5株H9N2亚型禽流感病毒血凝素蛋白分子特征分析和豚鼠间传播能力的评估

为研究H9N2亚型禽流感病毒(AIV)在哺乳动物间的传播能力,本研究以豚鼠为模型评价了5株H9N2亚型AIV在豚鼠体内的复制能力和水平传播能力,并分析了5株病毒血凝素(HA)蛋白的分子特征。结果表明,5株病毒均属于CK/Beijing谱系,其中2株病毒的HA具有人样受体特征(Lys226),2株病毒具有禽样受体特征(Gln226),而A/Chicken/JN/Li-2/2010(H9N2)株在该位点的氨基酸残基为苯丙氨酸(Phe226)。裂解位点分析表明,5株病毒均具有低致病性AIV特征。个别病毒的潜在糖基化位点存在增加或缺失现象。感染试验表明,5株病毒均能够在豚鼠呼吸道复制。并且在鼻甲骨处复制稳定,平均病毒滴度为2.01 Log EID50/mL～4.5 Log EID50/mL。传播试验表明,所有病毒株的人工接种豚鼠的鼻洗液中均能够检测到病毒,最长排毒期为接毒后第8 d,而接触组豚鼠鼻洗液中未检测到病毒。本研究表明,5株H9N2亚型AIV均属于CK/Beijing谱系,部分病毒株的HA蛋白已具备人样受体结合特征,并且关键氨基酸位点(226位)处出现新的突变。5株病毒均能够在豚鼠呼吸道复制并通过上呼吸道排毒,但不能在豚鼠间同群传播。     

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。     

鸭源H5N5和H5N1亚型禽流感病毒BALB/c鼠感染试验

比较鸭源H5N5亚型禽流感病毒(A/Duck/Changchun/01/2010)和鸭源H5N1亚型禽流感病毒(A/Duck/Liaoning/N/2011)对BALB/c鼠的致病性。以106EID50/50μL剂量鼻腔感染6周龄BALB/c鼠,攻毒后3,5,7,10,14 d取小鼠的肺、脑和肝脏,处理后接种10日龄SPF鸡胚做病毒回收试验,取死亡鸡胚的尿囊液进行RT-PCR检测;分别取接种病毒后5 d小鼠的脑、肝脏、肺脏、脾脏、肾脏进行病理组织学检测。结果显示,小鼠接种H5N5和H5N1亚型禽流感病毒后,均无明显的临床症状,肝脏中分别于接种后3,5 d分离到病毒,肺脏中于接种后5 d分离到病毒,脾脏、肾脏和粪便中均未分离到病毒。病理组织学检测发现,病毒对小鼠的脏器组织产生了不同程度的病理损伤,以肺脏、脑和肝脏较为明显,且H5N1亚型禽流感病毒引起小鼠脑和肝脏的病理损伤比H5N5亚型更严重。这表明2株鸭源禽流感病毒对小鼠均有一定的致病性,且H5N1亚型强于H5N5亚型。     

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。     

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.     

富集H5N1亚型禽流感病毒生物磁珠的制备

制备了一种可以从大体积、低浓度病毒液体样品中富集H5N1亚型禽流感病毒的新型生物磁珠。比较了氨基磁珠与羧基磁珠作为生物磁珠载体的效果。结果表明,以pH 4.5MES（2-（N-吗啉）乙磺酸）为活化缓冲液活化羧基磁珠每毫克可以结合9.8μg的胎球蛋白,pH 4.5PBS（磷酸盐缓冲液）为活化缓冲液每毫克可以结合9.25μg的胎球蛋白;以5%戊二醛为活化剂活化氨基磁珠1h较以2.5%、7.5%的戊二醛为活化剂每毫克结合胎球蛋白量多,为8.12μg。制备完成的羧基型生物磁珠与氨基型生物磁珠均可富集H5N1亚型禽流感病毒,而羧基型生物磁珠可以富集检测出15倍病毒稀释液,敏感性较氨基磁珠富集检测出7倍病毒稀释液高。     

H5N1亚型禽流感病毒NP基因的克隆与表达

根据已知H5N1亚型禽流感病毒NP基因序列设计、合成PCR克隆引物。自H5N1阳性病料中提取总RNA,反转录后采用高可信度DNA聚合酶,经PCR扩增NP基因,采用Invitrogen定向表达系统进行克隆表达,纯化获得N末端携带多聚组氨酸标签的重组NP蛋白,分子质量约66.0ku。采用单克隆抗体和阳性血清经ELISA、免疫印迹分析重组蛋白的免疫反应性。结果表明:所获得的重组NP蛋白在ELISA分析中均能与阳性血清和单克隆抗体发生特异性结合,但在免疫印迹分析中仅与阳性血清发生特异性结合。     

H5N1亚型禽流感病毒血凝素单克隆抗体的制备及其应用

采用活病毒免疫，常规杂交瘤融合的方法，获得了4株针对H5N1亚型禽流感病毒(AIV)A／duck／Shandong／093／2004(A／D／SD／04)株血凝素(HA)的单克隆抗体：A8E8、D2F8、A8C8和C3G4。其中A8E8可以与11株不同来源的H5N1 AIV发生交叉免疫抑制性反应(HI)，具有广谱性。采用间接免疫荧光试验(IFA)，用A8E8单克隆抗体测定A／D／SD／04株对COS-1和MDCK2种细胞的半数感染量(TCID50)，结果显示，A／D／SD／04株在COS-1上的TCID50为10^-5.33／0．1mL，在MDCK上的为10^-7.33／0．1mL。将编码A／D／SD／04株的HA基因质粒与PR8质粒共转染COS-1细胞后，用A8E8进行IFA，能观察到特异性绿色荧光，这与鸡胚接种结果相符。表明，用此单克隆抗体能准确地检测到H5重组病毒。     

H5N1 亚型禽流感病毒在 MDCK 细胞中增殖条件的研究

目的：探索H5N1亚型禽流感病毒在MDCK中增殖规律,确定最佳增殖条件。方法将H5N1亚型禽流感病毒接种到6孔板培养的MDCK细胞进行增殖试验,检测不同病毒感染量、不同浓度TPCK-胰酶,接毒后不同时间病毒的HA滴度。根据确定的最佳增殖条件将病毒接种到微载体培养的MDCK细胞中进行大规模增殖。结果：最佳病毒增殖条件接毒量MOI为5＆#215;10-4、TPCK-胰酶浓度为4μg/mL,在5 L生物反应器中重复验证,获得稳定的试验结果,病毒血凝价最高为8 log2。结论：本研究为禽流感疫苗的生物反应器规模化生产奠定了基础。     

禽流感病毒H5N1亚型NS1蛋白的真核表达及其在细胞中的分布

为构建禽流感病毒(AIV) H5N1亚型非结构蛋白NS1的真核表达载体,并鉴定其在哺乳动物细胞中的表达与分布,本研究采用RT-PCR技术,从甲型流感病毒的总RNA中扩增NS1全长基因,并将其克隆于pXJ40中,构建真核表达载体pXJ40-HA-NSl.将该重组质粒转染293T细胞,通过western blot方法鉴定表达的NS1蛋白;并以免疫荧光技术观察NS1在H1299细胞中的分布与定位.Western blot结果显示NS1基因编码蛋白获得表达,免疫荧光检测显示NS1蛋白主要存在于细胞核中.本研究为NS1蛋白功能和H5N1亚型AIV致病机制的研究奠定了基础.     

两株H5N1亚型禽流感病毒的基因分析及其在不同宿主中致病性的比较

为了解两株高致病性禽流感病毒(HPAIV)的分子特征及其对不同宿主的致病性,本研究对DK/HuN/4/08和CK/GX/2/09进行全基因组序列的测定,分析结果表明:两个病毒分离株HA基因的裂解位点均具有HPAIV特有的基序(341RRR(R)KR345/346),并且均属于Clade2.3.2分支,基因组同源性在97.4%～98.3%之间。致病性试验显示,两个病毒分离株均能够以106EID50感染量在3 d内引起鸡全部死亡,并且各脏器均检测到高滴度的病毒含量;两者在SPF鸭中呈现不同的致病性,CK/GX/2/09在4 d内可以使感染鸭100%死亡,而DK/HuN/4/08只引起25%的死亡率;同样在小鼠试验中,两者致病力差异与在鸭体中的反应一致,其MLD50分别为1.63 log10EID50和6.2 log10EID50。本研究表明,这两株遗传背景相似的HPAIV在鸡、鸭和小鼠中的致病性不同,为进一步利用反向遗传技术研究这两株病毒对水禽和哺乳动物致病力差异的分子机制奠定了基础。     

Molecular and phylogenetic analysis of the H5N1 avian influenza virus caused the first highly pathogenic avian influenza outbreak in poultry in the Czech Republic in 2007

On 19th July 2007 re-occurrence of the H5N1 highly pathogenic avian influenza (HPAI) virus was noticed in Europe. The index strain of this novel H5N1 lineage was identified in the Czech Republic where it caused historically the first HPAI outbreak in commercial poultry. In the present study we performed molecular and phylogenetic analysis of the index strain of the re-emerging H5N1 virus lineage along with the Czech and the Slovak H5N1 strains collected in 2006 and established the evolutionary relationships to additional viruses circulated in Europe in 2005-2006. Our analysis revealed that the Czech and the Slovak H5N1 viruses collected during 2006 were separated into two sub-clades 2.2.1 and 2.2.2, which predominated in Europe during 2005-2006. On the contrary the newly emerged H5N1 viruses belonged to a clearly distinguishable sub-clade 2.2.3. Within the sub-clade 2.2.3 the Czech H5N1 strains showed the closest relationships to the simultaneously circulated viruses from Germany, Romania and Russia (Krasnodar) in 2007 and were further clustered with the viruses from Afghanistan and Mongolia circulated in 2006. The origin of the Czech 2007 H5N1 HPAI strains was also discussed.     

1株重组的H5N2亚型禽流感病毒全基因组序列分析

本研究对1株H5N2亚型禽流感病毒(CK/GD02/14)进行全基因测序及遗传进化分析,结果显示,该病毒HA蛋白裂解位点含有多个连续的碱性氨基酸(321PQIEGRRRKR*GLF333),为高致病性禽流感病毒特征。遗传进化分析结果显示,CK/GD02/14与A/chicken/Jiangsu/1001/2013(H5N2)各基因片段都有较高的同源性(97.6%~98.9%)。HA基因位于H5N1亚型遗传进化树的7.2分支,NA基因属于H9N2亚型遗传进化树的BJ/1/94-like分支。其内部基因与1株H9N2亚型病毒的内部基因有较高的同源性,但其M基因属于类H5N1病毒分支,表明该H5N2亚型禽流感病毒为H9N2和H5N1亚型禽流感病毒的重组毒株。结果表明,CK/GD02/14与A/chicken/Jiangsu/1001/2013(H5N2)为同源毒株,可能由江苏传到广东地区。     

鸭源H5N1亚型禽流感病毒分离株的致病性及表面蛋白基因序列分析

分析1株2004年从广东省分离获得的H5N1型禽流感病毒株A/Duck/GuangdongJiedong/23/2004对SPF鸡和鸭的致病性,并对其血凝素(HA)基因和神经氨酸酶(NA)基因的序列进行测定,与GenBank中收录的其他序列进行比较。结果,此分离株对SPF鸡和鸭均具有高致病性,且致死率达100%。HA基因与SCK/ST/475/04的同源率最高,而NA基因与Ck/GD/178/04同源率最高。进化分析结果表明,此毒珠与DK/Ch i-na/E319-2/03的HA、NA亲缘关系较近,推测它们来源于同一祖代毒株。推导的HA基因氨基酸裂解位点为-RRRKK-,具有典型高致病性禽流感的特征序列;NA基因颈部49~68位20个氨基酸缺失是近年来H5N1亚型优势流行株共同的遗传标志。     

Isolation and characterization of influenza A virus (subtype H5N1) that caused the first highly pathogenic avian influenza outbreak in chicken in Bhutan

We characterized Influenza A/H5N1 virus that caused the first outbreak of highly pathogenic avian influenza (HPAI) in chickens in Bhutan in 2010. The virus was highly virulent to chicken, killing them within two days of the experimental inoculation with an intravenous pathogenicity index (IVPI) of 2.88. For genetic and phylogenetic analyses, complete genome sequencing of 4 viral isolates was carried out. The isolates revealed multiple basic amino acids at their hemagglutinin (HA) cleavage site, similar to other "Qinghai-like" H5N1 isolates. The receptor-binding site of HA molecule contained avian-like amino acids ((222)Q and (224)G). The isolates also contained amino acid residue K at position 627 of the PB2 protein, and other markers in NS 1 and PB1 proteins, highlighting the risk to mammals. However, the isolates were sensitive to influenza drugs presently available in the market. The sequence analysis indicated that the Bhutan viruses shared 99.1-100% nucleotide homology in all the eight genes among themselves and 2010 chicken isolate from Bangladesh (A/chicken/Bangladesh/1151-11/2010) indicating common progenitor virus. The phylogenetic analysis indicated that the Bhutan isolates belonged to sub-clade 2.2.3 (EMA 3) and shared common progenitor virus with the 2010 Bangladesh virus. Based on the evidence of phylogeny and molecular markers, it could be concluded that the outbreaks in Bhutan and Bangladesh in 2010 were due to independent introductions of the virus probably through migratory birds.     

H5N1亚型禽流感病毒A/Guangxi/1/2005株抗药机制的研究

为研究H5N1亚型禽流感病毒(AIV)的抗药机制,本研究选取Clade2.3.4亚群中一株对金刚烷胺敏感的人源AIV A/Guangxi/1/2005(H5N1)(S-GX05),用抗流感病毒药物金刚烷胺对其进行定向诱导,筛选出一株抗药性病毒株,命名为R-A/Guangxi/1/2005(R-GX05)。通过全基因测序并与S-GX05全基因序列进行对比,结果显示S-GX05只在其M2蛋白中有一个氨基酸位点发生突变,即A30P;抗药性鉴定这两株病毒的半数药物抑制浓度(IC50)分别为0.9μM和48.9μM,表明R-GX05对金刚烷胺表现出一定程度的抗性。动物实验证实,这两株病毒对BALB/c小鼠的致病性基本一致,均表现出高致病性,其MLD50分别为4.7 log10 EID50和5.0 log10 EID50,两株病毒在小鼠体内各组织脏器中的分布及增殖能力也基本相同。这些结果表明,S-GX05在药物压力下产生抗药性后,并未引起其它生物学特性的改变。A30P的发现为进一步从分子水平上研究H5N1亚型AIV的抗药机制及新型抗流感新药的研发奠定了基础。     

利用假病毒技术筛选H5N1亚型禽流感病毒中和活性单克隆抗体

为筛选H5N1禽流感病毒(AIV)血凝素蛋白(HA)特异性中和抗体,本研究构建了表达HA蛋白的重组质粒,利用该重组质粒及缺失表达人免疫缺陷病病毒1型(HIV-1)囊膜蛋白基因的骨架质粒,构建了表面整合有H5亚型AIV HA蛋白的HIV假病毒。利用该假病毒系统,筛选得到一株具有中和活性的单克隆抗体(MAb)。经测定,该MAb与纯化的全病毒具有较好的反应性,其对HIV-H5HA假病毒的中和效价为64。中和试验表明该MAb能够有效阻断野生型病毒对鸡胚的感染。本研究结果为开发H5N1 AIV的被动免疫治疗方法奠定了基础,同时对亚单位疫苗的研制也具有一定的意义。