H5N1亚型禽流感病毒起源及演化关系的探讨

通过综述感染人类的H5N1亚型高致病性禽流感病毒起源及演化关系,表明感染人的A/Hongkong/97(H5N1)株及目前流行的高致病性禽流感病毒可能起源于禽源的A型流感病毒株(A/Goose/Guangdong/1/96)。自1996年以来,H5N1亚型禽流感病毒的基因型经Gs/Gd,A,B,C,D,E,V,W,X0-X3,Y,Z和Z 不断的演化为目前流行的基因型Z。高致病性禽流感病毒(H5,H7和H9亚型)在禽,特别是水禽体内的重组或重配而相互传播,并随候鸟的迁徙而传播不易消灭,H5N1亚型的禽流感在不同地区的不断暴发与流行已严重威胁着养禽业的发展及人类的健康,需要进行长期监控。     

1株黑天鹅源H5N8亚型禽流感病毒遗传演化分析

为分析1株黑天鹅源H5N8亚型禽流感病毒(AIV)的遗传演化特征,对2021年从北京圆明园遗址公园送检的黑天鹅样品中鉴定出的1株H5N8亚型禽流感病毒(A/Wild swan/China/Beijing0201/2021)的全基因组进行扩增、克隆与序列测序,并应用分子生物学软件对其进行遗传演化及关键氨基酸位点分析。结果显示,该H5N8亚型禽流感病毒株属于clade2.3.4.4b进化分支,其PB2、PB1、PA、HA、NA、NP、MP、NS基因均与H5N8亚型AIV的相应基因片段具有较高同源性,且与2020-2021年越南、哈萨克斯坦、俄罗斯、柬埔寨、法国等地的H5N8毒株密切相关。氨基酸位点分析显示,该毒株HA蛋白裂解位点呈现高致病性禽流感病毒的分子特征,且出现S137A、T160A、T192I、S227R氨基酸突变,158位缺失糖基化位点,这些位点的突变均能够增强H5亚型禽流感病毒对人源唾液酸受体结合的能力;该毒株的PB2蛋白、NP蛋白、M1蛋白和NS1蛋白均存在多个可以增强流感病毒在哺乳动物体内的复制能力和致病性的关键氨基酸位点。研究结果可为H5N8亚型禽流感病毒的进化规律研究及...     

H5N1亚型禽流感病毒进化的研究进展

H5N1亚型禽流感病毒是重要的人兽共患病病原,其基因组为分节段的负股单链RNA,这种特殊的基因组结构使得流感病毒的进化机制跟其他病毒有所不同。本文对流感病毒的进化机制、H5N1亚型禽流感病毒的进化规律和生物信息学在流感病毒进化中应用等方面的研究进展予以综述。     

H5N1亚型禽流感病毒NS1基因的克隆及表达

利用RT-PCR扩增了2株H5N1亚型禽流感病毒NS1基因,并将其克隆到pMD 18-T载体上,进行序列分析.结果显示,这2株禽流感病毒NS1基因核苷酸序列的同源性为70.2%,分别属于NS等位基因群A和等位基因群B.再将克隆的NS1基因插入到pET-28a质粒中构建原核表达载体,将其转化到DH5α大肠埃希氏菌感受态细胞中,经双酶切鉴定及序列分析,表明获得了重组质粒pET-52NS1和pET-174NS1.经SDS-PAGE分析,重组质粒转化BL21（DE3）（pLysS）感受态细胞后,经IPTG诱导,获得了分子质量约为30 ku的NS1融合蛋白.用AIV多克隆血清做Western-blotting分析,发现来自2个等位基因群的NS1蛋白都具有较好的抗原活性.     

H5N1亚型禽流感病毒血凝素蛋白单克隆抗体的制备及鉴定

为制备抗H5N1禽流感病毒(AIV)的单克隆抗体(MAb),本研究以灭活的H5N1亚型A/Chickeen/Guangdong/S2261/2009(H5N1GD261)株免疫4周龄～6周龄BALB/c雌鼠,取其脾细胞与骨髓瘤细胞SP2/0进行融合,经间接ELISA及HI筛选获得了3株能稳定分泌抗HA的MAb杂交瘤细胞,分别命名为1A4、2F5和3D3.MAb亚类鉴定表明,2F5为IgM类,其它为IgG2a亚类,轻链均为k链.经血凝抑制检测,3株MAb均能与H5亚型的AIV结合,并具有较好的型广谱性.     

鸵鸟H5N1亚型高致病性禽流感病毒的分离与鉴定

从某鸵鸟场病死鸵鸟的脑和脾中分离到1株禽流感病毒.其血凝价为6log2.血清学试验结果表明其血清型为H5N1.致病性试验结果表明该分离株对鸡表现为高致病性.电镜观察结果显示,该病毒为典型的禽流感病毒粒子.利用RT-PCR扩增出了与预期片段相同的特异性型扩增产物,大小约为900个碱基.该病毒株暂命名为:A/ostrich/HeNan/14/2002(H5N1)(简称HN/2002).     

从貉中分离到的高致病性H5N1亚型禽流感病毒的分子特性

高致病性H5N1亚型禽流感病毒可以感染各种动物,并对动物和人类健康造成持续性威胁。虽然在鸡体内发现H5N1亚型禽流感病毒的许多种基因型,但是只有为数不多的几种基因型可以感染哺乳动物。鉴定动物种群中病毒株基因型,这对了解不同病毒株在各种宿主中的分布十分重要。当特定基因型的高致病性毒株出现在之前未报道的携带有该基因型的未知宿主中,有利于对其进行监控和检测。从2只死于呼吸道疾病的貉的肺样品中分离得到2株H5N1亚型禽流感病毒。病原性检测显示所分离到的病毒对鸡是高致病性的。为了分析这些病毒基因型的特性,将其基因组序列进行测定和分析。这些分离到的病毒的遗传物质是相同的,并且它们可能来自与同一个病毒祖先。系统进化树分析结果表明,分离到的病毒在遗传上与2003年第一次在中国分离得到的H5N1亚型禽流感病毒的V基因型十分相近,与近年来占主导位置的病毒基因型（如Z基因型）不同。分离到的病毒在其HA剪切位点还包含了一个多基的氨基酸基序,在PB2蛋白的627位存在一个谷氨酸残基,这与之前经证实的禽病毒相似。本试验首次发现H5N1亚型禽流感病毒V基因型存在于与哺乳动物相关的宿主中。研究结果有力的揭示了H5N1病毒V基因型能跨越种间障碍而感染哺乳动物。这些发现进一步显示出H5N1亚型禽流感病毒对哺乳动物和人类造成的危害。     

H5N1 亚型禽流感病毒NS1的克隆和原核表达

利用RT-PCR技术扩增了一株H5N1亚型禽流感病毒(AIV)的NS1基因,克隆到pGEM T-easy载体上,经序列测定和分析正确后,将该基因插入到pET-32a载体中构建原核表达载体pET-NS1,阳性重组质粒转化BL21感受态细胞,用1mmol/L的IPTG诱导和SDS-PAGE电泳后获得了分子质量约为51ku的NS1融合蛋白。通过Western-blotting发现NS1蛋白可与H5N1亚型AIV单因子血清反应。为建立H5N1亚型AIV野毒株和疫苗株的特异性鉴别方法奠定了基础。     

H5N1亚型禽流感病毒神经氨酸酶基因的表达及纯化

用RT-PCR方法从H5N1亚型禽流感病毒（AIV）A／Duck／Zhejiang／12／00中获得NA基因，将目的基因定向克隆到原核表达载体pET-32a中，将序列测定和双酶切验证准确的阳性重组质粒转化大肠杆菌BL21，用IPTG诱导，经SDS-PAGE和Western-blot分析，结果显示，重组蛋白得到了可溶性表达，表达的蛋白质分子质量为33ku；该蛋白可以与禽流感H5N1亚型阳性血清反应，具有良好的免疫原性；ELISA检测结果表明，用此纯化蛋白作为包被抗原检测H5N1亚型AIV神经氨酸酶抗体具有良好的灵敏性。     

H5N1亚型禽流感病毒对鸭的致病性研究

为评估H5N1亚型禽流感病毒(AIV)在实验室环境下对鸭的致病力,本研究以无特殊病原(SPF)鸭为模型,对我国近年分离的7株病毒进行了致病力分析。结果发现其中4株病毒对鸭致死率为100%,2株病毒对鸭的致死率分别为60%和80%,另外1株病毒,A/goose/Hubei/51/05(GS/HB/51/05),对鸭无致病力。本研究还发现,与高致病力毒株一样,GS/HB/51/05也可在鸭体内呈全身性复制,并且可通过喉头和泻殖腔向外排泄。我们推测GS/HB/51/05可能是中国南方出现的其他对鸭呈高致病力的H5N1病毒的祖先,对这些病毒的系统研究,可揭示H5N1亚型AIV对鸭的致病力遗传机制。     

一株番鸭源N6亚型禽流感病毒神经氨酸酶基因的克隆及序列分析

为了丰富水禽源流感病毒神经氨酸酶基因（NA）的分子流行病学资料,通过对2008年分离自福建省某种番鸭1株罕见的H6N6亚型禽流感病毒（Avian influenza virus,AIV）NA基因进行克隆分析,发现该毒株NA基因全长为1431bp,开放阅读框为1380bp（19～1398）,其中从第175～207位缺失33个核苷酸：其编码459个氨基酸,颈部存在有11个氨基酸的缺失（TNSTTTIINNN）,为在N6亚型神经氨酸酶基因中首次报道有颈部缺失。该NA基因和我国分离的A／duck／Eastern China／01／2007（H4N6）NA基因的核苷酸同源性最高,达97．1％,并处在同一遗传进化分支上;与其它H6N6亚型AIV分离株NA基因的同源性均较低,同源性处在78．3％到79．6％之间,相互之间遗传关系较远,其它H6N6亚型AIVNA基因在遗传进化上呈独立进化分支。     

禽流感病毒神经氨酸酶的结构及其生物学功能

高致病性禽流感是由禽流感病毒(AIV)引起的一种急性传染病。AIV呈球形,有囊膜。其表面主要有2种糖蛋白,即血凝素和神经氨酸酶。其中神经氨酸酶具有重要功能,其对病毒的释放及病毒在感染细胞周围的扩散能力有很大影响。此外,神经氨酸酶对其周围的血凝素切割能力也有很大影响,从而在一定程度上可以导致病毒致病性的不同。神经氨酸酶是AIV中另一种重要抗原,抗神经氨酸酶的抗体可为机体遭受流感病毒攻击提供一定的保护力。因此,神经氨酸酶对AIV的生物学特性具有重要意义。     

禽流感病毒分离株A/Goose/Guangdong/3/96(H5N1)HA基因序列分析

采用RT_PCR技术,以A/Goose/Guangdong/3/96(H5N1)RNA为模板,扩增了1.73kb 的HA 全基因cDNA。将HAcDNA克隆后进行了序列测定,测序结果表明所扩增的1728 个核苷酸片段包含了完整的HA基因的开放阅读框架和上下游引物序列、蛋白质合成的起始密码子和终止密码子。核苷酸序列比较分析结果表明:A/Goose/Guangdong/3/96(H5N1) 与A/Goose/Guangdong/1/96(H5N1)有11 个核苷酸差异,同源率99.4% ;与A/HongKong/156/97(H5N1) 有25 个核苷酸差异,同源率98.6 % ;与A/Chicken/HongKong/258/97 (H5N1) 有30 个核苷酸差异,同源率98.3% ;它们的氨基酸序列同源率依次分别为99 .2 % 、98.6% 和98.1% 。受体结合位点的氨基酸序列完全一致;HA裂解位点氨基酸序列也完全一致,各有5 个碱性氨基酸插入。这说明上述4 个流感病毒分离株可能来自同一个祖先,具有相同的毒力和相似的生物学特性。     

禽流感病毒和新城疫病毒二联RT-PCR检测方法的建立

参照国内外已发表的禽流感病毒(AIV)和新城疫病毒(NDV)的基因序列及其相关的RT-PCR检测方法,根据禽流感病毒M蛋白基因和新城疫病毒NP基因各设计一套特异性通用引物,扩增目的带分别为600bp和340 bp。通过对相关病毒检测,建立了AIV和NDV通用型二联RT-PCR检测方法。该方法具有快速、敏感、特异等优点,可为AIV和NDV的检测、流行病学调查及疫苗使用等奠定基础。     

荧光RT-PCR技术与古典病原分离技术检测AIV比较试验

应用荧光RT-PCR技术和古典病原分离技术对304份样品进行AIV对比检测试验,结果应用RT-PCR技术可在4小时内从304份样品中检出AIV阳性26份,而病原分离技术检出了AIV阳性22份,需要时间为至少15天．两者阳性样品重复率为100％,因此,与古典病原分离技术比较,荧光RT-PCR技术具有高度特异、敏感的特性,而且可以大大地缩短对AIV的检测时间。     

重配H9N1亚型流感病毒感染性克隆的构建及鉴定

为了研究禽流感病毒的反向遗传,试验采用霍夫曼发明的8质粒拯救系统,将分离得到的AIV Isolate3(H9N2)基因组,通过RT-PCR得到HA基因,并克隆到以pcDNA3质粒为骨架自行构建的双向转录/表达载体pHW2008上,得到HA转录/表达质粒,再将HA表达质粒与构建好的包含A/Puerto Rico/8/34(H1N1)7个内部基因双向转录/表达质粒共转染人肾上皮细胞(293T)与犬肾细胞(MDCK)混养细胞。结果表明:试验成功构建了重配H9N1亚型流感病毒减毒株。     

H3N2亚型禽流感病毒及猪流感病毒感染人肺腺癌细胞后增殖的差异性变化

人肺腺癌细胞A549被H3N2亚型禽流感病毒和猪流感病毒感染后,探讨不同毒株跨种属感染人呼吸道组织的可能性和趋势性。通过观察病毒感染A549细胞后的细胞病变(CPE)、血凝试验(HA)和50%组织细胞感染量(TCID50)来比较不同毒株感染细胞后的复制差异和毒力改变,发现同一亚型不同来源的流感病毒对A549细胞感染和复制能力有较大差异,哺乳动物来源的病毒更有感染人呼吸道细胞的趋势,SW/GX/NS2783/2010有潜在的感染人细胞的能力。感染过程中的细胞因子变化和病毒基因组组成特点是进一步研究的方向,应重点关注具有跨种属感染趋势的流感病毒及其特殊分子决定簇的组成和特点。     

禽流感病毒核蛋白基因在重组杆状病毒中的表达

利用ＲＴ－ＰＣＲ方法成功地扩增了我国禽流感病毒分离株Ａ／Ｘｉｎｇｊｉａｎｇ／１／９６（Ｈ１４Ｎ５）的核蛋白（ＮＰ）基因,其限制性内切酶图谱和核苷酸序列与鸭源的标准Ｈ１４Ｎ５毒株几乎完全一致,与其它毒株则有较大差异,说明该鸡源分离株与鸭源毒株有非常近的亲缘关系。将ＮＰ基因定向克隆到杆状病毒转移载体ｐＶＬ１３９３中,再与杆状病毒线性ＤＮＡ（ＢＡＣ－Ｎ－ＢｌｕｅＤＮＡ）共转染于Ｓｆ９昆虫细胞中,经过三次蚀斑筛选,获得重组病毒ｒＢ２。用其细胞表达产物裂解后作ＳＤＳ－ＰＡＧＥ蛋白电泳、Ｗｅｓｔｅｒｎ－ｂｌｏｔ和ｄｏｔ－ＥＬＩＳＡ,结果表明ＮＰ基因在杆状病毒系统中获得了表达。同时用表达产物作琼脂扩散试验,结果表明表达产物与现行标准禽流感琼扩抗原具有相同的生物学活性。