Nat Commun：禽流感病毒基因出现令人担忧的特征

最开始，所有的病毒都来自鸟类。然而随着时间的推移，病毒发生了进化，变得能在包括人类在内的其他动物体内生存，这些自然选择有利于病毒的突变，使它们更容易感染新的宿主细胞。而对于某些禽流感病毒，尤其是令人担忧的H5N1病毒变种来说，基因突变会导致人际间传播，造成大规模疫情，严重威胁人类健康。【原文下载】

近期一个国际研究小组的研究人员追踪了病毒的突变脚步，解析了禽流感病毒如何发生突变，在哺乳动物中传播性增强的。这一研究成果公布在今天（10月23日）发布的Nature Communications杂志上。

在这项研究中，研究人员采用了称之为深度测序的方法，来分析低频遗传突变是如何随着病毒在动物体内生长和传播过程出现的。来自威斯康星大学麦迪逊分校病理生物学教授Thomas Friedrich领导的研究组，发现在传播过程中，当一个动物通过打喷嚏或咳嗽将病毒传播给另外一个动物的时候，血凝素就会发生强烈的自然选择过程——血凝素对于病毒附着并感染宿主细胞至关重要。

研究人员又深入分析了H5N1病毒的基因，发现这种病毒在每个感染宿主中都会出现令人惊讶程度的突变和遗传多样性，从而导致这种病毒迄今已感染了637人，造成378人死亡。这一研究小组的数据指出，存在于每种宿主（鸟，人类或雪貂）中的禽流感病毒虽然都具有遗传相关性，但是它们之间存在突变差异。

Friedrich博士解释道，每次病毒感染细胞，病毒基因组就会发生一次突变，“你可能会认为它们都具有相同的序列，但事实并非如此，我们发现在所有我们检测的感染样品中，这种多样性会随着时间而增加。”

在Friedrich等人的这项研究中，最令人惊讶和担忧的是，感染雪貂的病毒只有6%的突变也会被传播给下一个动物，这表明即使是非常罕见的突变，只要它们具有进化优势，也能进行传播。

大部分人类感染H5N1禽流感病毒直接来自于鸟类，并且也不会传染给其他人。之前的研究已经找到了病毒要在哺乳动物之间进行传播的四个关键的基因突变，公共卫生监控也在埃及和一些亚洲国家发现了带有一个或多个所需突变的病毒。

这项最新研究承接于去年 Yoshihiro Kawaoka（也是本文的作者）实验室的研究，之前的工作分析了基因工程变种H5N1禽流感病毒在雪貂之间的传播。

“禽流感病毒也许在自然界中采用了完全不同的方式，”Friedrich说，“但是数据表明在正常情况下，不会发生许多病毒从鸡跳跃到人体上。”

这项研究的一个关键目的在于解析从一个宿主到另外一个宿主的传播，如何影响病毒的遗传组成。研究人员认为，传播将会减少病毒的遗传多样性，但是目前还不清楚与传播有关的遗传变化，是否是随机的，还是自然选择倾向于令其更易于传播的方向。“我们发现了自然选择发生的证据。自然选择在病毒开始感染的时候发挥作用，造成了一种遗传瓶颈，”Friedrich说。