韋和扎那米韋不同，它可以通過靜脈注射給藥。研究表明，它可以更快地減少病毒數(shù)量，并且可以縮短疾病的持續(xù)時間。
● M2通道抑制劑
比如金剛烷胺（Amantadine），這類藥物可以阻止病毒進入細胞，從而減少病毒在體內的數(shù)量。但是，由于病毒易產(chǎn)生耐藥性，這些藥物已經(jīng)不再是甲型流感的一線治療藥物。
5.3 預防甲型流感病毒感染疫苗的研制和使用
預防甲型流感病毒感染的最有效方法之一是接種甲型流感疫苗。甲型流感疫苗是通過對流行病學調查和病毒學特征的分析來確定季節(jié)性流感病毒株的組成，并根據(jù)這些信息制備的。
目前，有兩種類型的甲型流感疫苗可供使用：
（1）季節(jié)性甲型流感疫苗：針對季節(jié)性甲型流感病毒株進行設計。每年的疫苗組成都會根據(jù)季節(jié)性流感病毒的流行情況而變化，以使其對當前的流感病毒株提供最佳的保護。
（2）大流行甲型流感疫苗：專門設計用于應對突發(fā)的甲型流感大流行（也稱為“豬流感”或H1N1流感）。這種疫苗通常包含對當前大流行株的抗原，以保護人群免受這種特定流行病毒的感染。
甲型流感疫苗通常通過皮下注射或肌肉注射給予。疫苗接種可以在流感高峰期之前進行，通常是每年的秋季。建議接種甲型流感疫苗的人群包括老年人、孕婦、患有慢性疾病的人和醫(yī)療保健工作者等高風險人群。
6. 甲型流感病毒公眾健康問題和未來方向
6.1 正在進行的甲型流感病毒及其進化研究
目前正在進行的甲型流感病毒研究旨在了解其進化、發(fā)病機制和傳播動力學。研究的重點是監(jiān)測病毒的遺傳變化，使其能夠逃避免疫反應和抗病毒治療，以及確定藥物開發(fā)的新目標。
6.2潛在療法和新型疫苗
目前，針對甲型流感病毒的潛在療法包括以下幾種：
（1）抗病毒藥物：藥物治療是最常使用的甲流治療手段，這些藥物通過抑制病毒在體內的繁殖來減輕癥狀和縮短病程。然而，病毒有可能會對這些藥物產(chǎn)生耐藥性。目前正在開發(fā)新型抗病毒藥物，除了上述提到的神經(jīng)氨酸酰化酶抑制劑（奧司他韋、扎那米韋）外，還有新型RNA聚合酶抑制劑，比如瑪巴洛沙韋，它的作用機制是通過抑制流感病毒的cap-依賴型核酸內切酶來抑制病毒復制。
（2）免疫療法：免疫療法是指通過增強免疫系統(tǒng)來對抗病毒。目前，疫苗是一種預防甲型流感的有效方法，通過激活免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體來保護人體免受病毒侵害。此外，研究人員正在研究使用單克隆抗體來中和病毒，以及使用干擾素和其他免疫調節(jié)藥物來增強人體免疫反應。
（3）輔助治療：輔助治療包括使用退熱藥物和止咳藥物來減輕甲型流感病毒的癥狀。此外，補液和支持性治療也可能有助于維持患者的體力和健康狀況。
新型疫苗：除了傳統(tǒng)的流感疫苗，一些新型的疫苗也正在研究中，如基于蛋白質亞單位的疫苗、基于DNA或RNA的疫苗等。這些新型疫苗具有更高的免疫原性和更好的免疫效果，可以更有效地預防甲型流感病毒的感染。
7. CUSABIO提供科研用甲型流感病毒相關產(chǎn)品
7.1 甲型流感病毒抗體
| 產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 適應種屬 | 應用類型 |
|---|---|---|---|
| HA Antibody | CSB-PA18939A0Rb | Influenza A virus(H7N9) | ELISA |
| NP Antibody | CSB-PA356056LA01IFZ | Influenza A virus | ELISA |
| HA Antibody | CSB-PA356317LA01IDG | Influenza A virus | ELISA |
| PA Antibody | CSB-PA395880EA01ILR | Influenza A virus | ELISA |
| NP Antibody | CSB-PA529597LA01IMP | Influenza A virus | ELISA |
| HA Antibody | CSB-PA607773LA01IER | Influenza A virus | ELISA, WB |
| NP Antibody | CSB-PA325769LA01IIM | Influenza A virus | ELISA, WB |
| NS Antibody | CSB-PA356065LA01IIE | Influenza A virus | ELISA |
| NS Antibody | CSB-PA604972LA01IER | Influenza A virus | ELISA, WB |
7.2 甲型流感病毒重組蛋白
7.3 甲型流感病毒ELISA試劑盒（包含乙型流感病毒）
| 產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 規(guī)格 |
|---|---|---|
| Human anti-parainfluenza virus(PIV)antibody(IgG) ELISA kit | CSB-E09022h | 96T,5×96T,10×96T |
| Human anti-parainfluenza virus(PIV) antibody(IgM) ELISA Kit | CSB-E09530h | 96T,5×96T,10×96T |
| Human Influenza B virus (FluB) antibody(IgM) ELISA kit | CSB-EQ027333HU | 96T,5×96T,10×96T |
| Human Influenza A virus (FluA) antibody(IgM) ELISA kit | CSB-EQ027335HU | 96T,5×96T,10×96T |
| Human Influenza A virus antibody(IgG) ELISA Kit | CSB-E14083h | 96T,5×96T,10×96T |
| Human influenza B virus (FluB) antibody (IgG) ELISA Kit | CSB-E14084h | 96T,5×96T,10×96T |
參考文獻：
[1]Jeffery K T, John C K. Influenza Virus Evolution, Host Adaptation, and Pandemic Formation[J]. Cell Host & Microbe, 2010, 7(6): 440-451.
[2]https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/influenza-(avian-and-other-zoonotic)
[3]https://www.cdc.gov/flu/about/disease/spread.htm
[4]https://www.cdc.gov/flu/treatment/whatyoushould.htm
