流行性感冒病毒

流行性感冒病毒，簡稱流感病毒，是一種造成人類及動物患流行性感冒的RNA病毒，在分類學上，流感病毒屬於正黏液病毒科，它會造成急性上呼吸道感染，並藉由空氣迅速的傳播，在世界各地常會有週期性的流感大流行。流行性感冒病毒在免疫力較弱的老人或小孩及一些免疫失調的病人會引起較嚴重的症狀，如肺炎或是心肺衰竭等。病毒最早是在1933年由英國人威爾遜·史密斯發現的，他稱為H1N1。H代表血凝素；N代表神經氨酸酶。數字代表不同型別。型別與命名.根據流感病毒感染的物件，可以將病毒分為人類流感病毒、豬流感病毒、馬流感病毒以及禽流感病毒等類群，其中流感病毒根據其核蛋白的抗原性可以分為四類:感染鳥類、豬等其他動物的流感病毒，其核蛋白的抗原性與人甲型流感病毒相同，但是由於甲型、乙型和丙型流感病毒的分類只是針對人流感病毒的，因此通常不將禽流感病毒等非人類宿主的流感病毒稱作甲型流感病毒。在核蛋白抗原性的基礎上，流感病毒還根據血凝素和神經氨酸酶的抗原性分為不同的亞型。根據世界衛生組織1980年透過的流感病毒毒株命名法修正案，流感毒株的命名包含6個要素：型別/宿主/分離地區/毒株序號/分離年份 (HnNn)，其中對於人類流感病毒，省略宿主資訊，對於乙型和丙型流感病毒省略亞型資訊。例如A/swine/Iowa/15/30 (H1N1)表示的是核蛋白為A型的，1930年在Iowa分離的以豬為宿主的H1N1亞型流感病毒毒株，其毒株序號為15，這也是人類分離的第一支流感病毒毒株。形態結構.流感病毒呈球形，新分離的毒株則多呈絲狀，直徑在80至120奈米之間，絲狀流感病毒長度可達400奈米。流感病毒結構自外而內可分為包膜、基質蛋白以及核心三部分。核心.病毒的核心包含了存貯病毒資訊的遺傳物質以及複製這些資訊必須的酶。流感病毒的遺傳物質的形態是“分節基因組”。甲型和乙型流感病毒的RNA由8個節段組成，丙型流感病毒則比他們少1個節段，第1、2、3節段編碼的是RNA複製酶，第4節段負責編碼血凝素；第5節段負責編碼核蛋白，第6節段編碼的是神經氨酸酶；第7節段編碼基質蛋白，第8節段編碼的是一種具有拼接RNA功能的非結構蛋白，這種蛋白的其他功能尚不得而知。丙型流感病毒的RNA由7個節段組成，缺少的是第6節段，其第4節段編碼的血凝素可以同時行使神經氨酸酶的功能。基質蛋白.基質蛋白構成了病毒的外殼骨架，實際上骨架中除了基質蛋白 (M1)之外還有膜蛋白 (M2)。基質蛋白與病毒最外層的包膜緊密結合，有保護病毒核心和維繫病毒空間結構的作用。當流感病毒在宿主細胞內完成其繁殖之後，基質蛋白是分佈在宿主細胞細胞膜內壁上的，成型的病毒核心衣殼能夠識別宿主細胞膜上含有基質蛋白的部位，與之結合形成病毒結構，並以出芽的形式突出釋放成熟病毒。包膜.包膜是包裹在基質蛋白之外的一層磷脂雙分子層膜，這層膜宿主的細胞膜，成熟的流感病毒從宿主細胞出芽，將宿主的細胞膜包裹在自己身上之後脫離細胞，去感染下一個目標。包膜中除了磷脂分子之外，還有兩種非常重要的糖蛋白：血凝素和神經氨酸酶。這兩類蛋白突出病毒體外，長度約為10至40奈米，被稱作刺突。一般一個流感病毒表面會分佈有500個血凝素刺突和100個神經氨酸酶刺突。在甲型流感病毒中血凝素和神經氨酸酶的抗原性會發生變化，這是區分病毒毒株亞型的依據。血凝素 (HA)呈柱狀，能與人、鳥、豬豚鼠等動物紅細胞表面的受體相結合引起凝血，故而被稱作血凝素。血凝素蛋白水解後分為輕鏈和重鏈兩部分，後者可以與宿主細胞膜上的唾液酸受體相結合，前者則可以協助病毒包膜與宿主細胞膜相互融合。血凝素在病毒匯入宿主細胞的過程中扮演了重要角色。血凝素具有免疫原性，抗血凝素抗體可以中和流感病毒。神經胺酸酶 (NA)是一個呈蘑菇狀的四聚體糖蛋白，具有水解唾液酸的活性，當成熟的流感病毒經出芽的方式脫離宿主細胞之後，病毒表面的血凝素會經由唾液酸與宿主細胞膜保持聯絡，需要由神經胺酸酶將唾液酸水解，切斷病毒與宿主細胞的最後聯絡。因此神經胺酸酶也成為流感治療藥物的一個作用靶點，針對此酶設計的奧司他韋是最著名的抗流感藥物之一。變異.在感染人類的三種流感病毒中，甲型流感病毒有著極強的變異性，乙型次之，而丙型流感病毒的抗原性非常穩定。乙型流感病毒的變異會產生新的主流毒株，但是新毒株與舊毒株之間存在交叉免疫，即針對舊毒株的免疫反應對新毒株依然有效。甲型流感病毒是變異最為頻繁的一個型別，每隔十幾年就會發生一個抗原性大變異，產生一個新的毒株，這種變化稱作抗原轉變亦稱抗原的質變；在甲型流感亞型內還會發生抗原的小變異，其表現形式主要是抗原氨基酸序列的點突變，稱作抗原漂移亦稱抗原的量變。抗原轉變可能是血凝素抗原和神經氨酸酶抗原同時轉變，稱作大族變異；也可能僅是血凝素抗原變異，而神經氨酸酶抗原則不發生變化或僅發生小變異，稱作亞型變異。對於甲型流感病毒的變異性，學術界尚無統一認識，一些學者認為，是由於人群中傳播的甲型流感病毒面臨較大的免疫壓力，促使病毒核酸不斷髮生突變。另一些學者認為，是由於人甲型流感病毒和禽流感病毒同時感染豬後發生基因重組導致病毒的變異。後一派學者的觀點得到一些事實的支援，實驗室工作顯示，1957年流行的亞洲流感病毒(H2N2)基因的八個節段中有三個是來自鴨流感病毒，而其餘五個節段則來自H1N1人流感病毒。甲型流感病毒的高變異性增大了人們應對流行性感冒的難度，人們無法準確預測即將流行的病毒亞型，便不能有針對性地進行預防性疫苗接種，另一方面，每隔十數年便會發生的抗原轉變更會產生根本就沒有疫苗的流感新毒株。致病性、診斷與防治.流感病毒侵襲的目標是呼吸道粘膜上皮細胞，偶有侵襲腸粘膜的病例，則會引起胃腸型流感。病毒侵入體內後依靠血凝素吸附於宿主細胞表面，藉由胞吞作用進入胞漿；進入胞漿之後病毒包膜與細胞膜融合釋放出包含的ss-RNA；ss-RNA的八個節段在胞漿內編碼RNA多聚酶、核蛋白、基質蛋白、膜蛋白、血凝素、神經氨酸酶、非結構蛋白等構件；基質蛋白、膜蛋白、血凝素、神經氨酸酶等編碼蛋白在內質網或高爾基體上組裝M蛋白和包膜；在細胞核內，病毒的遺傳物質不斷複製並與核蛋白、RNA多聚酶等組建病毒核心；最終病毒核心與膜上的M蛋白和包膜結合，經過出芽釋放到細胞之外，複製的週期大約8個小時。流感病毒感染將導致宿主細胞變性、壞死乃至脫落，造成粘膜充血、水腫和分泌物增加，從而產生鼻塞、流涕、咽喉疼痛、乾咳以及其它上呼吸道感染症狀，當病毒蔓延至下呼吸道，則可能引起毛細支氣管炎和間質性肺炎。病毒感染還會誘導干擾素的表達和細胞免疫調理，造成一些自體免疫反應，包括高熱、頭痛、腓腸肌及全身肌肉疼痛等，病毒代謝的毒素樣產物以及細胞壞死釋放產物也會造成和加劇上述反應。由於流感病毒感染會降低呼吸道粘膜上皮細胞清除和黏附異物的能力，所以大大降低了人體抵禦呼吸道感染的能力，因此流感經常會造成繼發性感染，由流感造成的繼發性肺炎是流感致死的主要死因之一。防治流感病毒一方面要加強流感病毒變異的檢測，儘量作出準確的預報，以便進行有針對性的疫苗接種；另一方面是切斷流感病毒在人群中的傳播，流感病毒依靠飛沫傳染，儘早發現流感患者、對公共場所使用化學消毒劑燻蒸等手段可以有效抑制流感病毒的傳播；對於流感患者，可以使用干擾素、金剛烷胺、奧司他韋等藥物進行治療，干擾素是一種可以抑制病毒複製的細胞因子，金剛烷胺可以作用於流感病毒膜蛋白和血凝素蛋白，阻止病毒進入宿主細胞，奧司他韋可以抑制神經氨酸酶活性，阻止成熟的病毒離開宿主細胞。還有跡象顯示板藍根、大青葉等中藥可能有抑制流感病毒的活性，但是未獲實驗事實的證實。除了針對流感病毒的治療，更多的治療是針對流感病毒引起的症狀的，包括非甾體抗炎藥等，這些藥物能夠緩解流感症狀但是並不能縮短病程。