此科普短文于2009年甲型H1N1流感初起时发表在《环球科学》(《Scientific American》中文版)2009年第6期。
在当前H7N9禽流感的风险未定的形势下，将此旧稿重新刊出，可能仍有一定参考价值。
－
撰文 严家新
人类有家谱，病毒也有家谱。研究人类的家谱从遗传学上来看意义不大，但研究病毒的家谱却可以帮助我们掌握病毒发生、演变的规律，便于进行有效防控。
目前，研究病毒家谱最有效的方法是基因鉴定。流感病毒的基因组相对简单，总共由1.3 万多个碱基组成，仅相当于人类基因组（约30 亿个碱基）的1/220,000。但流感病毒的基因由单链RNA 构成，变异率非常高，可达到生物平均变异率的100 万倍；它们的种类也很多，容易发生杂交；可寄生在很多宿主中，病毒间相互关系复杂。从总体来讲，研究流感病毒“家谱”的难度很大。
甲型流感病毒的基因组由8 个片段组成。病毒表面的糖蛋白抗原分为16 个HA 亚型（H1 ～ H16，即不同亚型病毒表面的血凝素不同）和9 个NA亚型（N1 ～ N9，即神经氨酸酶不同）。不同亚型病毒之间的基因可“杂交”，形成一个庞大而复杂的病毒家族。其中H1N1、H2N2、H3N2 亚型主要感染人类，其他亚型的自然宿主是多种禽类、猪、马以及一些水生哺乳动物。
野生水禽是多种甲型流感病毒的天然宿主，堪称流感病毒的“基因库”——目前已知流感病毒的全部16种HA 亚型和9 种NA 亚型病毒都已经从水禽体内分离到，所有亚型的任何可能组合（ 理论上可能有144 种组合）几乎都能在水禽中发现；所有当前在哺乳动物中流行的流感病毒的每一个基因，都是在过去一百年间全部或部分来源于水禽（主要是鸭）。
在迁飞水禽中，流感病毒只在肠道上皮细胞中繁殖，并不引发病症。但水禽粪便中含高浓度病毒，它们活动的湖水中不经浓缩即可分离出病毒。鸟类会在飞行过程中随时排便，迁飞的候鸟沿途会将病毒到处播撒。由于禽流感病毒的亚型类别最多，是稳定的感染源，只要野生水禽存在，其他动物的流感是不可能根除的。
在家鸡、火鸡等家禽中，禽病毒感染可能造成100% 的死亡率（如鸡瘟）。大多数高致病性禽流感的暴发流行是由H5 或H7 亚型病毒引起。 流感病毒在水禽中传播时，抗原基因能保持几百年不变，但转移到哺乳动物宿主后变异率会迅速升高。1997 年以来，H5N1 型高致病性禽流感非常活跃，甚至造成一些散发性的人类感染和死亡病例，但科学界迄今未证明禽流感病毒能在人际间传播。它们也不大可能直接在人体内发生重组。
能在人际间传播的流感病毒的直接源头通常是猪。感染猪的流感病毒大约有10 种不同亚型，目前在猪群中广泛流行的只有H1N1、H1N2 以及H3N2 毒株。猪流感在多数情况下会导致病猪体重减轻，但致死率低，一般在发病7 ～ 10 天后自然康复。许多情况下，猪可感染一株或者多株病毒，而不表现出任何临床症状。
禽病毒能识别宿主消化道和呼吸道中的SAα2，3Gal 受体，人流感病毒主要识别人呼吸道中的SAα2，6Gal受体。猪的特殊之处在于，呼吸道上皮细胞表面同时具有这两种病毒受体。因此猪可以同时感染源于禽、人和猪三类流感病毒，成为病毒的“混合器”和新流行毒株的“孵育器”。不同来源的流感病毒在猪体中可以发生重组，产生能感染更多动物的病毒。禽类与人类在生物学上是远亲，而猪和人是近亲，所以猪身上的流感病毒和人身上的流感病毒更容易重组；禽流感病毒在猪体内多次传代后，可产生类似人流感病毒的特性。
因此，今后对猪流感也应建立类似对人流感的监测系统。
最近流行的甲型H1N1 流感病毒是4 种病毒的复杂重组产物。这4 种病毒分别来自禽、人和猪（两种）。它的两个基因片断疑似来自欧亚大陆猪流感病毒，另外 6 个基因片断则来自出现于1998 年的北美猪流感病毒。后者原本就是猪、禽、人三源重组病毒株，曾在北美广泛传播。新的甲型H1N1流感病毒虽然最早在墨西哥流行，但很可能首先出现在美国的某个养猪场，只是当初没有引起注意而已。
甲型H1N1 流感病毒的大部分基因片段来源于猪，它近期的祖先都是猪病毒，所以甲型H1N1 流感最初被称为“猪流感”。新的甲型H1N1 流感病毒的具体源头可能永远是个谜，但目前有一点可以肯定：近期在中国猪群中发现的都是普通猪流感病毒，从未发现北美猪流感病毒。
新型流感病毒并不具有1918 年流感病毒所特有的遗传特征，仅感染上呼吸道，迄今致病性比预计的弱，可能不会造成灾难性大暴发。但目前科学家对流感病毒变异的规律仍未完全掌握，存在大量不确定因素，我们必须继续保持高度警惕，随时调整策略。
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自严家新科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-347754-683449.html?mobile=1
收藏
