环境微生物研究进展
——病毒学研究进展
摘要：病毒是许多人及重要经济动、植物病患的病原．一些病毒在环境中可届条件不同而生存数小时到数月 ，并在水、气、土 中迁移达若干公里．现有的污水处理方法对病毒，特别是肠道病毒效果把佳，土地处置原污泥以及污永灌溉的水果和蔬菜能传播人肠道病毒．即使小至一个担织培养的感染剂量(病毒)也可引起人的疾病，因此对环境介质中，特别是饮水和食物中的少量病毒的击除也是蘑要的．现青的指示物不能确切地指示粪便污染，更不能充分反映人肠道病毒的污 染．大肠菌噬菌体在地表水、地下水和污水中比人肠道病毒更呈持久性，还有许多适于选择分析技术 特 有性能，因此根可能在一定条件下用它作人肠道病毒的指示物．利用微生物进行污水处理, 成本低廉、操作简便、修复效果好, 相比传统方法不存在二次环境污染的问题, 已在国内外被广泛应用, 也有了很多成功的典型案例。继续全面深入地研究不同微生物的污水污染物处理降解功能, 对于人类的生存及保护生态环境的平衡具有十分重要的意义。
关键词：流感病毒；朊病毒；安全寄语亲人嘱托虫媒病毒
贫血都有什么症状1、流感病毒
牛郎与织女的故事
流感病毒分为甲型( 国外称为 A 型) 、乙型( 国外称为 B 型) 和丙型( 国外称为 C 型) 。其中甲型流感病毒于 1933 年由 Smith 等人通过雪貂培养分离［1］，因其变异及进化速度快、抗原多变、感染性和致病性强、传播速度快而成为造成人类季节性流感和历史上大流感的主要病毒，也是病毒研究者的主要研究对象［2，3］。20 世纪至今先后多次暴发全球性大流感，其中以 1918、1957、1968 和 2009 年这 4 次大流感影响最为深远［2，3］。1918 年，甲型 H1N1 流感在西班牙暴发并传遍全球，直接或间接( 二次感染或诱发机体其他疾病) 造成全世界约 2.5%( 近 5000 万) 人口死亡;1957 年，H1N1 流感病毒与禽流感 H2N2 病毒发生重配作用，禽类的 HA、NA、PB1 3个基因替代了人类H1N1 流感病毒的原有基因，形成新型 H2N2 流感病毒［4，5］;1968 年，H2N2 流感病毒又与禽流感 H3 病毒发生重配作用，禽类的 HA、PB1 两个基因替代了人类H2N2 流感病毒的原有基因，形成新型 H3N2 流感病毒［4，5］;2009 年4 月甲型 H1N1 流感从墨西哥和美国暴发，这株 H1N1 流感病毒是由曾散发感染人类的北美H1N2 三联重配体猪流感病毒( triple － reasstortant swine virus) 和主要在欧亚猪中传播的欧亚 H1N1 类禽样猪流感病毒( Eurasia
n avian －like swine virus) 的重组体，欧美研究者一般将其称为猪源甲型 H1N1 流感病毒［swine －origin influenza A ( H1N1 ) virus，S-OIV］［4，5］。
流感病毒基因组由 8 个线性的负链 RNA 基因组片段组成，全长约 13． 6kb，分别编码 HA、NA、M1、M2、PA、PB1、PB2、NP、NS1、NS2、PB1 － F2 等 11 个已知的病毒蛋白质( 一个基因组片段通过不同阅读框编码1 到2 个蛋白质)［2，3］。其中，血凝素( hemagglutinin，HA) 、神经氨酸酶( neuraminida，NA) 和离子通道蛋白 M2( M2 ion channel) 作为跨膜蛋白位于病毒包膜( envelope) 表面; 基质蛋白 M1( matrix protein) 和核蛋白 NP( nucleoprotein) 位于包膜内，M1 覆盖在包膜内侧形成基质蛋白层，NP 包被在病毒 RNA( vR-NA) 表面并与 M1 连接; 病毒聚合酶( polymera) 的 3个亚单位 PA、PB1 和 PB2 形成异聚体后与 vRNA 组装成核蛋白复合物( ribonucleoprotein complex，RNP) ;非结构蛋白( non － structural protein) NS1、PB1 － F2 和NS2，又称为核输出蛋白( nuclear export protein，NEP)分别起到抑制宿主细胞免疫反应和介导 vRNA 输出宿主细胞核的作用。根据 HA 和 NA 的抗原性，可以把甲型流感病毒分为 16 种 HA 亚型( H1 ～ H16) 和 9种 NA 亚型( N1 ～ N9) ，其中 H1N1、H3N2 等为较常见的季节性流感病毒，禽流感 H5N1 则为高致病性流感病毒。
人流感病毒、禽流感病毒( avian virus，AIV) 和猪流感病毒( swine influenza virus，SIV) 的核心区别在于病毒 HA 与宿主细胞结合的特异性［2，3］。人流感病毒与唾液酸α2，6 半乳糖苷( sialic acid α2，6－galacto，SAα2，6 － Gal) 特异性结合，SAα2，6 － Gal 主要分布在人鼻咽、气管和支气管等部位的上皮细胞; 而禽流感病毒则与分布在禽类肠道上皮细胞上的唾液酸α2，3 半乳糖苷( sialic acid α2，3 － galacto，SAα2，3 － Gal) 特异性结合。正是由于人类和禽类流感病毒具有不同的唾液酸受体，使得禽流感病毒不太容易直接感染人类及在人类传播。与人类和禽类流感病毒所不同的是，猪流感病毒同时具备 SAα2，6 － Gal 和SAα2，3 － Gal 的结合能力，因此猪能够同时感染包括猪流感、禽流感和人流感等多种流感病毒，成为病毒基因组发生重配作用( reassortment) 的主要中间宿主，也是人类感染禽流感病毒的主要来源［2，3］。
2、朊病毒
长期以来，对传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalopathies，TSES）病原因子的本质没有共识。曾提出种种假说，诸如肉孢子虫说、滤过性病毒说、慢病毒说和非寻常病毒说等。直至 l982 年，Prusiner 等获得部分纯化的搔痒病（scrapie）病原因
子提出朊病毒假说［6］，才取得实质性进展。近十几年，朊病毒研究取得了突破性进展，逐渐得到认同。
它对物理化学因素具有非常强的抵抗力：高压蒸气消毒l34℃ ~ l38℃ l8分钟不能使之完全灭活；对 UV（波长254nm）照射的抵抗力比常规病毒高 40 ~ 200 倍，比马铃薯纺锤形块茎病毒大 l0 倍，对250 和 280nm UV 的抵抗力比对 237nm UV 强；对离子辐射和超声抵抗力也很强；在 37℃以 20%福尔马林处理 l8h、0.35%福尔马林处理 3 个月不能使它完全失活，室温下在 l0% ~ l2%的福尔马林溶液中可存活 28 个月。不被多种核酸酶（RNA 酶和 DNA 酶）灭活。在电镜下见不到病毒颗粒，但可检出搔痒病相关纤维（Scrapie associated fibrils，SAF）。朊病毒不形成包涵体，不含非宿主蛋白，不诱生干扰素，对干扰素不敏感，不干扰其它病毒诱生干扰素，也不受普通病毒干扰。至今未能证明其含感染性核酸。免疫抑制剂和免疫增强剂不能改变 TSES 的发生和发展过程。它不破坏宿主 B 细胞和 T 细胞的免疫机能，也不引起宿主的免疫反应［6，7］。
Prusider 等应用 TritonX-l00 / 去氧胆酸盐抽提、聚乙二醇沉淀、核酸酶和蛋白酶消化、胆酸盐/十二烷基肌氨酸钠抽提、硫酸铵沉淀、TritonX-l00/十二烷基硫酸钠抽提、不连续的蔗
糖梯度离心沉淀、蛋白酶 K 处理、十二烷基硫酸钠抽提以及高效液相柱层析等一系列提纯手段，由搔痒病感染仓鼠脑组织中分离到了具有高度感染性的组分———一种 Mr 为27kD ~ 30kD 的特殊糖蛋白，称为 PrP（PrP27 ~ 30），即抗蛋白酶蛋白（protea-resistant protein，PrP）［8- 10］。PrP 在一定条件下形成短杆状或纤维状结构［11］，它们是 PrP 的寡聚体，后者即 SAF。随后的研究证明，PrP27 ~ 30 是 PrP33 ~ 35（即 PrPSc或PrPSc33 ~ 35）被蛋白酶 K 不完全消化的产物，两者均有感染性。在纯化中，PrP27 ~ 30 和感染性一起被各种生化方法纯化，PrP27 ~ 30 的浓度和朊病毒的滴度成正比，PrP27 ~ 30 和感染性被蛋白酶消化的动力学相同。用免疫亲和层析可使PrPSc专的组词和感染性一起被纯化，抗α-PrP 血清也能中和其感染性。在细胞培养系统中，只有具感染性的细胞克隆才能检出PrP500字优秀作文大全Sc苹果里的五角星。因此认为 PrP27 ~ 30 或 PrPSc是搔痒病病原因子的主要成分。
3、重要虫媒病毒
虫媒病毒(Arbovirus)是指一些通过吸血的节肢动物叮咬敏感的脊椎动物而传播疾病的一群病毒。从1950年初期全世界只发现35种虫媒病毒到2002年在国际虫媒病毒中心登记的已达535种，其中128种证明对人致病［12，13］。虫媒病毒在自然界脊椎动物问的循环是靠节
肢动物媒介来维持的，传播虫媒病毒的节肢动物主要有4类：蚊虫、白蛉、蠓和蜱。虫媒病毒能在节肢动物体内繁殖，但对节肢动物不致病，经过一定的内潜伏期，通过叮咬吸血又将病毒传给新宿主。
3.1辛德毕斯(Sindbis，SIN)病毒
SIN病毒可引起全身性的疾病，主要表现为发热、头痛、关节痛、多发性关节炎和皮疹。主要传播媒介是库蚊如单条库蚊(Culex univittatus)、尖音库蚊(Culex pipi-ens)、二带喙库蚊(Culex bitaeniorhynchus)、三带喙库蚊(Culex tritaeriorhynehus)等，伊蚊也可传播该病毒。最早1952年Taylor就从单条库蚊中分离出SIN病毒。以后从世界各地的上述蚊种以及警觉伊蚊(Aedes vigilax)、Anopheles pharoensis等多种蚊子中分离到SIN病毒［12，13］。部分地区的蜱中也分离到SIN病毒，说明蜱也可能是SIN病毒的传播媒介。1987、1991和2005年张海林等相继从云南省病人、蚊虫分离到SIN病毒，1990年梁国栋等从新疆伊犁地区捕获的一组按蚊中分离到1株SIN病毒，证实该病毒在我国也有流行。
3.2 基孔肯雅(Chikungunya，CHIK)病毒
CHIK病毒的主要传播媒介是埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Aedes albopietus)。各地学者已从自然界的埃及伊蚊、白纹伊蚊、非洲伊蚊(Aedes afrieana)、致倦库蚊(Culex pipiensfatigens)、三带喙库蚊中分离到CHIK病毒［12，13］话梅干的功效与作用。张海林等和董必军等分别从我国云南和海南白纹伊蚊和致倦库蚊中分离到CHIK病毒。人工感染实验也证明10余种蚊虫可通过叮咬传播病毒，Mourya等研究发现印度埃及伊蚊对CHIK病毒的易感性和传播率很高，Turell等、Miangiaflco等和Tesh等的实验认为白纹伊蚊对CHIK病毒的易感性和传播率均较高。张海林等经实验证明我国埃及伊蚊和白纹伊蚊雌蚊通过吸食病毒液不仅能感染CHIK病毒并能在其体内增殖，经叮咬吸血又可将病毒传播给乳鼠或小鸡［14］。进一步的试验发现，埃及伊蚊和白纹伊蚊均具有经卵传播CHIK病毒的能力［15］英语中的时态。可见白纹伊蚊和埃及伊蚊在CHIK病毒的保存和传播中起重要的作用。近两年印度洋岛屿、非洲东海岸和印度的CHIK流行就是白纹伊蚊为主要传播媒介。
参考文献
[1]Smith W, Andrewes CH, Laidlaw PP. A virus obtained from influenza patients [J].Lancet,1933,222( 5732) : 66－68
[2] Neumann G，Noda T，Kawaoka Y． Emergence and pandemic potential of swine－origin H1N1 influenza virus［J］.Nature,2009,459( 7249) : 931－939
[3] Basler CF，Aguilar PV． Progress in identifying virulence determinants of the 1918 H1N1 and the Southeast Asian H5N1 influenza A virus［J］． Antiviral Res，2008，79( 3) : 166 －178
[4] Smith GJD，Vijaykrishna D，Bahl J，et al． Origins and evolutionary genomics of the 2009 swine － origin H1N1 influenza A epidemic［J］．Nature，2009，459( 7250) : 1122 － 1125
[5] Garten RJ，Davis CT，Rusll CA，et al． Antigenic and genetic characteristics of swine － origin 2009 A( H1N1) influenza virus circulating in humans［J］． Science，2009，325(5937) : 197－201
[6] Prusiner S B. Novel proteinaceous infectious particles cau scrapie［J］.Science，l982，2l6(4542)：l36 - l44.
