摘要:1918年至1920年间,西班牙流感夺去了多达10万人的生命。如今,研究人员从一位死于该病的年轻人的肺部样本中,对早期“西班牙流感”毒株的完整基因组进行了测序。研究人员在一项新研究中公布了他们的研究成果,称该病毒表现出一系列突变,增强了其感染人类细胞的能力,并
我们的免疫系统毫无机会。
1918年至1920年间,西班牙流感夺去了多达10万人的生命。如今,研究人员从一位死于该病的年轻人的肺部样本中,对早期“西班牙流感”毒株的完整基因组进行了测序。研究人员在一项新研究中公布了他们的研究成果,称该病毒表现出一系列突变,增强了其感染人类细胞的能力,并显著提高了其致死率,即使在疫情初期也是如此。
此次全球疫情至今仍是甲型流感病毒(IAV)历史上最致命的一次疫情,然而一个多世纪后,科学家们在研究这种病原体时仍面临诸多困难。首先,IAV 的遗传信息以 RNA 的形式存在,而 RNA 的降解速度比 DNA 快得多。
除此之外,所有可接触到的含有病毒痕迹的组织都保存在福尔马林等物质中,因此不适合进行 RNA 分析。
然而,利用一种新的 RNA 测序方案,研究人员能够成功地从 1918 年 7 月 15 日在苏黎世去世的一名男子的保存肺中提取并分析病毒的遗传信息。这位年仅 18 岁的年轻受害者在当年春天开始的第一波大流行中死于早期病原体毒株。
直到秋季,第二波疫情席卷全球,由于一系列基因变异增强了其毒力,这种病原体才开始过度活跃。尽管如此,研究作者惊讶地发现,在疫情爆发之初,瑞士流行的病毒株中就已经存在其中三种突变。
他们写道:“到1918年7月,第一波病毒已经进化出几种关键的适应性,以适应它们在人类的新环境。” 例如,研究人员发现的两种突变帮助病毒逃避了构成人类免疫系统一部分的关键抗病毒蛋白的攻击。
这种被称为人类粘液病毒抗性蛋白1(MxA)的化合物能够保护我们免受禽流感病毒的人畜共患传播。因此,病原体对MxA的抗性使其能够克服我们对此类病毒的关键免疫反应。
另一种适应性变化改变了一种名为血凝素的表面蛋白的形状,从而增强了 IAV 与人体细胞受体结合的能力——这与 SARS-CoV-2 针对ACE2 受体以进入人体细胞的方式非常相似。
研究人员称,从该男子肺部获得的样本代表了“唯一具有[这些突变]的第一波基因组,这可能使该菌株在大流行期间具有优势,因为所有高覆盖率的第二波基因组也携带这些突变。”
研究作者维雷娜·舒内曼(Verena Schünemann)在一份声明中表示:“这是我们首次获得1918-1920年瑞士流感大流行的病毒基因组。它为了解病毒在大流行开始时在欧洲的适应动态提供了新的见解。”
通过加深对这些过程的理解,Schünemann 和她的同事希望能够帮助我们预测未来大流行病的发展方式,从而让我们有更好的机会应对全球疾病的爆发。
该研究发表在《BMC Biology》杂志上。
来源:老齐的科学讲堂