人畜共患病讲稿

1、流感病毒讲稿P6:这是一张关于流感病毒非常漂亮的图片，这是一个三维结构图，向我们展示 了病毒细胞膜、和在其下紫色薄层的M蛋白衣壳，表面具有血凝素和神经氨酸 酶，这是M蛋白离子通道，由内到外，看得一清二楚。我今天会讲到的H5N1 和H7N9就是流感病毒中的两种。据我们所知，存在着具有18种HA凝集素类 型的流感病毒，图上的蓝色蛋白质就是凝集素，因此，我们知道存在着18种不 同的血凝素，11种不同的神经氨酸酶，一会儿你们就会看到所有这些类型，当 然是在不同动物体内，但是只有某些类型能传染给人，如H1,H2,H3, N1和N2， 只有这几类能实现人际传播，一次次一年年地引发流行病，时不时的造成流感大

2、 流行。P7:禽流感是一种不同的疾病，我们所了解的甲型流感病毒在禽类中传染性很强， 所有这些血凝素和神经氨酸酶在各类禽类中传染，特别是水鸟，鸭子，鹅等以及 其他类型的禽类中，它们也在家禽中传播，当然，当它们传入家禽中，事情就糟 糕了，这就是我们所认可的流感病毒的来源，感染我们人类的病毒甚至也可能是 起源于禽类。病毒在禽类之间传染与在人类之间的传染不同，在禽类中，病毒在其肠胃 中传播，在肠胃上皮细胞中复制，且随着排泄物一起排出，这辆上落满了鸟粪， 估计是把车停在树下有一段时间了，这些排泄物中充满了流感病毒，这和人类流 感病毒是完全不同的，对于人类流感，你咳嗽或是打喷嚏就会传播它，而禽类是 将病毒

3、排出来，这就是禽类释放流感病毒的方式，当禽类喝水时，或是停留在地 面，他们就将病毒释放到了环境中，当然，病毒也会在禽类的呼吸道内繁殖，但 是相对于人体内的复制量要少得多，在许多禽类中，感染后是没有症状的，在野 生鸟内中却有例外，但多数情况下野生鸟类的禽流感感染也是无症状的，但在家 禽中不是这样的，家禽中的禽流感感染会使家禽生病甚至死亡。P8：我们根据对鸡等禽类的致病性来对禽流感进行分类。我们养鸡是为了获得鸡 蛋和鸡肉。有两种类型的病毒：一种是低致病性禽流感病毒，会引起禽类轻微的呼吸疾病，降低禽类的产蛋 量，因此，你们不想让鸡群感染这些病毒，很多养蛋鸡的农场主会给自己的鸡群 打流感疫苗来预防各种

4、禽流感病毒的感染。还有一种是高致病性禽流感病毒，具有代表性的是H7和H5的血凝素亚型， 这两种亚型在家禽中是致命的，这也是为什么这么定义H5和H7的基础，如我 所说，在野生禽类中通常是不会致命的，这些高致病性禽流感病毒中，起决定性 作用的特征之一就是位于血凝素HA切割位点的碱性氨基酸，对于有传染性的病 毒，其血凝素是必须分裂的，切割正好发生在箭头处，释放包括融合肽的末端， 因此，裂解对于传染性是必要的。大多数流感病毒株在切割位点有一个特殊的序 列，仅仅只能由存在于呼吸道中的一种蛋白酶来切割，这就是限制病毒和病毒趋 向于宿主的地方，但是高致病性禽流感病毒有一个碱性氨基酸序列，这意味着它 可以被普

5、遍存在于我们人体每个组织内的任何一种蛋白酶切割掉。因此，实际上 病毒可以在禽类内脏里或者是人类的呼吸道里传播，这是使其具有高致病性的主 要原因。P9:有很多高致病性禽流感爆发的例子，可能一直以来都有爆发的病例，但是我 们是1955年才开始研究这种病毒的，就像这张幻灯片所展示的，上面有病毒的 名称，以及病毒的亚型，普遍都是H5亚型和H7亚型，所有这些禽类要么因感 染这些亚型而死亡，要么全被人们宰杀掉，这是1983年发生在美国宾夕法尼亚 州的一次流感大爆发，17亿只禽类要么被病毒杀死，要么被人们宰杀掉，当出 现病毒爆发时，你必须杀掉你的鸡等禽类，以阻止病毒的传播，这种情况下往往 会杀掉养禽场上的很

6、多禽类，数百万，数千万，数亿只的禽类。图中黑色字体部 分就是超过1亿只的部分。直到今天这些事还在发生，知道今年2017年还在爆 发。P10:在禽类中，曾经发生H5N1禽流感的爆发，这是1997年在香港的一次流感 大爆发，它是一种高致病性禽流感，它是在1997年香港的活禽市场上发生的， 这就是禽流感（定义）最初的起源，在中国的很多地区，都有活禽市场，我们可 以去那里购买各种禽类，这样就增加接触生肉的机会，在这些市场上很可能感染 上禽流感病毒，在1997年活禽市场出现的这种病毒，是各种流感病毒的重组体， 1997年的流感爆发，是人类第一次感染禽流感病毒的例子，在以前从未听过， 这并不是说之前没有发

7、生过，我们只是没注意到，这是我们第一次获得人传染禽 流感的例子，有18人确定被感染，且其中6人死亡，这次疾病的后果是市场里 的所有禽类都被宰杀了，这阻止了病毒的传播，但是病毒很可能在野生禽类中存 在了，因此在2001年和2002年禽流感再次在家禽和野生禽类中爆发了。P11:随后在2003年7月，引起了越南、印度尼西亚和泰国等地区高致病性禽流 感的爆发，此病毒和1997年的病毒有点不一样，传播给了 60多个国家，遍及亚 洲、欧洲、中东地区和非洲，现在这种病毒导致的是地方性疾病，这意味着病毒 在中国，印度尼西亚，越南，埃及，印度，孟加拉国的家禽中会永远存在，定期 地引起疾病大爆发，并定期的地引起人

8、类感染。P12：这个病毒由候鸟在全球广泛性传播，20年来，它传播得很快，传播到了地 球上大部分地区，人类运输受过感染的禽类也会增加H5N1病毒的传播。因此对 于人类而言，高致病性的H5N1传染病是非典型的流感，它存在一个非常具有侵 略性的临床过程，这意味着传染速度非常快，同样也存在下呼吸道感染，一直感 染到肺泡，这个综合征称为急性呼吸窘迫综合征（ARDS），这是一种非常严重 的疾病，通常会导致死亡，常常伴随着腹泻，呕吐，腹痛等胃肠道症状，通常情 况下绝大多数季节性流感不存在此症状，对于这类病毒不存在人际传播。这点我 一会儿再解释。这些人类受到禽流感病毒H5N1亚型的感染，似乎是从某种禽类 身上

9、获得这种病毒，在活禽市场上工作的人，或其他方式接触禽类的人都非常容 易感染禽流感。因此，人们认为H5N1亚型禽流感病毒具有大范围传播的可能性， 这意味着它有很大可能性导致一场全球性疾病大爆发，因为具有H5血凝素免疫 力的人非常少。P13:这是WHO从2003年到2017年累计人类确诊病例为甲型禽流感（H5N1） 的报告，因为WHO对确诊病例有着严格的诊断标准，右边这是受感染和死亡的 总数，所有这些国家中，确诊的病例一共有858例，453例死亡，这个表格的数 据会周期性的更新，你们可以从这个网站上找到最新数据。P14:世界卫生组织的病例定义，是非常具体的，是一种急性发热的呼吸系统疾病， 而且在上

10、一周曾明确暴露于H5病毒环境下，因此在禽类市场或是养禽场上有接 触过病毒，必须由世界卫生组织的实验室进行分子生物学实验确认，不能是非世 界卫生组织的实验室，还排出了无症状的感染，因此你无症状的感染了 H5N1病 毒，世界卫生组织是不会记录你的情况的，因为人肯定要生病才会被记录，所以 病例定义是非常严格的，它所做的是排出了广大农村地区，那里有落后的医疗保 健，但事实上大多数的H5病例都是发生在这些地区，因为你不会有能力去世界 卫生组织的实验室来确证此病例，如果是无症状感染，你很可能错过确诊。因此 在计算病毒致死率的这个等式里面有很多未统计的病例！P15:如果仅仅是世界卫生组织所确诊的数据而已，确

11、诊病例为858，死亡病例为 453,就得到了致死率为53%，所以致死率是死亡病例除以确诊感染病例。这对 于H5N1是一个很恐怖的数据，致死率高达53%，而实际上致死率应该不是53%， 可能要低一些，死亡率是死亡的人数除以所有感染的人数，不仅仅是由世界卫生 组织所确诊的具有明显临床症状的人，而是发生的所有病例，目前我们没有这个 数据，我们不知道到底有多少感染了 H5N1。P16:所以，我们到底应该有多担心此病毒，它在家禽中流行，它并不在人类之间 传播，那么将来会么，我们还不知道，这类病毒已经存在了很长一段时间，应该 有过人际传播的机率发生吧，也有可能是病毒还没有找到合适的人类宿主，到底 会不会发

12、生，我不认为我们能讲出可能性，但是能告诉大家的是，在这么多科学 家的研究中，只有H1、H2、H3病毒亚型能在人类中传播。因此我们不能预测 是否会有H5流行病，P17：还有一些其他感染人类的禽流感病毒，新闻界没有给予过多的关注，比如 在1998和1999年H9N2病毒从禽类传播到猪和人，这些都是非致命性的感染， 但它们被确诊为流感；在2003年，荷兰爆发了一次H7N7流感，250所不同的 家禽场受到这个病毒感染，89例被确诊为人类感染，存在某种人与人之间的传 播，其中1人在这次爆发中死亡，在2004年，加拿大爆发疾病时，2人感染H7N3 病毒，因此其他类型的禽流感病毒会感染人类。P18:我们来讲

13、感染人类最新的禽流感病毒即H7N9,它2013年出现唉中国，这是 此病毒第一次感染人类的情况，目前为止有127名受此感染，其中27人死亡， 但是我们不知道到底有多少人受到感染，这对致死率来说应该是偏高的，在中国 的好几个地区都发现了这种病毒，他们从鸡和鸽子体内分离出几乎相同的病毒， 因此这被认为是一种与家禽相关的感染，但是准确的来源还一概不知，那时，他 们对国内成千上万只家禽进行实验，寻找此病毒的更多证据，但是现在，我们依 然不知病毒实际上来自哪里，重要的是，我们未发现人与人之间的传播。个人认 为，我们不会看到人际传播，的产生，因为病毒已经进化成现在这个样子了，我 不明白它为什么会传播。如果他

14、传播出去的话，那么我们可以对其测序，以查明 到底是什么控制了人类中这种特殊病毒的传播，这是一个引人关注的机会，P19:这是中国病例的地理分布，你们可以发现，病例都出现在东部沿海地区，此 病源于上海，在附近省份也出现了大量的病例，此病毒原来是三倍重组体。P20:因此，有一个禽流感病毒序列的大型数据库，对H7N9进行测序，你可以从 数据库里搜索，看它与什么的亲缘关系最近，他看起来像获得了鸭子的病毒基因， H7N9鸭子的病毒基因和某种来自燕雀的H9N2病毒以及某种H7N9野生禽类的 H7N9病毒，你们会看到这些片段，最可能来自这些病毒，在这些病毒中，人们 并不知道重组是在哪里发生的，也不知道最终感染

15、人类的地方在哪里，这是一个 需要继续探究的问题。流感病毒结构由外而内可以分为囊膜、基质蛋白及核心三部分。与核蛋白 NP和RNA聚合酶共同组成了病毒的核心。P21:流感病毒基因现在我们来讲讲流感病毒的基因，流感病毒的遗传物质为单股负链核糖核酸 （ssRNA），分节段组成，流感病毒的（-）链RNA基因组包括八个片段，甲型 和乙型流感病毒的基因组由8个节段组成，而丙型流感病毒的基因组由7个节段 组成。其中每个编码至少一个病毒蛋白，如图所示。第1、2、3节段编码的是RNA聚合酶，包括PA、PB1和PB2，负责病毒遗 传物质RNA转录和复制；第4节段编码血凝素蛋白HA,负责病毒侵入；第5节 段编码核蛋白

16、NP,负责与遗传物质RNA组装;第6节段编码的是神经氨酸酶NA, 负责病毒释放；第7节段编码基质蛋白M1和离子通道蛋白M2,负责组成病毒的 基质蛋白层；第8节段编码非结构蛋白（包括NS1和NS2），其功能目前已知与 RNA出核和拮抗宿主抗病毒反应等有关。丙型流感病毒缺少第6节段，其第4 节段编码的血凝素酯酶融合蛋白HEF兼具行使病毒侵入和释放两种功能。此外， 陆续有新的甲型流感病毒蛋白被发现，如PA-X、PA-N155、PA-N182、PB1-F2、 N40、M42,这些蛋白都是上述10个蛋白的转录水平的不同剪辑形式P22:流感病毒在细胞内的复制过程（1）病毒对细胞表面的唾液酸含脂质和蛋白质或

17、细胞上受体介导的内吞作用 的途径。（2）病毒在囊泡酸化，病毒膜融合的膜囊泡，释放八个病毒核衣壳进入细胞 质（为简单起见，只是显示一个）。（3）含有流感病毒的核衣壳（-）链基因组RNA的NP蛋白的多个副本，和P 的蛋白质转运进入细胞核。（4）病毒（-）链RNA复制由RNA聚合酶进入病毒颗粒进入mRNA，使用宿主 前基因（或mRNA）的引物的5端作为引物合成。（5）（6）一些mRNA编码的NS2 / NEP和M2，以及剪辑的mRNA被运送到 细胞质中.（7）指定病毒膜蛋白（HA，NA和M2）的mRNA由与内质网（ER）结合的核 糖体翻译。这些蛋白质进入宿主细胞的分泌途径，其中HA和NA被糖基化。（

18、8,9）所有其他mRNA被细胞质中的核糖体翻译。（10a，11，12）PA，PB1，PB2和NP蛋白进入细胞核，参与合成全长（-）链RNA，然后参与（-）链基因组RNA，它们都以核衣壳的形式合成。（13）一些新合成的（-）链RNA进入宿主mRNA合成途径。（10b）M1蛋白和NS1蛋白转运到细胞核中。（14）将 M1蛋白与新合成的（-）链RNA结合关闭病毒mRNA合成，并与 NS2 / NEP蛋白结合诱导子代核衣壳向细胞质输出。（15，16）HA，NA和M2蛋白质被转运到细胞表面并且被结合到质膜中。（17，18）与M1蛋白和NS2 / NEP蛋白相关的核衣壳被转运到细胞表面并与含 有HA, N

19、A, Ml和M2蛋白质的质膜的区域相互作用。(19)病毒颗粒的装配在该位置通过从质膜出芽而完成。P23:先在我们来讲讲流感病毒的受体，我们将重点讨论一下这个，禽流感病毒株 和人类病毒株有着不同类型的唾液酸链接，禽流感病毒株倾向于a(2, 3)位链 接的唾液酸，请看这里的显示，记住，这儿是糖蛋白，蓝色部分是蛋白质部分， 这些是糖基残留物，末端的糖通常是唾液酸，当唾液酸出现时，末端残留物和病 毒就结合上去了。上面这部分是一个。(2, 3)的唾液酸，这意味着唾液酸是通 过家禽病毒株的a(2, 3)为和下一个糖连接在一起，人类流感病毒株倾向于a (2,6)位链接的唾液酸，即2位和6位连接，这个位置的碳

20、，会被连接在人类流感 病毒株所偏好的受体里，这点很重要，请大家记住。P24:在我们的呼吸道里，出现了这两种不同的唾液酸，即a(2,3)和a (2,6)，这两 种都存在于我们体内，但分布不同，因此，我们从人体表面看一看，鼻黏膜、鼻 旁窦、咽和喉，这些地方就是病毒最先侵入你的地方，他们主要赴(2,6)的唾液 酸，随后病毒移动到下呼吸道，肺泡，支气管、细支气管等地方，现在我们看到 a(2,3)和a (2,6)的混合体，普遍认为，被H5N1感染的前提是你深深吸一口气， 吸入大量病毒，至少会到达气管处，这个量并不是微小的，因为在之前，会进行 很多的过滤。然而，我们观察上呼吸道，你会发现在结膜和角膜以及鼻

21、泪管那里， 有一些a (2)的唾液酸，因此你很可能被感染，比如在结膜和角膜处，病毒可以 复制，进入鼻泪管，进入呼吸道，然后不断移到全身，因此，为了即使不是一次 性吸入大量病毒，也可能感染H5N1。P26:这中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室发表在 Science上的文章，下面是链接，H5N1病毒重组到2009年豚鼠体内由呼吸滴度 引起的H1N1转化，这篇文章提出了 H5N1与H1N1的重组病毒能否在哺乳动物 内基因传递。以及创造了 127组不同的H5N1xH1N1(2009)的重组病毒，测试了 重组病毒的毒力为相关的毒力在人类和豚鼠进行传递，既有鸟类和哺乳动物的呼 吸道受

22、体类型。传播研究表明，编码酸性聚合酶和非结构蛋白的H1N1病毒基因 使H5N1病毒在豚鼠之间传播，但不会杀死它们，并建立了豚鼠气溶胶传播模型 试验。大家有兴趣可以自己下去了解一下。P27:虽然流感病毒是片段式的RNA基因组，但它是包膜病毒。对于这种病毒， 可用于预防它的最重要的抗原主要就是血凝素（HA），他是病毒颗粒表面的一种 糖蛋白，而神经氨酸酶（NA）是另外一种表面蛋白，这个就没有那么重要了， 虽然它对保护性免疫确实起到了作用。P28:目前，有流感的预防和治疗的主要方法：疫苗和抗病毒药物。疫苗通过启 动适应性免疫系统应对病毒的抗原。我们来讲一下流感病毒的灭活疫苗，这种病毒可是大有用处，因为

23、在全世界每年 都有很多人死于流感，这就是为什么我要讲一下疫苗，首先，它是在鸡蛋里面进 行培养的，用甲醛等灭活剂进行灭活，病毒颗粒经过灭活基本被破坏了，剩下的 主要就是HA和NA，另外还有一种细胞培养方式制备出的疫苗，这一种疫苗主 要是针对那些对鸡蛋过敏的人，如果你对鸡蛋过敏，那么你就不能使用在鸡蛋中 进行培养所制成的疫苗了。每年，美国生产数亿剂疫苗，但事实上，美国的大都 数制成品都销往全世界；其中疫苗能对健康儿童和65岁以下的老人起到60-90% 的保护作用，对于疫苗是否对老年人有益，这一点目前还是有争议的，为了解决 这个问题，人们还需进行许多的研究。P30:如今，病毒每年都会改变，这称为抗原

24、性漂移，因此每隔几年或者每年，我 们都必须制备出新的毒株来应对这种病毒改变，制出一种新疫苗，但是这一点是 很麻烦的，可以想象。抗原性漂移是由于编码血凝素基因发生了一系列点突变累积导致了氨基酸序列 的改变而改变了血凝素蛋白分子上的抗原位点其次是由于序列出现缺失和插入 所造成。为了制出新毒株，我们用到了基因重组，我们拿出一种在鸡蛋里繁殖的很好，用 来许多年的病毒毒株，我们用当季流感毒株，对这种病毒进行基因重组，我们要 用的是季节流感病毒株的表面蛋白，以及这株鸡蛋量产的毒株的其他基因，这样 新毒株就能繁殖得很好。比如：美国于2017-2018年公布了秋季疫苗，该疫苗含有三种毒株，因此是一种 三价疫苗

25、，其中包含了 2015年尤为流行的H1N1猪流感病毒，这种病毒到现在 已是季节性毒株，还有一种H3N2 （甲型流感病毒毒株），这种病毒在南半球一 直很流行，也不清楚是否会在引起更大范围感染，所以以防万一，他还是被加入 到这种疫苗中，最后还有一种乙型流感病毒毒株。P31:流感疫苗就是一种亚单位疫苗，当用甲醛等灭活剂灭活病毒后，主要得到的 就是HA和NA，有时候进一步将这些成分提纯，制造亚单位疫苗的另一种方法 就是取出基因，如果是流感病毒的HA，就取出HA基因，然后将其合成特定蛋 白，进而将其提纯，进一步加工就可制成疫苗。P32:这里讲一下亚单位疫苗的优缺点；优点；这种疫苗应用了 DNA重组技术，

26、 因此里面不存在有完整病毒颗粒，也就更安全了。没有了病毒基因组就无法进行 复制，也就不会有逃逸突变，也不会受到传染性病毒的污染。缺点是疫苗成本变得更高了，而且抗原性也不好，这种疫苗只有一种蛋白， 而非感染病毒，而只有感染病毒才能给予疫苗最好的免疫性，因此只给人注射一 种蛋白，诱发的免疫性很难估计；还有，这种疫苗带给人体的抗体通常不是T 细胞，但是T细胞对于抵抗某些病毒的感染是很重要的；最后，这类疫苗大多 需要注射，但是相信大家都清楚打针是一件很难的事，不仅因为人们不喜欢打针， 而是因为打针很麻烦。病毒蛋白并不进行自我复制，他们不会跟感染病毒一样会引发炎症，当受到病毒 感染时，会引发人体的先天性

27、免疫应答，即会产生细胞因子，从而诱发炎症、皮 肤发红、疼痛、灼热等，这种炎症对于引发良好的抗体反应十分重要，但是亚单 位疫苗做不到这一点，因为它纯粹只是蛋白而已，没有核酸就不能很好的引发先 天性免疫应答，当然也会有其他原因。所以纯蛋白需要佐剂来诱发炎症反应。 P33:这里是阐述这个问题的一篇论文，他发表于2008年；Toll样受体激活不足 导致抗体亲和力成熟缺失加重了病毒引起的疾病，一个标题便道出了所有问题。 因此用甲醛处理的疫苗Toll样受体-配体非常差，而其中一种能感应到病毒的主 要感受器就是Toll样受体，但是甲醛在灭活疫苗的同时却没有很好的激活Toll 样受体，因此抗体亲和力不足，而野生型病毒的配体Toll样受体-4则能有很好 的先天性应答，具有极好的抗体亲和力，因此，在制造新疫苗时应对这一点加以 考虑，必须确保不管对病毒做了什么样的处理，都能很好地激活Toll样受体-4。P34：咱们已经很清楚流感病毒了，你们知道它有表面糖蛋白HA和NA，我们 就是通过这个来区别病毒的，因此H和N就有不同的组合，H1N1、H2N2等； 其中有17种HA都可以感染禽类，主