H3N2亚型犬流感病毒反向遗传操作系统的建立

H3N2亚型犬流感病毒(Canine influenza virus,CIV)可以在犬中迅速的传播,甚至引起犬的死亡,也可感染其他哺乳动物。目前该病毒致病的分子机制尚不清楚。为此,本研究采用RT-PCR技术扩增犬流感病毒A/Canine/Zhejiang/01/2010(H3N2)(简称ZJ2010)的PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M和NS 8个基因片段,并分别克隆至双向表达载体p BD上。采用8质粒系统共转染293T细胞,转染48 h后加入TPCK胰酶作用2 h,将上清和细胞一同接种9~11日龄SPF鸡胚,并检测血凝效价。结果显示,本研究成功拯救获得了病毒株r ZJ2010。r ZJ2010株的8个基因片段的序列均与亲本ZJ2010株的序列相同。r ZJ2010株与ZJ2010株在鼠的肺和鼻中复制水平接近。这些结果证实,本研究已成功建立H3N2亚型犬流感病毒反向株遗传操作系统,为该病毒的致病机理、传播机制以及跨宿主传播机制研究等奠定了技术平台。     

两株H1N1亚型重组流感病毒的猪致病性研究

选取2种不同宿主来源的新型甲型重组H1N1亚型流感病毒(犬流感病毒(A/canine/Guangxi/QZ5/2013)(简称CIV-QZ5)和猪流感病毒(A/swine/Guangxi/QZ5/2014)(简称SIV-QZ5),以猪为动物模型,分别以106 PFU/mL病毒剂量和气管攻毒的方式感染3周龄仔猪,从而探究新型甲型重组犬流感病毒对猪的致病性。试验发现CIV-QZ5及SIV-QZ5均能有效感染仔猪,攻毒仔猪均出现发热(≥39.5℃)、流鼻涕、食欲减退、活动减少等流感症状,其中CIV组出现1头仔猪(A3)死亡。通过对肺脏灌洗液进行病毒滴定,发现CIV组在攻毒后3d和5d在肺脏的复制能力较SIV组强,最高达到3.12log10PFU/mL。病理剖检发现,肺脏出现不同程度的实变。肺脏病理切片发现两组均出现不同病变,其中以死亡仔猪(A3)最为明显,主要以支气管上皮细胞坏死脱落,肺泡壁增厚,肺泡腔以及支气管内有大量的弥漫性浸润的单核细胞为主要特征。结果表明,猪源甲型重组CIV不仅能引发猪出现明显流感症状,而且能有效地在肺脏复制,为了解潜在的猪-犬跨宿主传播机制奠定了基础。     

H3N2与H3N8亚型犬流感病毒研究进展

犬流感病毒(canine influenza virus, CIV)在跨宿主传播后的十余年间,不断发生重组和变异,对于宿主的适应性逐渐增强。而犬作为伴侣动物,其多数组织细胞具有人与禽流感病毒的唾液酸受体,充当着流感病毒"混合器",给公共卫生安全造成极大的潜在威胁。目前可以在犬群中稳定传播的主要有H3N2和H3N8亚型犬流感病毒。本文将对这两种亚型犬流感病毒的流行情况、诊断与防控措施进行阐述,为进一步开展犬流感病毒相关研究工作提供参考。     

一株H3N2亚型犬流感病毒的分离鉴定及遗传进化分析

为了解犬流感病毒(CIV)在广州地区的流行和进化情况,本研究从广州市宠物医院采集了230份犬鼻咽拭子样品,接种10日龄SPF鸡胚,进行CIV的分离和鉴定,并对其全基因组序列进行分析。结果表明,从这些样品中仅分离鉴定出一株H3N2亚型CIV A/canine/Guangdong/01/2014(H3N2)。对该病毒株全基因组的遗传进化分析表明,分离株的PB2、PB1、PA、NP、HA、NA、M、NS 8个基因均为CIV,未发生重组;HA和NA基因与我国广东地区分离的H3N2亚型CIV属于同一个分支,氨基酸同源性分别达98.2%和97.0%。本研究结果为明确华南地区CIV的流行进化情况提供了基础数据。     

犬流感病毒重组核蛋白抗体间接ELISA检测方法的建立

为建立H3N2亚型犬流感病毒(CIV)血清学检测方法,本研究利用H3N2亚型CIV重组核蛋白(r NP)作为检测抗原,通过优化反应条件,建立了检测CIV核蛋白血清抗体的间接ELISA方法。通过检测10份SPF犬血清样品确定阴阳性临界值为0.288。该方法检测犬瘟热病毒、犬细小病毒、犬副流感毒、犬腺病毒Ⅱ型、狂犬病病毒、犬弓形虫、犬弓首蛔虫、犬复孔绦虫的阳性血清均为阴性,具有良好的特异性,但与H1N1、H3N8和H9N2亚型CIV有交叉反应。该方法检测H3N2 CIV血清抗体的灵敏度为血凝抑制试验(HI)的3~12.5倍;而且其批内批间变异系数为1.85%~6.57%,重复性良好。通过对H3N2 CIV攻毒犬血清进行分析,表明该检测方法具有滞后性,检测到CIV抗体的时间晚于HI试验。利用本研究建立的方法和以H3N2 CIV为诊断抗原的HI检测方法对450份血清样品进行检测,结果显示该方法对血清样品具有初筛作用,两者阳性符合率为58.3%,阴性符合率为100%。本研究可以结合其它血清学方法为CIV流行病学调查进行快速、高效的检测。     

H3亚型犬流感病毒的荧光定量PCR方法建立及其增殖特性研究

旨在建立H3亚型犬流感病毒(canine influenza virus,CIV)荧光定量PCR方法,利用该方法对病毒在犬肾细胞(MDCK细胞)上增殖特性进行研究.根据CIV的血凝素(HA)片段上的HA2基因保守区设计并合成特异性引物,构建CIV-HA重组质粒作为标准品,经过条件优化,建立H3亚型CIV荧光定量检测方法...     

H3N2犬流感病毒PB2 E~(627)K突变对小鼠致病性的影响

甲型流感病毒PB2蛋白627位点突变(E~(627)K)是影响流感病毒宿主适应性和致病性的重要因素之一。本实验室前期研究分离的H3N2亚型犬流感病毒(CIV)GD02株(A/canine/Guangdong/02/2011)PB2蛋白序列的627位点氨基酸为谷氨酸,为研究该病毒株PB2的E~(627)K突变对小鼠致病性的影响,本实验采用反向遗传操作技术获得rGD02,并利用定点突变技术拯救了PB2 627位点发生突变的rGD02-E~(627)K。通过接种小鼠比较rGD02和rGD02-E~(627)K对小鼠致病性的差异,评价PB2 E~(627)K突变对H3N2 CIV致病性的影响。结果显示,rGD02和rGD02-E~(627)K对小鼠均无致死性(MLD50106EID50),对小鼠增重的影响差异均不显著,而且这两株病毒对小鼠的致病性也无明显差异。表明PB2 E~(627)K并未显著影响H3N2 CIV对小鼠的致病性,该研究建立的H3N2 CIV反向遗传操作平台和定点突变技术为该病毒后续的致病机理、基因功能研究及疫苗研制奠定了基础。     

PA-X蛋白对HH9N2亚型禽流感病毒致病性的影响

H9N2亚型禽流感病毒(AIV)在我国家禽中循环存在,可跨种间传播感染人,对公共卫生产生重大影响。PA-X蛋白是流感病毒PA基因核糖体移码后编码的一种新蛋白,对病毒的致病性起调控作用。试验通过反向遗传技术构建并拯救了H9N2 AIV SH7株的PA-X变异病毒SH7-FS株,使PA-X的表达量下降至原来的0.2%~([1]),测定野生型SH7株和变异病毒SH7-FS株在不同来源细胞中的生长曲线,并通过小鼠感染试验测定病毒在肺中病毒载量及其对肺的病理损伤来分析其对小鼠的致病性。结果表明:SH7-FS株对小鼠的致病力比野生型SH7株低,造成的小鼠肺部炎症比SH7株轻。SH7株和SH7-FS株在小鼠体内复制能力无显著差异,但是SH7-FS株在Vero细胞和MDCK细胞上复制水平比SH7株低,推测PA-X蛋白是协助病毒更好适应环境的辅助蛋白。研究结果为H9N2 AIV PA-X蛋白的生物学功能的探索提供了理论基础,推进了人们对于流感病毒PA-X蛋白功能的认识。     

济源市宠物犬犬流感的血清学调查

犬流感是由犬流感病毒(canineinfluenzavi-rus,CIV)引起的以体温升高、咳嗽、流鼻涕、呼吸困难为主要临床症状的疾病,是犬新发的一种高度接触性、传染性呼吸道疾病[1].近年来,A型流感病毒对犬和猫的感染引起了人们广泛的关注.2004年1月, H3N8型犬流感病毒首次在美国佛罗里达州的赛犬中被发现[1],该病毒遗传性和抗原性与当时的H3N8马流感病毒非常相似[2].陆续地,在韩国,禽源H3N2亚型病毒引起犬呼吸道感染甚至犬的致死性感染相继被报道[3].由于犬和人的接触比较密切,流感病毒通过在哺乳动物宿主体内的适应使其更容易获得感染人的能力.所以犬流感病毒一旦获得在犬中持续传播的能力,这将对犬的保健、人类的健康构成威胁,因此对犬流感的研究具有较深的公共卫生学意义.     

H3N2亚型犬流感病毒HA1基因的原核表达及抗原性分析

为原核表达H3N2亚型犬流感病毒(CIV)HA1蛋白,本研究利用特异性引物扩增CIV H3分离株的HA1基因,将其克隆到pMD18-T载体后进行序列测定。再将其亚克隆于pET-32a(+)中构建重组表达质粒pET-HA1。将该质粒转化于大肠杆菌BL21(DE3)中,经IPTG诱导,SDS-PAGE电泳分析,表达的重组蛋白约为58 ku。纯化的HA1蛋白经western blot和Dot-ELISA鉴定表明,表达的重组HA1蛋白可以与H3N2亚型CIV阳性血清发生特异性反应。     

Comparative analysis of receptor-binding specificity and pathogenicity in natural reassortant and non-reassortant H3N2 swine influenza virus

Genetic reassortment between human and avian influenza viruses can create pandemic viruses. Influenza surveillance of pigs in Jilin Province, in China during 2007–2008 revealed that there were two distinguishable genotypes: a human-like H3N2 genotype and a double-reassortant genotype derived from the human H3N2 and avian H5 viruses. In this study, viral infection potential, replication kinetics, and pathogenicity were compared. The solid-phase binding assay demonstrated that both viruses prominently maintained a preference for the human-type receptor and the reassortant A/swine/Jilin/37/2008 (Sw/JL/37/08) showed relatively higher binding affinities than the non-reassortant A/swine/Jilin/19/2007 (Sw/JL/19/07). Replication kinetics showed that Sw/JL/37/08 had higher replicability in MDCK cells than Sw/JL/19/07. The mouse experiments clearly revealed that Sw/JL/37/08 had higher virulence than Sw/JL/19/07 as measured by more significant body weight loss, higher viral lung load, delayed viral clearance from lungs, and more severe pulmonary lesions. Sequence analysis indicated that the absence of glycosylation sites at residue 126 of HA and 93 of NA, as well as the characteristic NS1 C-terminal PL residues of ESEV may account for the increased replication and pathogenicity of Sw/JL/37/08. These results may imply that human may have infection risk by the reassortant swine influenza virus and emphasize the necessity for enhanced viral surveillance strategies, which monitor reassortment events in nature to reduce the public health threat posed by influenza viruses with the potential for human-to-human transmission currently circulating in pig populations.     

两株不同致病力H9N2亚型禽流感病毒反向遗传操作系统的构建

为研究H9N2亚型禽流感病毒毒株对禽类致病性的分子致病机制,选用A/chicken/Shandong/818/2010和A/chicken/Shandong/196/2011两株致病力存在明显差异的野生型H9N2亚型禽流感病毒,用RT-PCR扩增其全基因组序列,并将其全部克隆于PHW2000双向转录/表达载体。经测序验证后,将其转入293T细胞,并拯救出2株具有血凝活性的毒株。对拯救毒株进行全基因组测序验证后,结果表明拯救出的毒株与2株野生型病毒的核苷酸序列完全一致;体外试验证明,拯救毒株与野生毒株在鸡胚和细胞中的复制能力一致;动物试验证明,拯救毒株保持了野生型毒株对鸡和鸡胚的致病力。这两套反向遗传操作系统的构建,研究了病毒变异规律,发现了可能导致H9N2亚型禽流感病毒增强的关键氨基酸位点,为流感的监测及预防提供依据。     

Pathogenicity of H5N1 influenza A viruses isolated in Vietnam between late 2003 and 2005

Since late 2003, highly pathogenic H5N1 influenza A viruses have spread among poultry and wild aquatic birds in Asian countries. Transmission of these viruses to humans can be lethal. Most human cases of infection with H5N1 viruses have occurred in Vietnam. Therefore, to understand the pathogenicity in mammals of these H5N1 viruses, we took viruses isolated from poultry (5 strains) and humans (2 strains) in Vietnam and tested their virulence in mice. The results showed that the H5N1 viruses from humans were pathogenic in mice and that one avian isolate was also pathogenic. These findings suggested that the H5N1 viruses circulating in poultry adapted during replication in humans or that strains pathogenic in mice were transmitted directly to humans.     

Effects of different NS genes of avian influenza viruses and amino acid changes on pathogenicity of recombinant A/Puerto Rico/8/34 viruses

To examine the effects of the NS1 and NEP genes of avian influenza viruses (AIVs) on pathogenicity in mice, we generated recombinant PR8 viruses containing 3 different NS genes of AIVs. In contrast to the reverse genetics-generated PR8 (rPR8) strain and other recombinant viruses, the recombinant virus rPR8-NS(0028), which contained the NS gene of A/chicken/KBNP-0028/2000 (H9N2) (0028), was non-pathogenic to mice. The novel single mutations of 0028 NS1 to corresponding amino acid of PR8 NS1, G139D and S151T increased the pathogenicity of rPR8-NS(0028). The replacement of the PL motifs (EPEV or RSEV) of pathogenic recombinant viruses with that of 0028 (GSEV) did not reduce the pathogenicity of the viruses. However, a recombinant virus with an EPEV-grafted 0028 NS gene was more pathogenic than rPR8-NS(0028) but less than rPR8. The lower pathogenicity of rPR8-NS(0028) might be associated with the lower virus titer and IFN-β level in the lungs of infected mice, and be attributed to G139, S151 and GSEV-PL motif of NS1 gene of 0028. In conclusion we defined new amino acid residues of NS1 related to mice pathogenicity and the presence of pathogenic NS genes among low pathogenic AIVs may encourage continuous monitoring of their mammalian pathogenicity.     

H3N2亚型猪流感病毒HA基因序列测定及抗原性分析

采用RT-PCR技术对4株H3N2亚型猪流感病毒的HA基因进行了扩增,将获得的PCR产物分别与pMD18-T克隆载体连接,进行序列测定。测序结果显示,4个毒株均含有完整的开放阅读框,并且均未发现核苷酸插入或缺失现象;分离毒株间核苷酸同源性为99.4%~99.7%,氨基酸同源性为98.2%~99.3%。同源性分析表明,4个毒株与2003年的猪流感病毒广东分离株有很高同源性(均在99%以上),说明近段时间我国H3N2亚型的猪流感病毒变异不大,重组的频率不是很高,同时又与人流感病毒香港分离株有较高的同源性(均为99.4%)。交叉血凝抑制试验显示,S3株与其他3毒株抗原性差异明显。鉴于猪在流感病毒传播与复制间的特殊地位,应密切监测猪流感。     

Pathogenicity of concurrent infection of pigs with porcine respiratory coronavirus and swine influenza virus

Combinations of porcine respiratory coronavirus (PRCV) and either of two swine influenza viruses (H1N1 or H3N2) were administered intranasally and by aerosol to six- to eight-week-old specific pathogen-free pigs. The clinical responses, gross respiratory lesions and growth performances of these pigs were studied and compared with those of single (PRCV, H1N1 or H3N2) and mock-infected animals. PRCV infection caused fever, growth retardation and lung lesions, but no respiratory symptoms. Infection with swine influenza viruses caused rather similar, mild symptoms of disease, with H1N1 infection being the least severe. Combined infections with influenza viruses and PRCV did not appear to enhance the pathogenicity of these viruses. Furthermore, viruses were isolated more frequently from tissues and nasal swabs taken from 'single' than 'dual' infected animals, suggesting a possible in vivo interference between replication of PRCV and swine influenza virus.     

四株分离自同一猪场的H3N2亚型猪流感病毒的进化分析

猪作为流感病毒异源毒株间发生基因重组的"混合容器",其呼吸道上皮细胞上同时存在着能够感染人（SA α-2,6-Gal）和禽（SA α-2,3-Gal）两种流感病毒的受体,具备产生新型流感病毒的潜力。在我们的前期研究中,连续两年（2013年和2014年）从南宁地区某个规模化养猪场当中分离获得了2株新型甲型流感病毒重配的H3N2亚型猪流感病毒（swine influenza viruses,SIVs）。为了解SIVs在同一地方的遗传进化规律,我们在2018年至2019年间对该猪场进行了持续的监测,并于2019年再次成功分离获得了2株H3N2亚型的三源重组毒株,命名为A/swine/Guangxi/JG13/2019（简称JG13/2019）和A/swine/Guangxi/JG20/2019（简称JG20/2019）。遗传进化分析表明其基因重配形式与2013年分离株A/swine/Guangxi/JGB4/2013（简称JGB4/2013）和2014年分离株A/swine/Guangxi/JG1/2014（简称JG1/2014）相同,表面基因HA和NA来源于类人H3N2谱系,内部基因NP、M、PA、PB1和PB2来源于2009年甲型H1N1大流感谱系（pdm/09H1N1）,NS基因来源于古典型H1N1谱系。此外,新分离株JG13/2019和JG20/2019同早期分离株JGB4/2013和JG1/2014 HA和NA基因的核苷酸相似性分别为95.3%~97.4%和93.9%~97.0%,内部基因（NP、M、PA、PB1和PB2）的核苷酸相似性为96.2%~98.1%,NS基因的核苷酸相似性为97.1%~97.6%。通过分析比较这些年代不同毒株之间的关键氨基酸位点差异,结果发现JG20/2019和JG13/2019的HA蛋白仍旧保持了与人型受体结合的分子特征（190D、226I和228S）,却也出现了V223I或P227S的新变化,JG13/2019的PA蛋白（R356K）和PB2蛋白（I588T）也与之前的毒株有所不同。这些位点上的氨基酸改变是否影响到病毒的致病能力、复制能力以及跨种间传播能力,有待今后进一步研究。历经6年,携带有pdm/09 H1N1多种内部基因片段（PB2、PB1、PA、M、NP）和类人表面基因（HA和NA）的H3N2亚型SIVs依旧在同一个猪场的猪群中流行,虽然其关键的功能区域出现了基因突变,但是仍然保持着能够感染人的受体结合特性。因此,加强对SIVs流行情况的监测,将为今后防控人类流感大暴发提供预警。     

1株H1N1亚型猪流感病毒的全基因组特征及其对小鼠的致病性

旨在了解河南省猪流感病毒的流行情况及其遗传进化和基因组特征。2018年4月，从河南省某一出现疑似流感症状猪群中采集鼻拭子样品150份用于分离病毒，对分离病毒的全基因组进行序列测定和分析。同时感染6周龄BALB/c小鼠，研究其对小鼠的致病性。结果显示，获得1株H1N1亚型病毒[命名为A/swine/Henan/NY20/2018（H1N1）]。遗传进化表明，其HA和NA基因属于欧亚类禽H1N1分支，PB2、PB1、PA、NP和M基因属于2009甲型H1N1分支，NS基因属于经典H1N1分支。HA蛋白的裂解位点序列为PSIQSR↓GL，具有低致病性流感病毒的分子特征，在小鼠肺和鼻甲有效复制并能引起肺组织病理学变化。本研究分离到1株3源重排H1N1亚型病毒，对小鼠呈现一定致病力，提示应进一步加强对SIV的监测。