禽流感病毒研究概述

禽流感病毒（avian influenza virus,AIV）可引起禽类的呼吸器官或全身性感染。高致病性禽流感病毒可以直接感染禽类,偶尔也能直接或间接感染人类。禽流感的流行会严重影响畜牧业发展和国际进出口贸易。低致病性禽流感病毒可以经基因突变或基因重配转变成高致病性禽流感病毒。高致病性禽流感病毒是在人群中引发流感的一个潜在危险因素,并会严重地威胁人类健康。因此对禽流感病毒的检测和监测以及对其药物的研发和疫苗的研制,已成为世界各国政府及卫生防疫部门日益关注和积极着手解决的重大问题之一。本文将扼要介绍禽流感病毒的研究现状。     

H5亚型禽流感病毒HA基因的克隆、表达及其生物学活性的初步分析

参考GenBank上发表的H5亚型禽流感病毒（Avianinfluenza virus,AIV）血凝素（HA）基因序列设计引物,经RT-PCR扩增HA基因的HA1片段,再将其克隆到原核表达载体PET-28a中,用大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）原核表达,SDS-PAGE和Western blot对表达蛋白进行鉴定.Western blot结果表明,表达蛋白能与H5亚型AIV单特异性血清特异性反应.交叉反应试验表明,此蛋白具有良好的抗原性,可被H5亚型AIV抗体特异性识别且无交叉反应.用变性纯化后的蛋白建立了对AIV抗体检测的间接ELISA,并对236份鸡血清样本进行了实验室检测.检测结果与血凝抑制试验检测结果符合率达到100%.综合研究表明,表达蛋白具有良好抗原性.     

H5N1亚型高致病性禽流感病毒A/Duck/FuJian/01/02株感染性克隆构建

摘 要：1999-2002年本试验室从我国南方健康鸭体内分离到21株H5N1亚型禽流感病毒,对其进行系统地生物学特性和遗传演化分析发现,其中A/Duck/FuJian/01/02(简DKFJ)和A/Duck/Guangxi/53/02(简DKGX) 属于同一基因型, 对鸡都呈高致病性,但对哺乳动物模型Balb/c小鼠的致病性明显不同: DKGX对小鼠呈低致病性（MLD50>106.5）,DKGX株反向基因操作系统本试验室已经建立,而DKFJ对小鼠呈高致病性（MLD50<100.5）。为了研究这两株病毒对哺乳动物模型Balb/c小鼠致病性差异的分子机制,本研究构建了对DKFJ的8质粒反向基因操作系统,并通过细胞转染技术成功拯救了该病毒（R-DKFJ）。R-DKFJ在对哺乳动物模型Balb/c小鼠的致病性保持了与亲本野生毒（W-DKFJ, MLD50<100.5）一致的生物学特性,并且对小鼠呈全身感染,即106EID50鼻腔感染小鼠后第三天在脑、脾、肾、肺脏等脏器检测到病毒。DKFJ反向基因操作系统的成功建立为阐明H5N1亚型禽流感病毒对哺乳动物模型Balb/c小鼠的致病机制等方面奠定了基础。     

H5N1型禽流感病毒血凝素HA1蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面的展示及其免疫原性

利用苏云金芽胞杆菌S-层蛋白CTC表面展示系统研究在细胞表面展示H5N1型禽流感病毒HA1蛋白的可行性及其免疫原性，为研制既安全有效又能常温长期保藏和运输的禽流感口服基因工程疫苗奠定基础。用部分ha1基因（ha1p）代替S-层蛋白ctc基因中部且位于表面锚定序列slh下游的片段，构建了融合基因ctc-ha1p和 csa-ctc-ha1p；利用电脉冲转化法将含融合基因的重组质粒转入苏云金芽胞杆菌无质粒突变株BMB171中，获得了重组菌株BCCH（含ctc-ha1p，并导入一个载有协助细胞表面展示的csaAB操纵子的质粒）和CH（含csa-ctc-ha1p）。通过血凝和血凝抑制试验以及小鼠免疫学实验证实，2个重组菌株均成功地在细胞表面展示了重组HA1蛋白并具有一定的特异性和免疫原性，其中，CH的效果强于BCCH，说明csa-ctc-ha1p这种融合基因的构建方式更胜一筹。研究结果表明，苏云金芽胞杆菌S-层蛋白CTC表面展示系统可用来研制禽流感口服疫苗。     

禽流感病毒、新城疫病毒、猪瘟病毒和口蹄疫病毒多联RT-PCR诊断技术的建立

选择禽流感病毒(AIV)、新城疫病毒（NDV)、猪瘟病毒(CSFV)和口蹄疫病毒(FMDV)基因组序列高保守区，按照多联PCR引物的设计要求，利用DNAsis计算机软件设计并合成了4对特异性扩增引物，扩增片段大小分别为470、320、200和140bp。以AIV、NDV、CSFV和FMDV的培养物提取RNA并反转录，进行RT-PCR特异性扩增。结果表明，各单项RT-PCR扩增产物与设计的4对引物之间的序列大小一致。在分别建立了各病毒单项RT-PCR及AIV与NDV、CSFV与FMDV二联RT-PCR的基础上，进一步优化各种多联PCR扩增条件，成功建立了上述4种病毒的四联RT-PCR技术。经特异性和灵敏度实验证明，本方法具有高度的特异性和灵敏性，其灵敏度为10pg总RNA。在3h内即可完成样品的检测。     

H5N1亚型AIVHA抗原表位的高效表达及其抗原活性分析

血凝素（hemagglutinin,HA）蛋白是禽流感病毒（avian influenza virus,AIV）的一个重要表面抗原性蛋白,在疾病诊断和防治上有重要意义。本研究为了探讨一种更为简便有效的HA重组蛋白表达途径,利用生物信息学软件,对H5N1亚型AIVHA基因编码的氨基酸序列进行分析,在分析其在大肠杆菌中的密码子偏好性、稀有密码子分布情况及有关蛋白的抗原性等重要特性后,构建了HA抗原表位重组表达质粒pET-32a（＋）-HA。经测试,该重组质粒在1mmol/LIPTG诱导剂作用下诱导过夜,能在大肠杆菌Rosetta-gami B（DE3）中高效表达,并得到48.1kD大小的目的重组表达蛋白。重组蛋白用6×His-tagged protein纯化试剂盒纯化后,与福氏佐剂等量混合制备成抗原,以200μg/鸡的剂量皮下注射2月龄SPF鸡3次,采血分离血清。Western-Blot试验结果表明,该重组表达蛋白能分别与所制备的高免鸡血清及H5N1亚型AIV阳性血清发生特异性反应,在硝酸纤维素膜上出现特异性杂交带。说明本试验研究的HA抗原重组表达蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,保留了HA蛋白的抗原活性,提示该重组蛋白在H5亚型AIV的防治技术研究中具有重要的实际应用价值。     

一株对小鼠具有高致病性的H5N1亚型禽流感病毒的拯救

禽流感病毒(Avianinfluenzavirus)正在逐渐获得突破种间屏障感染哺乳动物的能力,揭示其获得此种能力的分子机制已经成为禽流感病毒的研究热点。A/Chicken/Guangdong/04(H5N1)是一株高致病性禽流感病毒,同时对BALB/c小鼠也具有高致病力。实验通过反向遗传操作技术对该病毒进行拯救,获得了拯救毒R-A/Chicken/Guangdong/04(R-CG)。R-CG与其亲本毒A/Chicken/Guangdong/04(W-CG)在胚半数感染量(EID50)、细胞培养半数感染量(TCID50)、对SPF鸡和BALB/c小鼠致病力等生物学特性保持一致。即R-CG与W-CG对鸡都为高致病力,静脉接种指数分别为2.88和2.91;R-CG与W-CG一样,以106EID50鼻腔感染BALB/c小鼠后,均能引起小鼠死亡,在小鼠脑、肺、肾和脾脏中都能分离到病毒,说明拯救的病毒与亲本毒一样,都可在小鼠体内有效复制,对小鼠具有高致病性。本实验成功地拯救了A/Chicken/Guangdong/04,拯救病毒R-CG可作为背景毒株,为研究禽流感病毒突破种间屏障感染哺乳动物的分子机制奠定了实验基础。     

H9亚型禽流感病毒环介导等温扩增检测方法的建立与荧光指示剂的应用

利用反转录环介导等温核酸扩增技术(RT-LAMP),建立了一种特异、灵敏、便捷的H9亚型禽流感病毒(H9subtype of avian influenza virus,H9-AIV)的检测方法。该方法使用了对应于H9亚型禽流感病毒血凝素(hemagglutinin HA)基因的8个不同区域的6条特异引物,在63℃的等温条件下反应,最低可检测到103拷贝的目的基因重组质粒片段,较RT-PCR方法敏感10倍。通过对15种H亚型禽流感病毒、新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)、传染性支气管炎病毒(Infectious bronchitis virus,IBV)的检测表明,该方法具有良好的特异性。在反应体系中使用钙黄绿素与Mn2+的混合溶液作为荧光指示剂可以用于RT-LAMP结果判定,并且其判断结果与浊度判断结果一致。对109份禽咽喉拭子及泄殖腔拭子临床样品进行检测,RT-LAMP与RT-PCR检出阳性样本数分别为61份和46份,表明RT-LAMP方法阳性检出率高于RT-PCR。     

基因组学与应用生物学 论文编写指南

一、栏目设置与文体风格 本刊设置固定栏目和随机栏目。固定栏目常设研究论文（Articles）和研究报告（Letters）,发表最新的原始研究成果。随机栏目根据稿源可能设研究资源（Resources）、数据分析（Analysis）、技术主题（Technologyfea-ture）和评述与展望（ReviewsandProgress）等栏目,     

基因组学与应用生物学论文编写指南

一、栏目设置与文体风格 本刊设置固定栏目和随机栏目。固定栏目常设研究论文（Articles）和研究报告（Letters）,发表最新的原始研究成果。随机栏目根据稿源可能设研究资源（Resources）、数据分析（Analysis）、技术主题（Technologyfea-ture）、评述与展望（ReviewsandProgress）等栏目,     

禽流感病毒H5亚型金标快速诊断技术方法的建立及试剂盒研制

应用纯化禽流感病毒(AIV)H5抗原免疫Balb/c小鼠,得到2株配对良好的抗AIV H5单抗;采用金标免疫层析法制备AIV H5亚型金标快速诊断试剂盒,并对试剂盒性能进行评价.实验结果表明,AIV-H5金标试剂盒与AIV H5以外其它亚型及其它禽类病毒不发生交叉反应,其灵敏度达1/27,稳定性良好:试剂盒检测人工感染AIV H5的鸡脏器组织,结果除心脏、泄殖腔拭子和喉拭子外,其余脏器均呈阳性,与鸡胚病毒分离培养结果相符;田间试验结果与荧光RT-PCR试剂盒检测符合率达100%.     

H5N1亚型禽流感病毒血凝素在昆虫杆状病毒系统中表达与活性鉴定

摘要：本实验从质粒pGEM-HA中扩增H5N1亚型禽流感病毒HA基因，构建转移载体pFastBacHT-HA并与E.coliDH10Bac中的Bacmid质粒重组，构建重组转座质粒rBacmid-HA。在脂质体介导下将rBacmid-HA转染sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒。在sf9昆虫细胞中表达HA蛋白，通过SDS-PAGE、Western blot和血细胞吸附实验鉴定重组蛋白。结果显示重组HA蛋白分子量约为66kDa，该蛋白与AIV H5亚型鸡血清发生特异性反应，与H7、H9亚型鸡血清不反应，转染重组杆状病毒后的细胞能吸附鸡的红血球，证明HA基因在sf9昆虫细胞中获得了正确表达，不仅具有型特异性，而且有良好的生物反应性。     

禽流感病毒快速检测中的纳米磁珠分离器设计及试验

为实现禽流感病毒快速检测中的纳米级免疫磁珠分离,该文设计了一种便携式环形六孔纳米磁珠分离器,通过瓦型钕铁硼永磁体的合理布局,采用高导磁率的坡莫合金制作导磁片并贴合离心试管外壁锥度,实现了满足试验要求的6个局部强磁场区域,实测分离器分离空间磁感应强度达1166.2 mT,最大磁场梯度达152.7 T/m。为考核磁分离器分离效率,分别开展了多点磁感应强度测量、磁珠分离效率初步观察、透射电镜辅助观察等定性试验,并从定性和定量角度分别采用灭活的禽流感H5N1病毒和大肠杆菌E.coli O157:H7,结合Dot-ELISA和平板菌落计数方法进行了30、100和180 nm磁珠分离效率考核试验。试验结果表明:对于30、100和180 nm磁珠,当分离时间分别大于等于60min、60和40s时,磁珠分离器对3种磁珠捕获效率均在96.5%以上,分离上清液中均无残留磁珠,磁分离系统稳定可靠。     

基因芯片技术检测5种马病毒

通过分子克隆技术获得马疱疹病毒1型(Equineherpesvirus1,EHV1)、马动脉炎病毒(Equinearteritisvirus,EAV)、马流感病毒(Equineinfluenzavirus,EIV)、马传染性贫血病毒(Equineinfectiousanaemiavirus,EIAV)和东部马脑脊髓炎病毒(East-ernequineencephalomyelitisvirus,EEEV)等5种病毒各一段高度保守的特异性基因片段,用芯片点样仪逐点分配到处理过的玻片上,制备成检测芯片。提取样品中的RNA,进行反转录和荧光标记后滴加到芯片上进行特异性杂交,对杂交结果进行扫描检测和计算机软件分析。结果显示,制备的基因芯片可同时检测和鉴别上述5种病毒,可检测到阳性杂交信号的最高稀释度为10-6的病毒液,约25个病毒DNA拷贝,但其它病毒材料未见红色荧光信号,证明了本方法的特异性。在进口马的隔离检疫期间,采集马鼻肺炎、马动脉炎中和抗体阳性但病毒分离阴性马匹的白细胞悬液,分别在EHV1和EAV位点处可检测到阳性杂交信号。证明基因芯片技术不但快速、准确和敏感,而且可同时进行多种病毒的检测。     

麻鸭白细胞介素18成熟蛋白基因的克隆、表达及生物学活性

根据GenBank发表的鸭IL-18 cDNA基因序列，设计、合成一对引物，直接从成年麻鸭脾淋巴细胞提取总RNA，经反转录-聚合酶链反应（RT-PCR）扩增麻鸭IL-18成熟蛋白基因，扩增产物进行了T-A克隆、测序，获得了麻鸭IL-18成熟蛋白基因全序列，其大小为513 bp，编码一条由170个氨基酸残基组成的多肽。将该基因片段亚克隆到原核表达载体pQE30，构建重组表达质粒pQE30-mDuIL18，转化大肠杆菌M15，并用IPTG 诱导。重组菌菌体裂解物经SDS-PAGE可检测到相对分子质量为19.76 Ku的重组蛋白，Western blotting证实该重组蛋白可与兔抗鸡IL-18血清发生特异性反应。表达产物以包涵体形式存在，包涵体经变性、复性处理后进行鸭T淋巴细胞转化试验表明，重组蛋白具有明显促进鸭T细胞转化的生物学活性。用mDuIL-18（150 ng or 200 ng /鸭）和AIV 疫苗免疫鸭2周后，HI抗体平均滴度达到7.5–7.7 log 2 ，而只用AIV 疫苗免疫和用mDuIL-18（100 ng /鸭）和AIV 疫苗免疫的HI抗体平均滴度仅达到6.3–6.6 log 2，表明mDuIL-18提高AIV灭活油乳苗诱导的免疫应答。这为研究鸭IL-18结构和生物学应用，以及研制新型免疫佐剂和免疫调节剂奠定基础。     

表达禽流感病毒核蛋白重组噬菌体的构建

摘要：利用PCR技术，扩增去除部分序列、长度为1320 bp、编码440个氨基酸的禽流感病毒(AIV)NP基因片段，将其克隆至pR质粒的T4噬菌体SOC基因C末端获得重组质粒pR-NP，以此重组载体转化大肠杆菌E2，用溶菌酶缺陷噬菌体T4-Z1感染重组E2菌，重组载体与缺陷噬菌体T4-Z1基因发生同源重组，将NP基因整合到噬菌体基因组中，用PCR方法筛选重组噬菌体并命名为T4-Z1-NP。经Western blot检测证实，T4-Z1-NP表达的NP融合蛋白具有免疫学活性。成功构建了表达禽流感病毒核蛋白的重组噬菌体。     

多重实时RT-PCR快速检测新型甲型H1N1流感病毒

从GenBank中获取新型甲型H1N1流感病毒(2009年流行株)HA和NA基因序列,通过多重序列比对之后,设计合成H1和N1基因特异性的引物和探针,用来建立新的甲型H1N1亚型流感病毒的多重实时RT-PCR检测方法.合成的两条荧光探针分别标记FAM和CY5荧光报告基团,荧光淬灭均使用BHQ基团.多重实时RT-PCR实验在ABl7500实时PCR仪上进行,经过40个循环的扩增之后,阳性对照出现标准的S型曲线,并且具有良好的特异性,可以很好地将新的甲型H1N1与传统的甲型H1N1以及H3N2、H5N1、H6N2和H9N2等流感病毒区分.多重实时RT-PCR可以检测到10个拷贝的模板,灵敏度接近检测方法的极限.检测时间短,从加样到反应结束只需要90 min.在对243例发热病人临床样品检测过程中发现7例阳性,1351份猪临床样品检测中未发现阳性,该检测结果和采用中国检验检疫科学研究院研制的试剂盒获得的检测结果一致.本研究所建立的快速、准确和高敏感性的多重实时RT-PCR方法非常适用于新型甲型H1N1流感病毒的实验室筛查.