? ? ? ?今天介紹的是博卡病毒(Bocaparvovirus，Bocavirus)，博卡病毒(Bocaparvovirus)這個(gè)名字來(lái)源于牛細(xì)小病毒(Bovine?Parvovirus)和犬細(xì)小病毒(Canine?Parvovirus)。

簡(jiǎn)介

? ? ? ?博卡病毒是細(xì)小病毒家族中的一種病毒。人類、牛和狗是自然宿主。博卡病毒有28種。與博卡病毒相關(guān)的疾病包括人類的急性呼吸道疾病和牛的腹瀉和輕度呼吸道癥狀。以下僅介紹人博卡病毒。

人博卡病毒

? ? ? ?人博卡病毒(HBoV)是博卡病毒中已知可感染人類的所有病毒的名稱。HBoV1、HBoV3和大猩猩博卡病毒是靈長(zhǎng)類博卡病毒1的成員，而HBoV2和HBoV4屬于靈長(zhǎng)類博卡病毒2。其中一些病毒會(huì)引起人類疾病。HBoV1與引起某些下呼吸道感染病例密切相關(guān)，尤其是在幼兒中，并且其中一些病毒與胃腸炎有關(guān)，盡管這種新出現(xiàn)的傳染病的全部臨床作用仍有待闡明。

歷史

? ? ? ? 瑞典斯德哥爾摩卡羅林斯卡學(xué)院的Allander及其同事于 2005 年首次從混合的鼻咽抽吸物(NPA，從鼻腔后部抽取的液體的集合)中克隆了這個(gè)細(xì)小病毒科新成員的編碼序列。他們使用了一種稱為分子病毒篩選的新技術(shù)，該技術(shù)基于隨機(jī)克隆和生物信息學(xué)分析。這項(xiàng)技術(shù)導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了新病毒，例如多瘤病毒KI和多瘤病毒W(wǎng)U，它們之間的關(guān)系密切，并已從呼吸道分泌物中分離出來(lái)。

? ? ? ?此后，幾組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)HBoV是呼吸道樣本中第四大常見(jiàn)病毒，僅次于鼻病毒、呼吸道合胞病毒和腺病毒。

病毒學(xué)特征

? ? ? ?病毒粒子很小(直徑18-26納米)，呈二十面體且無(wú)包膜。衣殼具有T=1對(duì)稱性，由60個(gè)外殼蛋白拷貝組成。外殼蛋白有一個(gè)保守的八股β桶基序，形成衣殼的核心。還有一個(gè)保守的α螺旋。?

? ? ? ?HBoV衣殼具有在其他脊椎動(dòng)物細(xì)小病毒中也發(fā)現(xiàn)的三個(gè)特征：(1)在每個(gè)二十面體的二聚體上有一個(gè)像凹坑一樣的凹陷；(2)在每個(gè)三聚體處或周?chē)幸粋€(gè)大的三聚體突起；(3)圍繞每個(gè)五聚體的圓柱形突出物，包圍著一個(gè)中央通道，該通道將粒子內(nèi)部與其外部連接起來(lái)，并作為病毒DNA的進(jìn)出入口。這個(gè)五聚體本身被一個(gè)寬闊的峽谷如洼地所環(huán)繞。雖然在無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)小病毒中也發(fā)現(xiàn)了酒窩，但它們通常缺乏五聚體周?chē)娜垠w突起和峽谷。衣殼的外徑范圍從凹坑和峽谷最低點(diǎn)的~21.5納米(nm)到突起頂部的~28 nm。

? ? ? ? 基因組是長(zhǎng)度約為5500堿基的線性單鏈DNA，兩端具有不同的末端發(fā)夾結(jié)構(gòu)。

? ? ? ? 基因組編碼3個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORF1、2 和 3)。左邊的ORF編碼4種非結(jié)構(gòu)蛋白(NS1、NS2、NS3和NS4)；中間的ORF編碼NP1；右邊的ORF(ORF3)編碼衣殼蛋白(VP1、VP2和VP3)。NP1基因位于VP1的替代閱讀框中，并與VP1的起點(diǎn)重疊13個(gè)核苷酸。類似地，VP3與VP1和VP2共線，由下游ATG的翻譯起始和共同終止引起。VP2是從非規(guī)范起始密碼子GUG翻譯而來(lái)的。

? ? ? 140個(gè)核苷酸的病毒非編碼RNA，稱為博卡病毒編碼的小RNA(BocaSR)，從VP ORF后的3' 非編碼區(qū)表達(dá)。

? ? ? ?NP1是一種小的非結(jié)構(gòu)蛋白，可在HeLa細(xì)胞轉(zhuǎn)染過(guò)程中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。?

? ? ? ?有一個(gè)位于3'發(fā)夾內(nèi)的啟動(dòng)子。這是通過(guò)選擇性剪接和選擇性多聚腺苷酸化產(chǎn)生幾個(gè)(至少6個(gè))mRNA的原因。PolyA尾的長(zhǎng)度約為150 個(gè)核苷酸。

? ? ? 核輸入后，單鏈基因組轉(zhuǎn)化為雙鏈DNA，病毒NS1蛋白開(kāi)始產(chǎn)生。

? ? ? 基因組通過(guò)獨(dú)特的線性滾動(dòng)發(fā)夾機(jī)制復(fù)制，該機(jī)制依賴于NS1蛋白。據(jù)報(bào)道，復(fù)制會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一系列從頭到尾的圓形序列。?

? ? ? 在細(xì)小病毒科TAAAAAT中保守的序列位于3'末端附近。

? ? ? 細(xì)小病毒僅在宿主細(xì)胞處于S期時(shí)復(fù)制，病毒復(fù)制導(dǎo)致宿主細(xì)胞死亡。這種模式尚未在博卡病毒中得到實(shí)驗(yàn)證實(shí)，但似乎確實(shí)如此。單獨(dú)表達(dá)病毒蛋白不會(huì)導(dǎo)致宿主細(xì)胞死亡，這是博卡病毒與其他細(xì)小病毒不同的地方。

? ? ? ?牛細(xì)小病毒1的受體是唾液酸。

分子生物學(xué)

? ? ? ?細(xì)小病毒滾動(dòng)發(fā)夾復(fù)制是許多小質(zhì)粒和病毒使用的滾環(huán)復(fù)制(RCR)機(jī)制的線性適應(yīng)。NS1，多功能病毒復(fù)制起始蛋白，形成一個(gè)寡聚多域分子，具有位點(diǎn)和鏈特異性HuH核酸內(nèi)切酶和超家族III(SF3)解旋酶活性。所有SF3解旋酶沿DNA以3'到5'方向傳播。在SF3解旋酶(A、B、B'和C)中發(fā)現(xiàn)了四個(gè)保守的序列基序。這些基序形成三磷酸核苷結(jié)合口袋、金屬離子配位位點(diǎn)、DNA結(jié)合位點(diǎn)和感覺(jué)元件。這些基序位于NS1中間的一段大約100個(gè)氨基酸殘基中。這些解旋酶以六個(gè)或八個(gè)亞基的環(huán)形式圍繞DNA，ATP結(jié)合袋位于相鄰亞基之間。第一個(gè)亞基提供A和B基序，第二個(gè)亞基的精氨酸殘基用作ATP結(jié)合和水解狀態(tài)的反式精氨酸手指?jìng)鞲衅?。精氨酸指位于C基序之后，但在三個(gè)維度上，它通常嵌入帶正電荷的氨基酸簇中。在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)域與相鄰亞基的ATP結(jié)合口袋相互作用。

? ? ? ? HBoV1 NS1的HuH核酸內(nèi)切酶結(jié)構(gòu)域的原子結(jié)構(gòu)與其他細(xì)小病毒和更遠(yuǎn)距離的RCR復(fù)制子編碼的切口酶結(jié)構(gòu)非常相似。這種結(jié)構(gòu)還介導(dǎo)了位點(diǎn)特異性雙鏈DNA識(shí)別，這使得NS1可以位點(diǎn)特異性地結(jié)合位于其基因組兩端的病毒復(fù)制起點(diǎn)(源自病毒發(fā)夾端粒的序列)。對(duì)于某些細(xì)小病毒而言，必須通過(guò)結(jié)合額外的細(xì)胞輔助因子來(lái)增強(qiáng)起源識(shí)別，導(dǎo)致病毒雙鏈DNA復(fù)制中間體的鏈和位點(diǎn)特異性切口，該過(guò)程需要ATP進(jìn)行緊密結(jié)合和隨后的切口。NS1蛋白仍然與帶切口的DNA的5'端共價(jià)連接，而新的3'-羥基能夠引發(fā)額外線性序列的合成?；蚪M的復(fù)制被認(rèn)為是由DNA修復(fù)DNA聚合酶介導(dǎo)的。該過(guò)程涉及單鏈結(jié)合蛋白復(fù)制蛋白A和NS1。在這個(gè)過(guò)程中，NS1作為一個(gè)ATP驅(qū)動(dòng)的解旋酶來(lái)解析病毒基因組的末端發(fā)夾結(jié)構(gòu)。

? ? ? NS1還負(fù)責(zé)一些細(xì)小病毒的細(xì)胞病變效應(yīng)，并且有證據(jù)表明這種蛋白質(zhì)的某種形式與新組裝的衣殼五聚體相關(guān)聯(lián)，在那里它作為分子馬達(dá)，使用其3'-5'解旋酶活性驅(qū)動(dòng)后代單鏈DNA進(jìn)入顆粒。?

遺傳學(xué)

? ? ? ? 這種病毒有四種已知的人類基因型：1型到4型。1型和2型最近似乎出現(xiàn)了分歧(大約1985年)估計(jì)的平均進(jìn)化率為 8.6×10^-4 替換/位點(diǎn)/年。第1與第2個(gè)密碼子位置的進(jìn)化速度比第3個(gè)密碼子位置慢15倍。

? ? ? ?人博卡病毒1和2的NS1、NP1和 VP1/VP2蛋白分別具有78%、67%和80%的同一性。 菌株之間可能會(huì)發(fā)生重組。人博卡病毒3似乎是人博卡病毒1和人博卡病毒2和4的重組體。

? ? ? ? 已從豬中分離出博卡病毒。 豬博卡病毒的系統(tǒng)發(fā)育分析將其與犬細(xì)小病毒放在一起。

? ? ? ? 已經(jīng)從野生黑猩猩中獲得了不完整的博卡病毒序列。 這些序列在系統(tǒng)發(fā)育上位于已知的人博卡病毒分離株內(nèi)，但也顯示出重組的證據(jù)。

臨床

? ? ? ?HBoV存在于健康受試者的呼吸道樣本中。在患有呼吸道疾病的患者中，它可以單獨(dú)發(fā)現(xiàn)，或者更常見(jiàn)的是與其他已知會(huì)引起呼吸道疾病的病毒結(jié)合。 新生兒很可能受到被動(dòng)免疫的保護(hù)。最常受影響的年齡組似乎是6個(gè)月至2 歲之間的兒童，盡管已經(jīng)報(bào)告了5歲以上兒童甚至28歲青年人的病例。

? ? ? ?HBoV不僅可以在呼吸道樣本中檢測(cè)到，還可以在血液、尿液和糞便中檢測(cè)到。盡管在動(dòng)物博卡病毒感染中已經(jīng)描述了腹瀉，但后兩者可能僅僅反映了病毒的排出，并且一些HBoV 患者的腹瀉似乎與呼吸道癥狀無(wú)關(guān)。?

? ? ? ?約旦的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，220 名因下呼吸道感染住院的兒童中有 9% 感染了博卡病毒。感染者的中位年齡為 4 個(gè)月?？人?100%)、喘息(82.7%)和發(fā)燒(68.2%)是最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)，支氣管肺炎(35%)和細(xì)支氣管炎(30%)是最常見(jiàn)的最終診斷。

? ? ? ?HBoV1通常與呼吸道癥狀有關(guān)，而其他HBoV 往往與腹瀉和急性弛緩性麻痹有關(guān)。

? ? ? ?雖然大多數(shù)病例是輕微的，但也有嚴(yán)重的呼吸道疾病的報(bào)道。?

? ? ? ?在先前健康的20個(gè)月大的早產(chǎn)兒中描述了由人博卡病毒引起的危及生命的感染。

? ? ? ?至此，感染人類的細(xì)小病毒已經(jīng)介紹完畢，下期介紹的是引起水貂阿留申病的阿留申病毒(Carnivore Amdoparvovirus 1/Aleutian Disease Virus/ADV)。