基本介紹
- 中文名：血凝素
- 外文名：hemagglutinin; haemagglutinin; hemoagglutinin
- 形狀：柱狀
- 釋義：紅血球凝聚素
- 發現者：Hirst
- 發現事件：研究流感病毒
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名詞介紹
血凝素
英文：hemagglutinin; haemagglutinin; hemoagglutinin，
血凝素是指紅血球凝聚素。病毒的表面存在兩種蛋白質，一種稱為紅血球凝聚素(hemagglutinin)，另一種為神經氨酸酶(neuraminidase)。高致病性禽流感病毒H5N1中的“H”指代前者，“N”指代後者。而就目前而言，紅血球凝聚素有18（H1~H18）種形態，神經氨酸酶則有11（N1~N11）種形態。它們會引發免疫系統作出反應，特別是紅血球凝聚素，當身體需要產生預防流感抗體時，身體會主動找尋這種蛋白質。
血凝素蛋白水解後分為輕鏈和重鏈兩部分，後者可以與宿主細胞膜上的唾液酸受體相結合，前者則可以協助病毒包膜與宿主細胞膜相互融合。血凝素在病毒導入宿主細胞的過程中扮演了重要角色。血凝素具有免疫原性，抗血凝素抗體可以中和流感病毒。
解釋
工具書
血凝素在工具書中的解釋：
1、是Hirst在研究流感病毒時偶然發現的,為流感病毒包膜表面的一種刺突,是糖蛋白。由病毒核酸編碼,可與紅細胞表面受體結合而出現血凝現象,也有中和病毒的作用。可發生變異,從而造成新亞型的流行。
血凝素
血凝素學術文獻
血凝素在學術文獻中的解釋：
1、一種像三角形的細長棒能凝集紅細胞被稱為血凝素。
2、47．0752．93外膜蛋白OMP28．85±2．7878．5921．41鞭毛蛋白Flagelin9．88±1．5726．9173．093討論紅細胞是用作研究細菌粘附的常用細胞作用於紅細胞的粘附素特稱為血凝素。
生物組成
病毒基因組片段4編碼流感病毒的主要膜蛋白血凝素(HA)，各型及亞型病毒的HA基因長度略有不同，從1742～1778核苷酸不等。HA蛋白的命名來源於病毒顆粒通過HA蛋白與特異性含唾液酸的受體結合，凝集血紅細胞。其合成是首先在細胞內質網合成分子量為 76 kD、含有 562～566個胺基酸的 HA蛋白前體(HA0)；隨後 HA0分子水解成為HA1(分子量47 kD)和 HA2(分子量為 29 kD)兩個多肽，前者含 319～328個胺基酸，後者含221～222個胺基酸。兩者間靠二硫鍵相連形成具有典型的Ⅰ型膜蛋白結構的HA分子。當HA0裂解時，位於裂解位點處的1至數個胺基酸殘基從HA分子上解離。HA0分子水解為HA1 和HA2，是病毒感染性的先決條件。HA蛋白的大部分位於膜外，近HA2羧基末端的疏水區穿過雙層類脂膜，將HA分子嵌在膜上。HA2多肽的羧基末端位於膜內。HA蛋白在細胞內轉移時經過高爾基體，並在此進一步加工修飾，如糖基化。甲3型HA蛋白至少有7個N型糖基化位點(其中6個位於HA1)，其序列為N-X-T/S(N為天門冬氨酸，T為蘇氨酸，S為絲氨酸，X為任一胺基酸)。HA蛋白含有氨基葡萄糖，甘露糖和岩藻糖等，這些糖分子的側鏈可覆蓋糖基化位點及其周圍的胺基酸殘基。蛋白的含糖量約占蛋白質的20%。糖基化位點的增加或減少對病毒的抗原性及其他生物特性均有一定的影響。
血凝素
血凝素HA蛋白的三個功能是與細胞表面病毒特異性受體結合，介導病毒外膜與細胞內小體膜融合釋放病毒核衣殼進入胞漿，以及刺激機體產生中和性抗體。
功能
HA蛋白的三維結構及受體結合部位
利用X線晶體衍射技術證實，流感病毒的HA蛋白以三聚體(trimer)的形式存在於雙層類脂膜上，即由 3個非共價結合的HA蛋白單體所組成，長約 13．5 nm(135A)(見下圖)。HA蛋白三聚體可分為呈桿狀的基底部及呈球狀的頭部兩部分，基底部長約7．6nm(76A)，纖細桿狀，有3個HA。肽鏈螺旋纏繞而成；頭部較膨大，主要是由HA1肽鏈組成。病毒的受體結合部位呈淺口袋狀，位於HA蛋白的頭部。受體結合部位的胺基酸組成在不同亞型病毒HA蛋白中高度保守，如第98位的酪氨酸殘基，153位的色氨酸殘基，183位的組氨酸殘基，190位的谷氨酸殘基和 194位的亮氨酸殘基。此外HA蛋白中第224～228 位和第134～138位兩個區域分別構成受體結合部位的左右兩緣，HA蛋白頭部有 5個抗原位點，分別為 A、B、C、D和E。
HA蛋白的融合肽
HA2多肽的氨基末端即為融合體，對熱敏感。當PH為中性時，HA2多肽的第76～126位區域形成一個較大的α螺旋；第56～75位區域形成半環狀結構；第33～55位23個胺基酸殘基形成另外一個較小的α螺旋。當PH 降至5．0～6．0時，HA2多肽的空間構型發生不可逆性改變，第 40～105位區域形成一個大的α螺旋，並向前推進約 10 nm(100A)。這使原來藏在HA蛋白 三維結構內部的融合肽暴露，並靠近細胞膜，雖然目前對融合過程的機制尚不完全明了，但推測融合肽移位後可插入細胞膜內，進而介導病毒包膜與胞內體膜融合。
HA0分子的水解與病毒的感染性
HA0分子水解為HA1和HA2兩條多肽鏈是決定病毒有無感染性的先決條件。各亞型病毒HA 蛋白裂解位點的胺基酸組成不同，如人H1、H2及H3型病毒HA蛋白的裂解位點只有一個單獨的精氨酸殘基(R)。而另外一些病毒的HA蛋白，特別是禽流感病毒HA蛋白的裂解位點則有數個鹼性胺基酸。根據對禽H5及H7 HA蛋白的研究發現，非致病性病毒HA蛋白的裂解位點含有1～2個鹼性胺基酸，其序列呈R－X－X－R/K(X為其他非鹼性胺基酸殘基)；而致病性HA蛋白的裂解位點至少由4個鹼性胺基酸殘基組成，其序列為 R－E－R－R－R－K－K－R。
人流感病毒用雞胚分離培養時無需加入外源性胰酶，因為雞胚組織細胞產生的蛋白酶可水解病毒的HA0蛋白，使其具有感染性，但用哺乳類動物細胞(如MDCK)培養時需加入外源性胰酶以協助病毒HA0分子水解。
丙型流感病毒的HEF蛋白
HEF是丙型流感病毒唯一的一種表面糖蛋白，它具有與受體結合、介導膜融合及受體破壞酶 等功能。HEF含有655個胺基酸，水解為HA1和HA2兩個多肽鏈，兩者間靠二硫鍵相連。HEF的序列與甲、乙型病毒HA蛋白有較大差別，但其半光氨酸殘基的數目與HA蛋白接近，故推測其三維結構與HA蛋白相似。
植物血凝素
藥物名稱： 植物血凝素
藥物別名： 植物血球凝集素，PHA
英文名稱： Phytohemagglutinin
說 明： 注射用植物血凝素：每支含凍乾粉劑10mg。
用法用量：
（1）用於腫瘤：每天20～40mg，溶於5%葡萄糖鹽水250～500ml中靜滴，或溶於5%葡萄糖液或0.9%氯化鈉注射液40ml中靜脈緩慢推入：也可溶於0.9%氯化鈉注射液供肌注。宜與其他療法（手術、化療、放療）綜合治療。按病種不同，或在化療之前使用本品5～10天。或在化療後使用5～10天。按此序貫療法，一般需用2～3個療程。
（2）用於遷延性肝炎：1日量為10～20mg，每日1次靜滴，20日為一療程。
注意事項： 少數病例曾出現一過性過敏反應，偶見過敏性休克。貯於2～8℃冰櫃中，使用時新鮮配製注射
危害
血凝素通常指血球凝集素（hemagglutinin），在國內由於漢語簡稱為血凝素，經常與凝血因子相互混淆，而實際上參與凝血過程的物質統稱為凝血因子，血凝素並不參與血液反應。凝血因子主要參與血液凝固過程，血液凝固是一個複雜的過程，可以大致劃分為三個階段，分別是凝血酶原激活物形成（formation of prothrombin activator）、凝血酶原轉化為凝血酶（conversion of prothrombin to thrombin）和纖維蛋白原轉化為纖維蛋白（conversion of fibrinogen to fibrin）。
血球凝集素（hemagglutinin）是指可使紅血球凝集的抗體或其他物質，在流感病毒、痳疹病毒（以及許多其他細菌和病毒）表面等均能找到，可附著於不同動物的紅血球，而使紅血球凝集。嚴重時可致死。水解血球凝集素可得輕、重兩鏈，輕鏈可與受體細胞膜融合，重鏈則和細胞膜表面的唾液酸受體結合。血凝素在病毒導入宿主細胞的過程中扮演了重要角色，形象的說 ，血凝素是病毒入侵人體細胞的階梯。
與血凝素容易混淆的還有植物血凝素，植物血凝素（Phytohaemagglutinin）是一種有絲分裂原，主要用於激活免疫細胞—淋巴細胞。是一種干擾素誘導劑，不僅可以刺激機體產生白介素-2和干擾素；還可以刺激機體產生非特異性抗體。由於其較難提純，且成本極高，所以一直以來僅在實驗室中作為刺激淋巴細胞增殖的試劑。能激活小淋巴細胞轉化為淋巴母細胞，繼而分裂增殖，釋放淋巴因子，並能提高巨噬細胞的吞噬功能。植物血凝素（Phytohaemagglutinin）尚能促進骨髓造血機能，使白細胞數上升；對病毒侵襲的細胞有殺傷作用，並有誘生干擾素的作用。在體外能抑制人體食管癌及肝癌細胞株，對艾氏腹水癌亦有抑制作用。臨床用於免疫功能受損引起的疾病，如急性白血病（急淋、急粒）、晚期絨癌及惡性葡菌胎、乳癌、腸癌、鼻咽癌、再生障礙性貧血、遷延性肝炎等。
禽流感
人禽流感是由甲型禽流感病毒(Avian Influenza Vrus，AIV)的毒株感染人引起的急性呼吸道傳染病，目前常見的亞型有H5N1、H7N7和H9N2，其中以H5N1毒性最強。人禽流感H5Nl毒株屬於高致病性禽流感病毒(HPAIV)，毒性主要與基因組的血凝素(Hemagglutinin，HA)有關。一般認為，目前人禽流感病原體直接來源於禽鳥流感毒株；但人禽流感病原體基因也許存在自身分子特點。為了解人禽流感HA基因的特徵，我們對廣東地區首例人禽流感H5N1毒株的HA基因進行序列分析，並與目前世界各地人禽流感H5N1毒株的HA基因序列的變異、抗原性、進化進行比較，以期對人禽流感控制和預防提供理論依據。
