预防医学

你的出生年份可预测获得流感传染病的几率

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2016-11-12
导读

          在一项新的研究中,来自美国图森市亚利桑那大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员发现,你的出生年份可在一定程度上预测你在一种动物起源的流感病毒爆发中如何可能患上严重性疾病或死亡。相关研究结果发表在2016年11月11日那期Science期刊上,论文标题为“Potent protection against H5N1 and H7N9 influenza via childhood hemagglutinin imprinting”。

        在一项新的研究中,来自美国图森市亚利桑那大学和加州大学洛杉矶分校的研究人员发现,你的出生年份可在一定程度上预测你在一种动物起源的流感病毒爆发中如何可能患上严重性疾病或死亡。相关研究结果发表在2016年11月11日那期Science期刊上,论文标题为“Potent protection against H5N1 and H7N9 influenza via childhood hemagglutinin imprinting”。

        在此之前,人们认为之前接触过一种流感病毒很少或不会对新的能够从动物跳跃到人体中的流感病毒给予免疫保护。

        论文共同通信作者、亚利桑那大学生态学与进化生物学系主任Michael Worobey说,“甚至一种相对较弱的温和的流感大流行事件,如2009年爆发的H1N1猪流感流行病也会造成数万亿美元损失。一种重大的流感流行病,如在1918年观察到的那次流行病,有潜力杀死大量人,并且严重打击世界经济。”

        研究人员研究了两种禽流感病毒:H5N1和H7N9,其中每种病毒已导致上百人患上严重性疾病或死亡。这两种病毒引发全球担忧,这是因为它们可能在某个时间点上获得突变,从而允许它们不仅轻松地从禽类跳跃到人体中,而且在人宿主之间快速地扩散。

        通过分析因这两种病毒毒株感染导致的流感而患上严重性疾病或死亡的每个已知的病例,研究人员发现一个人当在小孩时在他或她首次感染上流感病毒期间碰巧接触到哪种人流感病毒毒株会决定着他或她在未来的感染中,将抵抗哪种新的禽流感病毒毒株。这种“免疫印迹(immunological imprinting)”效应似乎仅仅依赖于在生命中第一次接触到的流感病毒,而且也是难以逆转的。

        当一个人首次接触到流感病毒时,免疫系统制造靶向血凝素(hemagglutinin)的抗体,其中血凝素是一种形似棒棒糖的受体蛋白,从流感病毒表面上延伸出来。正如棒棒糖具有不同的颜色和不同的味道,不同的流感病毒彼此之间在它们血凝素上存在差异。但是18种已知的甲型流感病毒血凝素亚型可分为仅仅两种主要的类型。

        Worobey说,“在这个比喻里,让我们说,你还是一名小孩时首次接触到一种人‘橙色棒棒糖’。如果在随后的生活中,你遇到另一种流感病毒亚型,即一种来自禽类的你的免疫系统之前从未遇到过的但是它们的血凝素属于一种类似的橙味的亚型,那么因存在交叉保护,你死亡的几率是非常低的。但是如果你在小孩时首次被一种属于‘蓝色棒棒糖’类型的流感病毒感染,那么它不会让你抵抗这种新的属于‘橙色棒棒糖’类型的流感病毒毒株。”

        这些结果让已在较长的时间里让流行病学家困惑的一种问题---为何某些年龄组的人要比其他人更可能在一种新的流感病毒毒株感染中遭受严重性的或甚至致命性的并发症?---提供一种功能性的解释。

        所有的18种甲型流感病毒血凝素亚型在非人的宿主(主要是鸟类)中传播。但是在过去的一个世纪里,仅有三种亚型---H1、H2和H3---在人类中传播。在此之前,还没有方法预测这18种亚型中哪种可能通过成功地从动物跳到人类中而导致下次流感流行病,以及哪些年龄组的人将在这种流行病中最为危险。这项新研究通过揭示出免疫交叉保护似乎存在于甲型流感病毒进化树的每个主要的分支中。一种分支包括人H1病毒、人H2病毒和禽H5病毒,而另一种分支包括人H3病毒和禽H7病毒。

        在棒棒糖的比喻中,在二十世纪六十年代晚期之前出生的人在小孩时接触到“蓝色棒棒糖”流感病毒:H1或H2。研究人员发现这些年龄大的人群很少感染上禽流感病毒H5N1(具有相同的“蓝色”血凝素),但是经常死于“橙色”禽流感病毒H7N9感染。在二十世纪六十年代晚期之后出生的在小孩时接触到“橙色棒棒糖”流感病毒H3的人表现出类似的情形:他们不会感染上H7N9,但是当接触到与他们童年时的接触不相匹配的H5流感病毒时,会遭受严重性疾病或死亡。

        基于之前的研究,Worobey认为一种类似的过程可能解释了1918年流感流行病导致的不同寻常的死亡模式,其中这次流行病对年轻人而言是更加致命性的。

        他说,“当我正在完成那项研究和研究年龄分布状况时,我注意到有趣的事情。这些年轻人是被H1流感病毒杀死的,而且在几十年后对的他们的血液的分析中,存在非常强有力的迹象表明这些人在小孩时接触过不相匹配的H3流感病毒,因而不会抵抗H1流感病毒。”

        “我们利用当前的H5N1和H7N9感染病例观察到的相同情形的事实提示着这些相同的基础过程可能控制着历史上的1918年流感流行病和如今的有望导致下一次重大的流感流行病的流感病毒感染。”

        在这项新的研究中,Worobey和共同作者们不仅证实如果病人接触到的流感病毒与他们在小孩时接触到的相匹配的话,那么就存在75%的严重性疾病抵抗率和80%的死亡抵抗率,而且人们能够利用这种信息对H5N1、H7N9和未来流行病的其他潜在病因进行预测。

        基于这些发现,Worobey说,未来的研究应当试图阐明这种免疫印迹背后的确切机制,并且发现利用疫苗对它加以修饰的可能方法。

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