宿主细胞中的裂解蛋白酶对禽流感病毒毒力的影响

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宿主细胞中的裂解蛋白酶对禽流感病毒毒力的影响
正因为HA是由宿主细胞的蛋白酶作用下裂解的,所以不同宿主细胞因具有或不具有裂解HA的蛋白酶而对HA的裂解能力有差别。在宿主动物体内,裂解蛋白酶的分布显然是流感病毒的组织亲嗜性和致病性的主要决定因素。研究表明,一些外源性精氨酸特异蛋白内切酶也能将HA切割成HAl和HA2,从而使一些非感染性病毒感染性增强,如胰蛋白酶、纤维蛋白溶酶、精头虫粒蛋白酶及一些**蛋白酶都能切割HA,金黄色葡萄球菌分泌的一种蛋白酶也能裂解HA。有人用小鼠做试验,发现当流感病毒与金黄色葡萄球菌同时感染时,可引起严重的发病。肺脏中流感病毒滴度明显升高,肺脏大面积病毒,而使用蛋白酶抑制剂,可避免这种混合感染引起的肺炎。由于金黄色葡萄球菌是鸡体内的常在菌,如果感染禽流感病毒后,由于机体**抑制等原因而继发葡萄球菌病会使病情加重。

裂解非致病性病毒的蛋白酶仅位于少数几个类型的组织和细胞中,因此这些病毒一般只引起局部感染,如哺乳动物的呼吸道、野鸟的肠道。而裂解高致病性病毒的蛋白酶在宿主体内无处不存,因而能引起宿主动物的全身感染。这样,有两类蛋白酶裂解HA:一类是能裂解在裂解位点上只有一个精氨基的无毒力型HA的蛋白酶;还有一类是裂解在裂解位点上有多个碱性氨基酸有毒力型HA的蛋白酶。
这些裂解蛋白酶常被称为类胰蛋白酶。在细胞培养中,通过增加外源性蛋白酶(如胰蛋白酶),无毒力禽流感病毒和哺乳动物的流感病毒(除马H7N7病毒)都能进行复制。对于一些病毒[如人WSN(H1N1)),血纤维蛋白溶酶也能裂解它的HA。它的机理是NA分子结合血纤维蛋白溶酶的前体血纤维蛋白溶酶原,因而增加了该蛋白酶的浓度。因为血纤维蛋白酶原到处存在,病毒就能很容易利用该酶在各种器官中进行HA的裂解。因此,NA结合血纤维蛋白溶酶原的能力也是流感病毒毒力的一个决定因素。

所有的禽流感病毒都能在鸡胚中复制。鸡胚尿囊液中的蛋白酶类似凝血因子Xa(凝血酶原之一),能裂解禽流感病毒的HA,使病毒在体外复制。一种由大鼠和小鼠的气管上皮细胞中Clara细胞分泌酶--tryptase也能裂解HA。

**类蛋白酶仅能裂解在裂解位点上有多个碱性氨基酸的毒力型HA,它们在宿主体内到处存在。这类酶是钙依赖性并有一个*佳pH值环境。如furin,它是**个被发现的对有毒力的禽源病毒HA有裂解性的酶,它能识别B-X-B-R。另一种类枯草杆菌蛋白酶PC6也能裂解禽流感病毒。