H4亞型流感病毒在野禽及家禽中都有廣泛分布，在亞洲、歐洲及北美的許多國家和地區(qū)廣泛流行。近年來，不同基因型的H4亞型流感病毒在我國華中、華東和華南地區(qū)共同流行，H4亞型流感病毒之間的混合重排及H4亞型與其他亞型如H3亞型流感病毒的重排事件頻繁發(fā)生，導(dǎo)致家鴨中攜帶有復(fù)雜的H4亞型流感病毒。除了感染禽類，H4亞型流感病毒已經(jīng)在海豹和豬等哺乳動物中分離到，特別是1999年在加拿大分離到的兩株豬源H4N6毒株在HA上存在Q226L和G228S突變，這些豬源H4N6流感病毒是否已經(jīng)開始適應(yīng)結(jié)合人源受體，是否已經(jīng)有在人際傳播的風(fēng)險，是一個亟待回答的科學(xué)問題。

為此，研究人員選取了兩個H4亞型流感病毒代表毒株，包括禽分離株和豬分離株，以評估H4亞型血凝素蛋白HA的受體結(jié)合特性及受體結(jié)合特性轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制。通過病毒ELISA、表面等離子共振SPR、組織免疫熒光染色等實驗，研究人員發(fā)現(xiàn)禽分離株特異結(jié)合禽受體而不結(jié)合人受體，而豬分離株則偏好結(jié)合人受體。突變實驗表明，G228S/A的突變可以使HA獲得雙受體結(jié)合特性，表明G228S/A突變對于病毒從“偏好結(jié)合禽受體”到獲得“雙受體結(jié)合特性”階段非常重要，而Q226L突變能使HA*實現(xiàn)受體結(jié)合特性由結(jié)合禽受體到結(jié)合人受體的轉(zhuǎn)變，是實現(xiàn)*適應(yīng)人受體結(jié)合的zui關(guān)鍵氨基酸。為了進(jìn)一步闡明H4 HA適應(yīng)人的分子機(jī)制，研究人員利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)的方法解析了H4及不同突變體與受體類似物的復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上詮釋了其受體結(jié)合特性轉(zhuǎn)變的分子機(jī)制。

該研究發(fā)現(xiàn)了具有Q226L和G228S突變的豬分離H4亞型禽流感病毒已經(jīng)具備大流感流行的受體結(jié)合特性，闡明了H4亞型禽流感病毒適應(yīng)人的分子機(jī)制，為H4亞型禽流感病毒的監(jiān)測及預(yù)警預(yù)測提供了理論基礎(chǔ)。