任何病毒,都有适宜的宿主

提到病毒，每个人都避之恐不及，但实际上，每个人都没法避免病毒的存在，因为病毒与生命如影随形，病毒与生命谁起源得更早，至今没有定论，而且病毒正是依托于动物的细胞而存在。那么病毒是如何侵入细胞，完成感染的过程？禽流感病毒又是如何从禽类细胞中侵入到人体的呢？

病毒进入细胞

需要长期的进化

上海一家研究所的余姓研究人员说，“一种病毒想要成功感染一种宿主，其实是非常难的。”

他指出，在历史长期的进化过程中，病毒通过与动物的不断接触，会在自然界寻找到一个合适的宿主。

正如一些动物生活在独特的环境里一样，病毒也生活在特定的细胞里，而每种病毒，也必然有它适宜的环境、适宜的细胞、适宜的宿主。

“正如鱼生活在水里是一个复杂的过程一样，一个病毒选择哪种细胞作为它适宜的宿主，同样牵扯到非常复杂的环节。”

首先，病毒要想感染任何一个细胞，首先要接触到这个细胞。病毒与细胞的接触是其完成感染的必要因素。

其次，病毒接触到细胞后，不一定就能完成感染。这是因为病毒进入细胞时需要首先结合细胞表面的受体，而病毒能够结合哪一种受体，是长期进化的结果。

而且一种病毒在适宜的宿主里面，适应了这种环境后，如果要想感染新的个体，不仅需要有结合新细胞受体的能力，同时还要满足其他方面的机制，它才能完成对细胞的进入。

病毒离开细胞

也不容易

余姓研究人员指出，病毒的组成非常简单，通常仅含有一种类型核酸（DNA或者RNA）组成的基因组，蛋白质衣壳和由脂质构成的包膜。任何一种病毒，它的所有原料都来源于细胞，因为病毒本身不能完成任何代谢过程。

在感染细胞之后，病毒的首要任务就是对自己进行扩增，使自己数量增加。此时病毒需要复制自己的基因组——因为病毒蛋白质的信息都在基因组的编码里面。然后用病毒通过利用宿主细胞的“翻译机器”，将自己基因组所含的信息翻译成具有功能的蛋白质。在这些工序完成后，病毒还必须要在细胞里找一个合适的位置，把自己的各个组成部分组装起来。这时，新的病毒粒子便产生了。

如果病毒要想继续感染其他细胞，还需要利用宿主细胞的运输和分泌系统使自己离开老细胞。

有些病毒想要离开细胞，也并非易事。“细胞的分泌系统非常复杂，病毒要有很强的能力，利用宿主细胞的运输系统，把它自己从细胞中运出来。有些病毒就出不来。”比如流感病毒，在到达细胞表面时会被细胞的受体粘着而无法离开，需要利用自己的神经氨酸酶（NA）把这个连接切开，才能够继续感染新的细胞。值得一提的是，现在很多抗流感病毒药物，比如达菲，它的作用就是阻断NA的活性，而使得新形成的流感病毒无法离开老细胞去感染新细胞。

由此可见，一种病毒想要成功感染一种宿主，其实是非常难的。“这也是为什么自然界存在那么多种病毒，但可以感染并使人类生病的仅占极少一部分的原因。”

禽流感病毒

有较高的突变率

流感病毒可分为甲、乙、丙三型。其中，乙型和丙型流感病毒对人的致病性不高。甲型流感病毒依据表面的血凝素（HA)和神经氨酸酶（NA)的不同组合可以分为不同的亚型，其中HA现在共发现16种（H1~H16）,NA共发现9种（N1~N9）。所以，理论上甲型流感病毒的亚型有144种之多。“甲型流感病毒的主要宿主是禽类，这其中只有H1、H2和H3才是主要感染人类的亚型”。

那么，适宜宿主是禽类的禽流感病毒，是如何感染人的呢？余姓研究员指出，一种病毒想要感染新的宿主，同病毒感染细胞一样，也需要具备几个条件。

首先，禽流感病毒必须能够接触到人的某些细胞，而禽流感病毒通常在禽类体内里面，一般情况下是接触不到人体的。但是对于在养殖场的工作人员来说，天天接触禽类，帮它们打扫粪便，打扫笼舍……在这个过程中，就可能接触到病毒。

第二个因素就是病毒的高突变率，在禽流感病毒与人体长期的不断接触中，这种高突变率就会带来一些意想不到的后果。

他介绍说，病毒其实是很脆弱的，病毒没有自己的生命代谢系统，而它们能够在历史进化过程中留存下来，是因为它们有非常强大的适应能力，即通过强大的突变能力，去适应新的细胞。特别是对于RNA病毒，由于负责复制RNA的酶是低保真的，它在复制RNA的过程中很容易出错，因而导致了RNA病毒的突变率很高。禽流感病毒就是一种RNA病毒，因此它在传播过程中有可能通过高突变率去适应和感染新的宿主。

“禽流感病毒如果仅在禽类体内复制，是很难产生适应于感染人类的突变的，即便偶尔间产生了这种突变，由于不能够接触到人类的细胞，这种突变的禽流感病毒在禽类体内没有什么意义，也不能够被留存下来。”

但是如果人和禽类经常接触，就为禽流感病毒接触人体细胞创造了条件。一旦病毒发生能够适应于感染人体细胞的突变，病毒就有可能在人的细胞内完成它的生命周期，而这种突变也就被保留下来了。

“这就是达尔文的自然选择定律，一种突变能不能被保留下来，要看这种突变能不能使它在自然界里获利，对自己有利的突变被保留，有害的突变会被清除掉。”

外界环境

会主动影响禽流感病毒

这位研究人员告诉记者，“如果哺乳动物的细胞经常接触禽流感病毒，也会给病毒一个选择压力，使它更容易产生能够感染哺乳动物的能力。”他指出，这就如同外界环境也会对人造成影响一样，比如世代在热带或者寒带生存的人，其身体往往会向适应当地的温度产生相应的变化。

人和流感病毒至少共同进化了几百年以上，历史上曾有多次流感大流行的发生，日本的一个科学家最近也指出，通过现在的序列分析表明，流感病毒已经越来越容易感染人了。“这也意味着，很多类型的流感病毒已经变得渐渐适应于人的细胞了。”

另外，禽流感病毒的变异速度也非常快，余姓研究人员说，研究流感病毒的科学家最常被问到的一个问题就是，病毒变异后下一个会是什么，但是他们很难判断下一个流感病毒是什么。

中国疾控中心病毒病所副所长舒跃龙说，在禽类有类似的病毒或者高度同源的病毒，流感病毒很普遍，并且不断地变，但是会往哪个方向变，没有人能够猜测出。“2009年H1N1出现后我们非常关注，但是最近又出现了H7N9，它会怎么样变我们不能仅仅依靠猜测去判断。我们要依靠监测网络去密切关注。”

乔治城大学全球传染病专业在读博士生张鹰，一直从事流感的监测，她说，“流感病毒是一种基因变异很频繁的病毒，它既可以小规模缓慢突变，又可以通过与其他流感病毒交换RNA片段，迅速获得完全不同的基因。我们并没有办法预知导致流感大暴发的病毒是什么样，但是科学家一直在研究禽流感的基因，希望至少找到决定毒力的基因，同时加强监测现在流感全世界范围内的变异和流行的情况，来预测它变异的方向是否朝着更具毒力和现有流感疫苗无法起到保护作用的方向发展。” 本报记者 姜宝君