Journal of Virology|江蘇農(nóng)科院畢振威團(tuán)隊(duì)解析流感跨物種傳播密碼：病毒突變策略與ANP32蛋白適配機(jī)制揭秘

流感病毒為什么有時會從禽類傳到人、從豬傳到人？它究竟是如何“學(xué)會”感染新物種的？近日，國際病毒學(xué)權(quán)威期刊Journal of Virology發(fā)表了江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)所寵物疾病防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)助理畢振威撰寫的綜述，系統(tǒng)揭示了流感病毒通過“突變鑰匙”打開不同物種細(xì)胞“鎖具”的精細(xì)機(jī)制——這一切，都圍繞一個名為ANP32的關(guān)鍵宿主蛋白展開。文章系統(tǒng)闡述了病毒如何通過進(jìn)化“適配”不同動物體內(nèi)的ANP32蛋白，從而實(shí)現(xiàn)跨物種傳播。這一發(fā)現(xiàn)不僅為流感大流行預(yù)警提供了新思路，也為開發(fā)廣譜抗病毒藥物指明了新方向。

一、ANP32蛋白：病毒復(fù)制必須的“幫手”與跨物種“屏障”

可以把ANP32蛋白想象成病毒進(jìn)入細(xì)胞后必須使用的“工作臺”。不同動物體內(nèi)的這個“工作臺”結(jié)構(gòu)略有不同，尤其是禽類和哺乳動物之間差異顯著。禽類（如雞、鴨）的ANP32A蛋白帶有一段“特殊插片”，能完美支持禽流感病毒復(fù)制。 哺乳動物（人、豬、犬等）的ANP32則沒有這個插片，導(dǎo)致禽流感病毒難以有效利用它，形成了一道天然的跨物種傳播屏障。正是這個“工作臺”的差異，使得禽流感病毒不容易直接感染人類。但只要病毒通過突變就有可能適應(yīng)新的“工作臺”。

二、病毒的“突變鑰匙”：如何打開不同物種的“鎖”？

為了突破屏障，流感病毒演化出了多樣化的“突變鑰匙”，專門適配不同宿主的ANP32蛋白：

· 感染人類：病毒常通過 PB2-E627K 突變，與人類ANP32蛋白更緊密地結(jié)合。

· 感染豬：病毒則需要 PB2-D701N 和 Q591R 等組合突變。

· 感染犬：僅 PB2-D701N 單個突變就可能足夠。

· 近期奶牛H5N1疫情中發(fā)現(xiàn)的 PB2-M631L 突變，被認(rèn)為是病毒適應(yīng)牛的重要標(biāo)志。

更復(fù)雜的是，病毒甚至能在ANP32A“工作臺”不可用時，轉(zhuǎn)而劫持細(xì)胞內(nèi)另一個原本不支援病毒復(fù)制的蛋白——ANP32E，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適應(yīng)潛力。

三、宿主也有“防御機(jī)制”：剪接變體調(diào)節(jié)細(xì)胞易感性

即使在同一物種內(nèi)，細(xì)胞也不是完全被動的。研究發(fā)現(xiàn)，ANP32A基因可以通過“選擇性剪接”產(chǎn)生不同版本的蛋白，其中有些能支援病毒復(fù)制，有些則不能。例如在雞體內(nèi)，ANP32A-X1是支援病毒復(fù)制的主要變體，而X2和X3則功能較弱。宿主體內(nèi)甚至存在天然的剪接調(diào)節(jié)因子，可主動減少支援病毒復(fù)制的變體，從而抑制感染。這說明，宿主細(xì)胞也在通過調(diào)節(jié)自身蛋白的“版本組成”，來精細(xì)控制對病毒的易感性。未來，這種“版本比例”甚至可能成為預(yù)測某個物種是否易感流感的新指標(biāo)。

四、病毒復(fù)制“流水線”：ANP32是“組裝督導(dǎo)”

從分子組裝的角度看，ANP32的作用更像是病毒復(fù)制“流水線”上的督導(dǎo)員：它協(xié)助病毒RNA聚合酶從對稱結(jié)構(gòu)組裝成功能性的不對稱二聚體，這是病毒基因組復(fù)制與包裝的關(guān)鍵一步。

當(dāng)禽流感病毒嘗試感染哺乳動物時，由于“工作臺”不匹配，這個“流水線”就會卡住——病毒RNA無法正常包裝，導(dǎo)致復(fù)制失敗。病毒必須通過上述突變，優(yōu)化與ANP32的“對接界面”，才能在新宿主中重啟復(fù)制流程。

五、未來防控：從監(jiān)測到干預(yù)的新思路

研究指出，未來防控應(yīng)特別關(guān)注已在犬、牛等新型宿主中傳播的流感病毒，它們可能積累更多人適應(yīng)性突變，增加跨物種風(fēng)險(xiǎn)。建議：

1. 加強(qiáng)監(jiān)測：跟蹤病毒在新型宿主中的演化，結(jié)合ANP32蛋白多態(tài)性分析，提升風(fēng)險(xiǎn)評估精準(zhǔn)度。

2. 結(jié)構(gòu)解析：深入解析病毒蛋白與ANP32的互作界面，揭示突變選擇機(jī)制。

3. 智能預(yù)測：結(jié)合人工智能，模擬突變趨勢，預(yù)測跨物種潛力。

4. 新型藥物：針對ANP32-病毒互作界面開發(fā)廣譜抑制劑，突破傳統(tǒng)疫苗株依賴限制。

這項(xiàng)研究不僅揭示了流感病毒跨物種傳播的深層機(jī)制，也為全球流感大流行預(yù)警與防控提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。未來，通過干預(yù)ANP32與病毒的互作，或許我們能開發(fā)出真正“以不變應(yīng)萬變”的廣譜抗流感策略。

該研究獲得江蘇省人獸共患病學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助。