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[摘 要]禽流感在世界各地造成的危害及其分子生物学研究。
[关键词]禽流感；危害；生物学研究
[Abstract] This paper described that the Avian Influenza has done severe harm all over the world， and researched its molecular biology.
[Key words] Avian Influenza；harm；molecular biology study
禽流行性感冒（简称禽流感，Avian Influenza，AI ）被国际兽疫局定为A类传染病，同时被列入国际生物武器公约动物类传染病名单，是由A型流感病毒引起的禽类的烈性传染病，可表现为亚临诊到轻度的呼吸系统疾病、产蛋下降到急性致死性疾病等多种形式。在禽流感发现后的一百多年中，世界各地都有特定毒株引起的禽流感暴发和流行，造成了巨大经济损失。禽流感在我国鸡群出现的时间虽短，但已经并正在给我国养禽业造成巨大经济损失，很可能成为下个世纪威胁我国养禽业的头号大敌。意大利H7N1高致病力禽流感的暴发和波及欧洲、北美和亚太等地区的人流感的大流行提示我们：人和动物流感将是人类在新世纪面临的最大挑战之一。
1 禽流感与养禽业发展
1.1 世界各国禽流感流行现状
90年代初之前确定的禽流感的大暴发有8次，分别是苏格兰的 H5N1 （1959 年） 、英国的 H7N3（1967年） 、澳大利亚的 H7N7 （1975 年） 、英国的 H5N2（1979年） 、冰岛的 H5N8 （1983） 、美国的 H5N2 （1983） 、美国的H7N7（1985） 、冰岛的 H5N1（1991） 。进入90年代以来，国外禽流感的暴发被频繁报道。1991 年 10 月至今，公开报道发生高致病力禽流感的国家有澳大利亚（H7N3 和 H7N7） 、巴基斯坦（H7N3）和墨西哥（H5N2）。1976 年以来，澳大利亚发生了4次高致病力禽流感，前2次由 H7N7毒株引起，后 2 次由H7N3毒株引起。1994年巴基斯坦暴发的禽流感有 220 万只鸡受到感染，群体平均发病率在 13.9%～86%之间，发病群体死亡率达 51%～100%，毒株为高致病性 H7N3 亚型。
1.2 我国禽流感流行状况
1992年陈伯伦等从鸡体中分离到禽流感低致病力毒株 H9N3 （N 亚型有误，应为 N2）；1997年陈福勇等从某鸡场分离到 H9N2 毒株；1996 年唐秀英等从发病鸡群中分离到2株 H4N6及3株 H9N2病毒，从鹅体分离到3株 H5N1 病毒，并在国际上首次从发病鸡群中分离到一株 H14N5禽流感病毒，近期又从我国部分地区的发病鸡、鸭、鹌鹑中分离到 16 株 H9N2 和 H3N2、 H1N1、 H3N8 （各1株）等亚型禽流感病毒。经致病性测定，3 株 H5N1 鹅体分离株为高致病力毒株，其余各分离株为低致病力毒株。目前禽流感已在我国较普遍存在，并造成不同程度危害，对我国养禽业无疑具有重大威胁。
1.3 禽流感对养禽业的危害
高致病力禽流感以突然死亡和高死亡率为主要特征，在家养的火鸡和鸡中引起的危害最为严重，常导致感染鸡群的全军覆灭，造成严重的经济损失。1975年以来的历次大流行都给流行区的养禽业带来了毁灭性打击，造成了巨大的经济损失。
1983年4月在美国北部鸡群发生了伴随着死亡率增加、产蛋下降的急性呼吸道系统疾病综合征。至 1983 年 10 月，在宾夕法尼亚、弗吉尼亚、新泽西等州，疾病转变为严重的全身系统疾病，感染鸡出现神经症状，产蛋停止，死亡率高达50%～89%，病原被诊断为高致病力 H5N2 毒株。此次禽流感中，共计淘汰了1700万只鸡，直接耗资6000万美元，给生产者和消费者分别带来了相当于现今的 8500 万和 4.9 亿美元的直接经济损失。1994年在墨西哥暴发的禽流感比 1983 年美国宾夕法尼亚暴发的禽流感更复杂、更令人难忘。墨西哥在 1981～1982年进行全国范围内的家禽血清学调查并未发现禽流感病毒的感染，在1994 年 5 月发现了低致病性 H5N2 的流行，1995年1月突然变成高致病力毒株，并在普埃布拉州和克雷塔罗州流行，随后波及 12 个州。为控制疫情，淘汰了 1800 万只鸡，封锁了3200万只鸡，对1.3亿只鸡紧急接种疫苗，直接经济损失达10亿美元。在随后的 3 年中共接种了 8 亿 5 千万羽份的禽流感疫苗。在高致病力禽流感对养禽业造成严重危害的同时，低致病力禽流感对养禽业的危害也在不断加大。低致病力禽流感常以呼吸道症状、产蛋率、受精率及孵化率下降为主要特征，并引发严重的经济损失。目前我国主要大面积流行中等毒力以下 H9亚型禽流感，肉鸡在应激条件下可造成大量死亡，蛋鸡的产蛋率可由90%～95%急剧下降到 20%，造成的经济损失巨大，因此对禽流感病毒（A IV ）的分子生物学研究也取得了很大的成就。
2 A IV 的基因组
A IV 的基因组由8 条单性负链RNA 组成， 每一条RNA 都以不同的核糖核酸蛋白复合体形式存在。在丙烯酸胺2琼脂糖2尿素凝胶上电泳可得 8 个分子量不同的片段。所有基因片段的5’端前13 个核苷酸高度保守， 其序列为： GGAACAAA GU GAppp5’；3’端也有 12个高度保守的核苷酸， 序列为： 3’HO2 U CGUUU2U CGU CC。
3 A IV 基因编码的蛋白质
A IV 基因共编码 10 种蛋白（PA、PB1、PB2、HA、NA、N P、M1、M2、N S1、N S2）。其中N S1 与N S2 为非结构蛋白， 其余均为结构蛋白。结构蛋白又有糖基化和非糖基化之别。糖基化的结构蛋白包括HA 和NA， 其他均为非糖基化结构蛋白。 4 A IV 毒力变异的分子基础
A IV 众多的血清亚型是其遗传变异频繁的有力证据， 其机理涉及分子水平的抗原漂移和抗原转变。抗原漂移是指由于基因组自发的点突变引起小幅度的变异，导致氨基酸的改变积累到一定程度或突变氨基酸正好使抗原决定簇改变， 引起抗原性的变异。抗原转变是指由于较大幅度的变异导致新的亚型出现。这一方面是因为RNA 聚合酶缺乏校正功能， 病毒基因组复制时容易： 禽流感病毒分子生物学研究进展1995～2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.， Ltd. All rights reserved.出现差错， 另一方面则是由于A IV 的基因组是分段的，当不同的毒株同时感染同一细胞时， 其核酸片段就有可能发生同源交换， 从而导致抗原性的改变。A IV 基因组中突变率最高的为HA 基因， 其次是NA 基因。发生在HA 受体结合位点上的突变有时可能改变病毒的宿主特异性， 而HA 上糖基化位点的突变则有可能导致病毒毒力发生根本性的变化。A IV 的致病力是各基因产物共同作用的结果， 但HA 在其中却起着最为重要的作用。HA 能否被裂解为HA 1 和HA2 是A IV 感染细胞的先决条件。
5 A IV 的分子生物学诊断技术
近年来， 随着现代生物技术的发展， 分子生物学技术已被大量用于A IV 的快速诊断。 1986 年Perdue 用聚合酶链反应（PCR）诊断禽流感， 还应用病毒尿囊液提取RNA 制备 cDNA， 设计的两个引物含有两个设定的酶切位点， 在进行 PCR 时加入放射性同位素标记的核苷酸进行A IV 的诊断， 诊断时间从接种鸡胚到出结果仅用 36h。我国学者崔尚金等建立了逆转录2聚合酶链式反应诊断， 只需 8h 左右。Kaw aoka 应用 PCR 和Sou thern 2 b lo t t ing 联合分辨A IV 血凝素基因的序列，试验中用于 cDNA 构建的A IV 材料直接来自病鸡支气管试子， 诊断时间只用2d。Campen （1989）从单克隆抗体在免疫过氧化物酶染色的组织中定位病毒性抗原，证明相当有用； 而用放射标记的基同探针进行原位杂交可定位感染禽组织中参与病毒复制的感染细胞， 核酸分子杂交具有很高的敏感性和特异性， 用液相或固相杂交可检测病毒的核酸。中国农业大学动物医学院的陈福勇等用PT 2 PCR 法从禽流感A 鸡北京 l 96 （H9N2）株克隆了核蛋白（N P）基因， 将其序列与数株A 型禽流感病毒N P 序列进行比较， 相互间同源性在 95.4%～96.6%。这一结果为研究核酸探针和诊断A I奠定了基础。
[关键词]禽流感；危害；生物学研究
[Abstract] This paper described that the Avian Influenza has done severe harm all over the world， and researched its molecular biology.
[Key words] Avian Influenza；harm；molecular biology study
禽流行性感冒（简称禽流感，Avian Influenza，AI ）被国际兽疫局定为A类传染病，同时被列入国际生物武器公约动物类传染病名单，是由A型流感病毒引起的禽类的烈性传染病，可表现为亚临诊到轻度的呼吸系统疾病、产蛋下降到急性致死性疾病等多种形式。在禽流感发现后的一百多年中，世界各地都有特定毒株引起的禽流感暴发和流行，造成了巨大经济损失。禽流感在我国鸡群出现的时间虽短，但已经并正在给我国养禽业造成巨大经济损失，很可能成为下个世纪威胁我国养禽业的头号大敌。意大利H7N1高致病力禽流感的暴发和波及欧洲、北美和亚太等地区的人流感的大流行提示我们：人和动物流感将是人类在新世纪面临的最大挑战之一。
1 禽流感与养禽业发展
1.1 世界各国禽流感流行现状
90年代初之前确定的禽流感的大暴发有8次，分别是苏格兰的 H5N1 （1959 年） 、英国的 H7N3（1967年） 、澳大利亚的 H7N7 （1975 年） 、英国的 H5N2（1979年） 、冰岛的 H5N8 （1983） 、美国的 H5N2 （1983） 、美国的H7N7（1985） 、冰岛的 H5N1（1991） 。进入90年代以来，国外禽流感的暴发被频繁报道。1991 年 10 月至今，公开报道发生高致病力禽流感的国家有澳大利亚（H7N3 和 H7N7） 、巴基斯坦（H7N3）和墨西哥（H5N2）。1976 年以来，澳大利亚发生了4次高致病力禽流感，前2次由 H7N7毒株引起，后 2 次由H7N3毒株引起。1994年巴基斯坦暴发的禽流感有 220 万只鸡受到感染，群体平均发病率在 13.9%～86%之间，发病群体死亡率达 51%～100%，毒株为高致病性 H7N3 亚型。
1.2 我国禽流感流行状况
1992年陈伯伦等从鸡体中分离到禽流感低致病力毒株 H9N3 （N 亚型有误，应为 N2）；1997年陈福勇等从某鸡场分离到 H9N2 毒株；1996 年唐秀英等从发病鸡群中分离到2株 H4N6及3株 H9N2病毒，从鹅体分离到3株 H5N1 病毒，并在国际上首次从发病鸡群中分离到一株 H14N5禽流感病毒，近期又从我国部分地区的发病鸡、鸭、鹌鹑中分离到 16 株 H9N2 和 H3N2、 H1N1、 H3N8 （各1株）等亚型禽流感病毒。经致病性测定，3 株 H5N1 鹅体分离株为高致病力毒株，其余各分离株为低致病力毒株。目前禽流感已在我国较普遍存在，并造成不同程度危害，对我国养禽业无疑具有重大威胁。
1.3 禽流感对养禽业的危害
高致病力禽流感以突然死亡和高死亡率为主要特征，在家养的火鸡和鸡中引起的危害最为严重，常导致感染鸡群的全军覆灭，造成严重的经济损失。1975年以来的历次大流行都给流行区的养禽业带来了毁灭性打击，造成了巨大的经济损失。
1983年4月在美国北部鸡群发生了伴随着死亡率增加、产蛋下降的急性呼吸道系统疾病综合征。至 1983 年 10 月，在宾夕法尼亚、弗吉尼亚、新泽西等州，疾病转变为严重的全身系统疾病，感染鸡出现神经症状，产蛋停止，死亡率高达50%～89%，病原被诊断为高致病力 H5N2 毒株。此次禽流感中，共计淘汰了1700万只鸡，直接耗资6000万美元，给生产者和消费者分别带来了相当于现今的 8500 万和 4.9 亿美元的直接经济损失。1994年在墨西哥暴发的禽流感比 1983 年美国宾夕法尼亚暴发的禽流感更复杂、更令人难忘。墨西哥在 1981～1982年进行全国范围内的家禽血清学调查并未发现禽流感病毒的感染，在1994 年 5 月发现了低致病性 H5N2 的流行，1995年1月突然变成高致病力毒株，并在普埃布拉州和克雷塔罗州流行，随后波及 12 个州。为控制疫情，淘汰了 1800 万只鸡，封锁了3200万只鸡，对1.3亿只鸡紧急接种疫苗，直接经济损失达10亿美元。在随后的 3 年中共接种了 8 亿 5 千万羽份的禽流感疫苗。在高致病力禽流感对养禽业造成严重危害的同时，低致病力禽流感对养禽业的危害也在不断加大。低致病力禽流感常以呼吸道症状、产蛋率、受精率及孵化率下降为主要特征，并引发严重的经济损失。目前我国主要大面积流行中等毒力以下 H9亚型禽流感，肉鸡在应激条件下可造成大量死亡，蛋鸡的产蛋率可由90%～95%急剧下降到 20%，造成的经济损失巨大，因此对禽流感病毒（A IV ）的分子生物学研究也取得了很大的成就。
2 A IV 的基因组
A IV 的基因组由8 条单性负链RNA 组成， 每一条RNA 都以不同的核糖核酸蛋白复合体形式存在。在丙烯酸胺2琼脂糖2尿素凝胶上电泳可得 8 个分子量不同的片段。所有基因片段的5’端前13 个核苷酸高度保守， 其序列为： GGAACAAA GU GAppp5’；3’端也有 12个高度保守的核苷酸， 序列为： 3’HO2 U CGUUU2U CGU CC。
3 A IV 基因编码的蛋白质
A IV 基因共编码 10 种蛋白（PA、PB1、PB2、HA、NA、N P、M1、M2、N S1、N S2）。其中N S1 与N S2 为非结构蛋白， 其余均为结构蛋白。结构蛋白又有糖基化和非糖基化之别。糖基化的结构蛋白包括HA 和NA， 其他均为非糖基化结构蛋白。 4 A IV 毒力变异的分子基础
A IV 众多的血清亚型是其遗传变异频繁的有力证据， 其机理涉及分子水平的抗原漂移和抗原转变。抗原漂移是指由于基因组自发的点突变引起小幅度的变异，导致氨基酸的改变积累到一定程度或突变氨基酸正好使抗原决定簇改变， 引起抗原性的变异。抗原转变是指由于较大幅度的变异导致新的亚型出现。这一方面是因为RNA 聚合酶缺乏校正功能， 病毒基因组复制时容易： 禽流感病毒分子生物学研究进展1995～2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.， Ltd. All rights reserved.出现差错， 另一方面则是由于A IV 的基因组是分段的，当不同的毒株同时感染同一细胞时， 其核酸片段就有可能发生同源交换， 从而导致抗原性的改变。A IV 基因组中突变率最高的为HA 基因， 其次是NA 基因。发生在HA 受体结合位点上的突变有时可能改变病毒的宿主特异性， 而HA 上糖基化位点的突变则有可能导致病毒毒力发生根本性的变化。A IV 的致病力是各基因产物共同作用的结果， 但HA 在其中却起着最为重要的作用。HA 能否被裂解为HA 1 和HA2 是A IV 感染细胞的先决条件。
5 A IV 的分子生物学诊断技术
近年来， 随着现代生物技术的发展， 分子生物学技术已被大量用于A IV 的快速诊断。 1986 年Perdue 用聚合酶链反应（PCR）诊断禽流感， 还应用病毒尿囊液提取RNA 制备 cDNA， 设计的两个引物含有两个设定的酶切位点， 在进行 PCR 时加入放射性同位素标记的核苷酸进行A IV 的诊断， 诊断时间从接种鸡胚到出结果仅用 36h。我国学者崔尚金等建立了逆转录2聚合酶链式反应诊断， 只需 8h 左右。Kaw aoka 应用 PCR 和Sou thern 2 b lo t t ing 联合分辨A IV 血凝素基因的序列，试验中用于 cDNA 构建的A IV 材料直接来自病鸡支气管试子， 诊断时间只用2d。Campen （1989）从单克隆抗体在免疫过氧化物酶染色的组织中定位病毒性抗原，证明相当有用； 而用放射标记的基同探针进行原位杂交可定位感染禽组织中参与病毒复制的感染细胞， 核酸分子杂交具有很高的敏感性和特异性， 用液相或固相杂交可检测病毒的核酸。中国农业大学动物医学院的陈福勇等用PT 2 PCR 法从禽流感A 鸡北京 l 96 （H9N2）株克隆了核蛋白（N P）基因， 将其序列与数株A 型禽流感病毒N P 序列进行比较， 相互间同源性在 95.4%～96.6%。这一结果为研究核酸探针和诊断A I奠定了基础。