人禽流感H5N1和甲型流感H1N1的多器官感染模式研究

人禽流感H5N1及甲型流感H1N1近年对人类健康造成了严重困扰。申请者实验室前期在SRAS及H5N1感染的研究中，发现病毒侵袭人呼吸道后造成多器官感染，并对病毒与宿主间的相互作用进行了初步探讨。结合前期工作及国内外研究，项目提出多器官感染新机制：H5N1/H1N1在人体多种细胞中存在特异性受体，H5N1/H1N1病毒可能感染血液白细胞并通过血液循环导致人体多器官感染，肺部急性感染将引发细胞因子风暴并激活氧化应激信号通路。项目将通过受体特异性结合方法判断受体分布，分析病毒与特异性受体间的互动；分离各种白细胞并检验其感染状况，分析各种白细胞作为H5N1和H1N1病毒载体的能力；检测氧化应激信号分子的变化，分析氧化应激造成的伤害。项目采用NASBA、显微激光切割、Real Time PCR、免疫电镜等已在实验室建立的技术，探索病毒导致多器官感染的分子病理学机制，为制定医疗策略提供重要依据。

经典理论认为禽流感病毒和人流感病毒结合于不同的受体。禽流感病毒与唾液酸α2-3半乳糖(Galactose, Gal)(SAα2-3GalSA) 结合，而人流感病毒与唾液酸α2-6半乳糖(Galactose, Gal)(SAα2-6Gal) 结合。以往研究流感病毒引起的感染大多数局限于呼吸道，对于呼吸道以外组织器官流感病毒受体分布及感染情况研究甚少。本项目深入研究甲型/南昌/8002/2009（H1N1）对人体组织细胞的感染模式。我们证明流感病毒可以感染呼吸系统以外的器官和细胞，包括胎盘滋养层细胞（引起纵向传播），中性粒细胞（增殖和多器官传播），胎鼠脑神经元（没有经典人流感受体）和心肌细胞（完全没有经典受体）。我们发现流感病毒可不通过经典的唾液酸受体就可以感染靶细胞。我们已掌握的证据与最近一些有关其它病毒的报道相同。我们发现Fab端异常糖基化IgG中和病毒能力降低，这可能对病毒具有保护作用。.甲型流感 H1N1感染胎盘为流感病毒的母婴垂直传播提供了有力的证据；也为临床上孕妇流行性感冒的预防，治疗和预后有一定的指导意义。被病毒感染的中性粒细胞对介导病毒对宿主的多器官感染很可能是有重要作用。流感病毒可以感染中枢神经元，且这种感染可以不经过经典的人流感α-2，6唾液酸受体即可进行。流感病毒可以不通过所谓特异性受体就可以感染人心肌细胞，这种感染可能是通过胞饮作用和细胞表面较高的病毒浓度得以发生，这些发现为研究流感和相关病毒的发病机制及预防治疗等方面开辟了一个新的途径。我们发现IgG抗体除了用经典的可变区及恒定区与其它分子和细胞反应外，还可用可变区上异常糖基化的位点与其它IgG及糖基受体反应，从而影响局部免疫功能。这种新的反应对病毒及细菌感染，肿瘤和自身免疫性疾病的发病机制的认识都将产生深远影响。