H5N1亚型禽流感病毒神经氨酸酶蛋白在昆虫细胞中的表达与鉴定

研究旨在利用昆虫细胞-杆状病毒表达系统制备H5N1亚型禽流感病毒(AIV)的神经氨酸酶(NA)蛋白。试验为获得具有良好反应原性的NA蛋白,将H5N1亚型AIV(DK/YN/S4469/2022)密码子优化后的N1基因插入载体pFastBac1,构建的重组转移载体pFastBac1-N1转化至DH10Bac感受态细胞,经过蓝白斑筛选获得阳性重组杆粒rBacmid-N1,然后将重组杆粒转染至sf9昆虫细胞,获得N1亚型重组杆状病毒。结果显示:N1重组蛋白在sf9昆虫细胞中正确表达,并且该重组蛋白具有良好的反应原性,能够与N1蛋白单克隆抗体3F3发生特异性反应,其仅能识别N1亚型鸡血清,特异性较好。研究成功制备了N1重组蛋白,为NA蛋白表达方法提供参考并为临床血清样品的N1抗体检测方法的建立奠定基础。

2019-2022年中国H6N1亚型禽流感病毒的生物学特性分析

【背景】H6亚型禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)广泛流行于我国南方地区,是我国家禽中最常见AIV之一。H6N1亚型AIV频繁地与其他野鸟源毒株重配,并且可以作为供体为高致病性AIV提供内部基因片段,产生新型重组病毒,进而威胁人类健康。【目的】通过对我国H6N1亚型AIV的演化动态及其相关生物学特性分析研究,为我国禽流感的综合防控提供数据支持。【方法】采集2019—2022年我国25个省(直辖市、自治区)的活禽交易市场及养殖场家禽喉和泄殖腔拭子,通过接种鸡胚分离到7株H6N1亚型AIVs并对其进行全基因组测序,分析其遗传演化特征、受体结合特性及其对SPF鸡和BALB/c小鼠的感染性。【结果】遗传演化分析表明,7株病毒的基因与分离于北美及东南亚地区的野鸟源病毒基因同源性较高,基因来源复杂,具有明显的遗传多样性。贝叶斯演化分析表明,H6亚型AIV HA基因曾发生过多次的跨洲际传播,欧亚谱系病毒在北美地区也有着较长时间流行。1株病毒HA基因与北美地区毒株基因高度同源,根据贝叶斯演化分析结果,推测该病毒在野鸟体内经历了复杂的基因重配后形成,后经野鸟传入我国。特殊氨基酸位点分析结果显示,病毒HA蛋白裂解位点序列均为PQIETR↓GLF,符合低致病性AIV特征;此外,另有1株病毒的NP蛋白发生Y52H突变,据报道,该突变对AIV获得抵抗人干扰素刺激基因BTN3A3的能力起到关键作用。受体结合特性分析表明,部分毒株具有双受体结合特性,但结合人源受体能力弱于结合禽源受体能力。病毒对SPF鸡的感染性试验表明,鸡感染A/chicken/Jiangxi/S40445/2019(H6N1)后能通过呼吸道及消化道排毒,并且病毒可在鸡群内通过接触传播。鸡感染A/duck/Jiangxi/S10941/2019(H6N1)后仅有少数鸡通过呼吸道排毒,病毒无法在鸡群间通过接触传播。BALB/c小鼠的感染性试验表明,H6N1亚型AIV无需提前适应便可在小鼠呼吸道内有效复制,但对小鼠仍呈低致病力。【结论】2019—2022年分离于我国的H6N1亚型AIV基因大部分来源于野鸟源病毒,候鸟可经东亚-澳大利亚迁徙路线将病毒传入我国;部分病毒能够结合人源唾液酸受体并在小鼠呼吸道内有效复制,表明该亚型病毒对公共卫生安全构成潜在威胁。

5株H6N3亚型禽流感病毒的分子特征及遗传演化分析

为了解H6N3亚型禽流感病毒(AIV)的遗传演化特点,试验对2023年采集自广东、湖北两地的活禽交易市场禽类咽喉拭子及泄殖腔拭子进行病原分离鉴定,并对分离的H6N3亚型AIV进行全基因组序列测定,进一步分析其遗传演化情况和特殊分子标记。结果显示:共分离到5株H6N3亚型AIV,且均为新型重配病毒,可分为2种基因型,其中4株湖北分离株属于基因1型,NA基因进化支相对独立,其余基因片段与分离于我国家禽的H3N2、H3N3、H3N8、H6N6亚型AIV有着较近的亲缘关系;1株广东分离株属于基因2型,与多种不同亚型野鸟源病毒高度同源;5株分离株HA蛋白的裂解位点序列仅有一个碱性氨基酸,符合低致病性禽流感病毒(LPAIV)的特征;4株湖北分离株的NA基因全长仅有1365bp,其编码的NA蛋白出现茎部缺失;部分分离株HA蛋白获得A138S突变,一株病毒的PB2蛋白获得I292V突变。综上所述,分离的5株H6N3亚型AIV为新型重配病毒,部分分离株获得哺乳动物适应性突变,应加强对H6亚型AIV的流行病学监测。

A型流感病毒PB2蛋白帽子结合结构域的原核表达与鉴定

A型流感病毒是一种重要的人畜共患病病原,严重威胁全球公共卫生安全。PB2蛋白的帽子结合结构域(CBD)在流感病毒的转录过程中发挥重要功能,是抗流感病毒药物的重要靶点之一。为获得高纯度原核表达的A型流感病毒的CBD蛋白,本研究利用同源重组策略将8×His标签与一株H5N1亚型高致病性禽流感病毒的CBD区基因序列克隆至原核表达载体pET28a中,构建重组质粒pET28a-8×His-CBD,经PCR及测序鉴定正确后转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经不同浓度IPTG诱导不同时间后,经SDS-PAGE检测蛋白表达后使用镍柱纯化。结果显示,菌体裂解上清中在21 ku处可见目的条带,与8×His-CBD蛋白预期大小符合,且以0.5 mmol/L IPTG于37℃诱导6 h时蛋白表达量最高,镍柱纯化后可获得纯度大于95%的8×His-CBD蛋白。为确定该蛋白是否具有生物学活性,本研究以帽子结构类似物m7GTP对其进行等温滴定量热试验,结果显示8×His-CBD蛋白和m~7GTP结合时存在明显热峰,表明8×His-CBD蛋白具有生物学活性;经计算,其Kd值为1.71×10^(-5)(±2.92×10^(-6))mol/L。本研究结果对流感病毒的基础研究和抗流感病毒药物的研发具有借鉴意义。

宿主细胞磷酸甘油酸变位酶5调控A型流感病毒复制机制的研究

为探究宿主因子磷酸甘油酸变位酶5(PGAM5)调控A型流感病毒复制的机制,本研究设计并合成PGAM5 siRNA和阴性对照Scrambled siRNA(NC siRNA),将二者分别转染A549细胞后,采用荧光定量PCR(qPCR)和western blot(WB)检测该siRNA的干扰效果,利用细胞活力试剂盒检测下调PGAM5表达对细胞活力的影响。结果显示,与转染NC siRNA的阴性对照细胞相比,PGAM5 siRNA能够极显著抑制PGAM5在A549细胞中的转录及表达水平(P<0.001、P<0.01)且对细胞活力基本无影响。为探究PGAM5对流感病毒复制的影响,将PGAM5siRNA和NC siRNA分别转染A549细胞36 h后经流感病毒A/WSN/1933(WSN,H1N1)株感染,分别于感染后24 h、48 h及72 h收获上清经噬斑滴定测定各组细胞中的病毒滴度;分别于感染后3 h~5 h采用WB检测病毒各蛋白的表达水平。结果显示,与阴性对照细胞相比,随着感染时间的延长,转染PGAM5 siRNA细胞中的病毒滴度均极显著下降(P<0.001),尤其在转染后72 h病毒滴度下降最多;且该细胞中流感病毒PB2、PB1、PA、HA、NP、NA、M1和NS1蛋白的表达水平均呈下降趋势,以感染后3 h上述蛋白表达水平的降低最为显著。为探究PGAM5调控流感病毒复制的机制,将PGAM5 siRNA和NC siRNA分别转染A549细胞,36 h后以MOI 10 WSN株感染细胞,1 h后分别采用WB检测病毒NP蛋白的表达水平,分析PGAM5对流感病毒吸附和内吞的影响,并于感染后0、3 h、4 h及5 h通过激光共聚焦试验检测细胞内病毒NP蛋白的定位,以确定下调PGAM5对流感病毒vRNP复合体入核及出核的影响,采用Image J统计含病毒NP蛋白的细胞在v RNP复合体入核及出核中的比例。结果显示,与对照组相比,下调PGAM5基因的表达后,吸附在细胞表面或内吞进入各组细胞中的病毒粒子中NP蛋白的表达水平均无显著差异。激光共聚焦观察可见,在下调PGAM5表达的细胞中,病毒NP蛋白先定位于细胞表面,再向细胞核内聚集,而后完成出核、最后定位在细胞质中,与阴性对照细胞结果一致;但在该组细胞中,病毒NP蛋白趋向出核以及完成出核的细胞比例均显著低于阴性对照细胞(P<0.05)。将p CAGGS、pCAGGS-PGAM5及pCAGGS-PGAM5+pCAGGS-Importinα1/3/5/7-Flag/PGAM5和pCAGGS-PGAM5、pCAGGS-Importinβ1-Flag以及pCAGGS-PGAM5+pCAGGS-Importinβ1-Flag分别转染HEK293T细胞,24 h后利用Co-IP试验检测PGAM5与核输入蛋白的相互作用;将pCAGGS-PGAM5、pCAGGS-NS2-Flag及pCAGGS-PGAM5+pCAGGS-NS2-Flag和pCAGGS-PGAM5、pCAGGS-M1-Myc及pCAGGSPGAM5+pCAGGS-M1-Myc分别转染HEK293T细胞,24 h后经Co-IP试验检测PGAM5与核输出蛋白的相互作用。结果显示,PGAM5与核输入蛋白Importinα1/α3/α5/α7及Importinβ1及核输出蛋白M1/NS2均无相互作用。提示,宿主因子PGAM5可能并非通过与M1/NS2的互作调控流感病毒vRNP复合体的出核。本研究首次报道宿主因子PGAM5可以促进流感病毒的复制,且其主要参与调控流感病毒vRNP复合体的出核过程。本研究为深入了解PGAM5蛋白功能奠定了研究基础,也为流感的防控提供了新思路。

醛糖还原酶AKR1B1调控甲型流感病毒复制机制的初步研究

醛糖还原酶AKR1B1属于醛酮还原酶家族,是一种NADPH依赖性酶,可催化还原亲水性和疏水性醛。本实验室前期实验发现AKR1B1可以抑制流感病毒复制。为了探究醛糖还原酶AKR1B1调控流感病毒复制的具体机制,本研究通过siRNA干扰下调A549细胞中AKR1B1基因的表达后,经荧光定量RT-PCR(RT-qPCR)检测细胞内AKR1B1 m RNA的转录水平;通过western blot检测siRNA干扰后细胞内AKR1B1蛋白的表达水平;采用噬斑滴定法检测过表达及干扰AKR1B1后对流感病毒滴度的影响;通过western blot检测干扰AKR1B1表达后对细胞内病毒蛋白表达量的影响及甲型流感病毒A/WSN/33(H1N1)(简写为WSN)感染过程中对内源AKR1B1蛋白表达量的影响;采用激光共聚焦试验检测干扰AKR1B1表达对流感病毒NP蛋白核转运的影响;利用双荧光素酶报告系统检测过表达AKR1B1对流感病毒聚合酶活性的影响。RT-qPCR检测结果显示si_AKR1B1_671和si_AKR1B1_721均能极显著下调A549细胞中AKR1B1基因mRNA的转录水平,与对照组相比分别下降95.62%和85.10%(P<0.001),且不影响细胞活力;western blot检测结果显示si_AKR1B1_671能极显著降低细胞中AKR1B1蛋白的表达量(P<0.001),干扰AKR1B1能够增加细胞内病毒蛋白HA、PB2、NP、M1和NS1的表达量;噬斑滴定结果显示,与对照组相比,干扰AKR1B1表达能显著增加流感病毒WSN的病毒滴度,于感染后24 h和48 h病毒滴度分别上升了4.39倍(P<0.01)和5.53倍(P<0.001);与对照组相比,过表达AKR1B1后,流感病毒滴度于感染后24 h和48 h分别下降了62.59%(P<0.01)和82.78%(P<0.001);激光共聚焦试验结果显示,干扰AKR1B1表达不影响流感病毒的入核和出核阶段;Western blot检测结果显示,在流感病毒WSN感染过程中,细胞内源AKR1B1蛋白的表达量较为稳定,不受病毒感染的影响;双荧光素酶报告试验结果显示,与对照组相比,过表达AKR1B1后流感病毒的聚合酶活性下降了26.24%(P<0.001)。上述结果首次表明,醛糖还原酶AKR1B1通过抑制流感病毒聚合酶活性抑制流感病毒复制,干扰AKR1B1蛋白表达对流感病毒NP蛋白的入核和出核均无影响,并且流感病毒感染不影响细胞内源性AKR1B1的表达。本研究初步探究了宿主因子AKR1B1参与流感病毒复制的分子机制,为进一步了解流感病毒的复制调控提供了实验数据。

流感病毒跨种传播与感染致病机制研究进展

A型流行性感冒病毒(influenza A virus,IAV)属于正黏病毒科(Orthomyxoviridae),是单股负链分节段的RNA病毒。IAV基因组由8个节段构成,分别是聚合酶碱性蛋白2(polymerase basic protein 2,PB2)、聚合酶碱性蛋白1(polymerase basic protein 1,PB1)、聚合酶酸性蛋白(polymerase acid protein,PA)、血凝素(hemagglutinin,HA)、核蛋白(nucleoprotein,NP)、神经氨酸酶(neuraminidase,NA)、基质(matrix,M)蛋白和非结构蛋白(nonstructural protein,NS)节段。根据HA和NA的遗传性和抗原性的不同,可以将IAV分为18种HA亚型(H1-H18)和11种NA亚型(N1-N11)。

商品疫苗对我国h9.4.2.5分支H9N2亚型禽流感分离株的免疫保护

【目的】我国批准使用的H9亚型禽流感(avian influenza,AI)商品化灭活疫苗种类繁多,其免疫效果和选用受到养殖者的广泛关注。通过评估不同商品疫苗对我国近期H9N2亚型AIV的免疫保护效果,以期为H9亚型AIV的免疫防控提供科学参考。【方法】依据国家兽药基础数据库疫苗批签发数据,从在售的40种H9亚型AI商品疫苗中选择批签发数量较多的4种疫苗(A—D疫苗),进行免疫攻毒试验。4株h9.4.2.5分支的H9N2亚型分离株CK/XJ/S1204/2015、DK/JX/S4512/2017、CK/YN/S1666/2020和CK/NX/S4590/2020为攻毒毒株,分别测定4株病毒的鸡胚半数感染量(EID_(50))、鸡半数感染量(CID50)和细胞半数感染量(TCID50),以确定动物试验的攻毒剂量和细胞试验的感染剂量。每种疫苗以产品推荐剂量免疫3周龄SPF鸡各40只,同时设同日龄SPF鸡40只接种PBS作为对照组;免疫3周时,采集所有试验鸡血清,测定血凝抑制抗体(HI)和中和抗体(NT)滴度;同时将每种商品疫苗接种40只SPF鸡进行随机分组,每组10只,连同10只对照组鸡,以10 CID50的剂量鼻腔感染H9N2亚型分离株,分别进行商品疫苗对4株病毒的攻毒保护试验。采集攻毒后3、5 d喉头及泄殖腔棉拭子样品,接种10日龄鸡胚检测排毒情况,统计疫苗保护率,比较疫苗对H9N2亚型分离株的免疫保护效果。【结果】4株H9N2亚型分离株的CID50依次为10^(3.5)、10^(2.5)、10^(2.5)和10^(3.5)EID_(50)/0.1 mL。商品疫苗接种后3周,各免疫组SPF鸡血清中针对商品化H9亚型HI试验抗原(CK/SH/10/2001)的HI抗体均在9.4 log_(2)—11 log_(2)之间,但针对攻毒株的HI抗体平均效价在4.6 log_(2)—10.8 log_(2)之间,不同疫苗免疫组间存在较大差异,最大差异为64倍,各免疫组NT抗体平均效价在6.7 log_(2)—12.2 log_(2)之间,最大差异为32倍,对照组鸡的HI抗体和NT抗体均为阴性。以滴鼻方式感染不同H9病毒后,4种疫苗的免疫保护效果存在较大差别,在攻击CK/XJ/S1204/2015毒株的试验中,3种疫苗(B—D疫苗)能为免疫鸡提供80%以上保护;在攻击DK/JX/S4512/2017毒株试验中,仅1种疫苗(B疫苗)能为免疫鸡提供80%以上保护;在攻击CK/YN/S1666/2020毒株的试验中,2种疫苗(A和B疫苗)能为免疫鸡提供80%以上免疫保护;而攻击CK/NX/S4590/2020毒株,4种疫苗免疫鸡的保护率均低于80%,而同期各对照组鸡均排毒,排毒率均高于80%。【结论】不同商品疫苗预防近期H9亚型分离株感染的免疫保护效果存在较大差异,疫苗抗原与分离株之间的抗原性差异是免疫保护率降低的主要原因;使用H9N2亚型流行毒株测定免疫后的HI抗体和NT抗体可作为评价商品疫苗免疫保护效果的重要依据。本研究为商品H9疫苗的科学选用提供重要参考。

一株H1N1亚型猪流感病毒的遗传演化分析及在雪貂体内复制和飞沫传播能力评估

本实验室于2016年在天津分离到一株猪流感病毒(SIV),命名为A/swine/Tianjin/312/2016(H1N1)(简称为TJ312株)。为了解该株病毒的生物学特性及遗传演化特征,本研究对经PCR分段扩增该病毒全基因组并测序,采用SeqMan软件拼接成全基因组序列经BLAST比对,得到与该SIV各基因节段序列同源性最高的病毒株,采用mafft分析其各基因节段编码氨基酸序列的分子特征,利用MEGA5.1软件分别构建该病毒8个基因节段的进化树。结果显示,SIV TJ312株各基因节段与2016年分离自天津的H1N1 SIV相应各基因节段的同源性在99%~100%。进化树结果显示该病毒株HA、NA和M基因均来自欧亚类禽H1N1(EA H1N1)SIV谱系;PB2、PB1、PA和NP基因来自2009/H1N1流感病毒谱系;NS基因来自北美三重配H1N2 SIV谱系。蛋白分子特征分析结果显示,HA蛋白碱性氨基酸裂解位点序列为PSIQSR↓G,符合低致病性流感病毒分子特征;受体结合位点符合人源唾液酸受体(α-2,6唾液酸受体)的分子特性;NA蛋白aa275为H、aa295为N,且该蛋白头部区域未缺失,表明该病毒对奥司他韦类药物敏感;PA蛋白^(356)R为病毒复制增强和对哺乳动物致病性增强的分子特征;NP蛋白存在^(41)I以及^(210)E病毒聚合酶活性增强的分子特征;M2蛋白的^(31)N表示该SIV对金刚烷胺类药物耐药。将该病毒以10^(6) EID_(50)/只经鼻腔感染2只雪貂,感染后96 h剖杀,采集各脏器组织观察其剖检病变并对出现病变的肺脏制备病理切片观察其组织病变,采用免疫组化试验检测肺脏组织中的病毒抗原。将采集的所有脏器处理后接种鸡胚检测脏器内的病毒滴度评估该病毒在雪貂体内的复制能力;将该株病毒以上述剂量经鼻腔感染3只雪貂分别放入3个铁笼内作为感染组,24 h后在相邻3个铁笼内分别放入1只未感染雪貂作为传播组。所有雪貂自感染组接种病毒后2 d起,隔天采集鼻洗液至第14 d,通过检测雪貂鼻洗液内的病毒滴度与感染后21 d血清HI抗体效价评估病毒在雪貂间的飞沫传播能力。结果显示,TJ312株感染后引起雪貂肺脏明显的剖检病变,其余脏器均无肉眼可见病变。肺脏病理切片及免疫组化结果显示,肺脏组织出现了一定的病理损伤,且支气管上皮细胞中出现大量棕黄色和深棕色颗粒,即检测到了病毒抗原。病毒滴定结果显示,TJ312株在雪貂呼吸道内复制良好,在其鼻甲中复制能力最强,平均病毒滴度6.13 log_(10)EID_(50)/mL,在其肺右下叶中的复制能力次之,平均病毒滴度可达6 log_(10)EID_(50)/mL。在脾脏、肾脏、肝脏中均未检出病毒。但在1只雪貂的脑中检出微量病毒,滴度为0.63 log_(10)EID_(50)/mL。飞沫传播试验中,感染组3只雪貂的鼻洗液中均检测到高滴度的病毒,病毒滴度最高达5.50 Log_(10)EID_(50)/mL,血清中均检测到了高水平的HI抗体效价(1∶1280、1∶1280、1∶2560);传播组3只雪貂中有1只鼻洗液病毒滴定结果呈阳性(最高达5.75 Log_(10)EID_(50)/mL)且其血清中检出较高的HI抗体效价(1∶2560)。上述结果表明,TJ312株可能是由2016年天津其他H1N1 SIV间的基因节段重组而来,且该株病毒存在部分耐药性及对哺乳动物致病性增强的氨基酸分子特征。病毒在雪貂的呼吸道中复制水平较高并对其肺脏造成损害,且可以通过飞沫在雪貂间传播。本研究为进一步了解EA H1N1 SIV的生物学特性及探究其感染机制提供一定的参考依据。

DBNL蛋白影响A型流感病毒复制机制的研究

A型流感病毒(IAV)在宿主细胞内复制过程中需要许多宿主因子的参与,同时IAV也能调控多种宿主因子的表达。为寻找调控IAV复制的宿主因子,本研究通过SDS-PAGE电泳检测发现H1N1亚型流感病毒A/WSN/1933株(简写为WSN)感染A549细胞会上调表达55 ku左右的特异蛋白条带(感染后9 h),将该55 ku左右的蛋白条带切胶回收后进行质谱分析,根据质谱分析的筛选标准选择蛋白得分(Mass score)较高、谱图数(Matches)和序列数(Sequences)较为可信的宿主因子DBNL作为调控IAV复制的潜在研究对象进一步研究。本研究针对DBNL设计特异的siRNA和对照Scrambled siRNA,将其分别转染A549细胞,通过荧光定量PCR确定DBNL siRNA在转录水平的干扰效果显著;利用细胞活力测定试验确定DBNL siRNA的干扰不影响细胞活力。利用DBNL siRNA下调表达A549细胞中的DBNL后,以WSN感染该细胞,在感染后24 h、48 h分别收集细胞上清,利用MDCK细胞进行噬斑滴定试验。试验结果显示,与对照组相比,下调表达DBNL后IAV的滴度极显著降低(P<0.01),表明下调表达DBNL能够抑制A549细胞中的IAV复制。利用siRNA下调表达A549细胞中的DBNL后,以WSN感染A549细胞,采用激光共聚焦试验鉴定IAV NP蛋白的表达与定位情况。结果显示,在病毒感染后6 h,对照组中红色荧光集中分布在细胞质中,而DBNL siRNA组中红色荧光在细胞核与细胞质中均有分布,表明下调表达DBNL能够抑制细胞中IAV NP蛋白的出核。反之,通过转染过表达DBNL的重组质粒,以WSN感染A549细胞,采用激光共聚焦试验鉴定IAV NP蛋白的表达与定位情况。结果显示,在病毒感染后4 h,转染pCAGGS的对照组中红色荧光主要分布在细胞核中,而过表达DBNL组中的红色荧光在细胞核与细胞质中均有分布,表明过表达DBNL能够促进细胞中IAV NP蛋白的出核。以上研究结果证实DBNL正调控IAV的复制与其NP蛋白的出核。本研究丰富了DBNL功能的多样性,为宿主因子调控IAV复制的研究提供参考数据。

一株野鸟源H5N8高致病性禽流感病毒的遗传演化分析及生物学特性研究

2021年本实验室从发病野鸟组织样品中分离到一株H5N8亚型禽流感病毒(AIV),命名为A/black-headed gull/Tibet/1-2/2021(H5N8),简称为BH Gull/TB/1-2/2021(H5N8)。为进一步了解该病毒的生物学特性,本研究对其基因组测序并经遗传演化分析,结果显示,该病毒HA蛋白的裂解位点为PLREKRRKR↓GLF,符合高致病性AIV(HPAIV)的分子特征。在遗传进化上HA基因属于2.3.4.4b分支,外部基因与部分内部基因(PB1、PA、NP、NS)均与2020年~2021年分离到的H5N8亚型AIV相应基因的同源性最高,且处于同一分支;PB2基因与一株H9N2亚型AIV PB2基因同源性最高,为99.25%;M基因与近两年流行的2.3.4.4b分支H5N1亚型AIV同源性最高,且处于同一分支,推测该病毒为一株重组病毒。抗原性分析结果显示,该病毒与2.3.4.4分支H5-Re8、2.3.4.4b分支H5-Re14疫苗株抗原性相近。不同哺乳动物细胞系生长曲线结果显示,该病毒可在哺乳动物细胞系中有效复制,但其在A549中的复制效率高于其在MDCK及293T细胞中的复制效率。BALB/c小鼠感染实验结果显示,该病毒不经提前适应即可在小鼠的多脏器中有效复制,对小鼠的半数致死量(MLD50)为0.98log10EID50,对小鼠呈高致病性。本研究结果对H5亚型HPAI的综合防控和公共安全预警具有借鉴意义。

欧亚类禽H1N1猪流感病毒抗原性变异关键氨基酸的鉴定与分析

【背景】流感病毒的抗原性主要是由病毒的表面糖蛋白HA决定的,前期利用欧亚类禽型H1N1猪流感病毒(EA H1N1 SIV)HA蛋白单克隆抗体(mAb)筛选抗原逃逸株发现,HA蛋白190、230和269位(H3编码)氨基酸的改变能够导致病毒发生抗原逃逸,并发现在新近分离的EA H1N1 SIV HA蛋白广泛存在这3个氨基酸的变异。【目的】进一步探索哪些氨基酸对病毒的抗原性具有关键作用,为流感的防控提供科学依据。【方法】选取一株病毒A/swine/Liaoning/SY72/2018(H1N1)SY72为模式病毒,建立该病毒的反向遗传系统(RGS),又以SY72为骨架,拯救含有HA基因190、230和269单点突变重组病毒;利用rSY72病毒制备灭活疫苗,分别免疫SPF鸡和非免疫猪制备其相应的血清,通过中和试验和血凝抑制(HI)试验分析病毒的抗原性,确定影响病毒抗原性的关键氨基酸位点;继而评估HA蛋白不同位点氨基酸的改变对病毒复制特性及受体结合特性等的影响。【结果】分析SY72病毒的HA氨基酸序列发现,该病毒HA蛋白分别含有190D、230M和269R。利用反向遗传技术,分别拯救了病毒rSY72及单点突变病毒rSY72HA/D190N、rSY72HA/M230I和rSY72HA/R269M;中和试验结果表明,与rSY72相比较,3株突变病毒均能够与两株mAbs发生一定反应;HI试验结果显示,与rSY72相比较,突变病毒rSY72HA/D190N与rSY72免疫鸡血清和猪血清的反应减弱,HI抗体效价分别出现了4倍和8倍的差异,而病毒rSY72HA/M230I和rSY72HA/R269M与两种血清的反应差异不明显,表明HA蛋白190位氨基酸改变对病毒的抗原性影响最为明显;病毒蚀斑测定及复制动力学研究结果发现D190N的氨基酸替换导致病毒rSY72HA/D190N在MDCK细胞上形成的蚀斑减小,而R269M的氨基酸替换导致病毒rSY72HA/R269M在MDCK细胞上的复制能力下降;3个位点的氨基酸替换均未影响病毒的受体结合特性。【结论】HA蛋白190位氨基酸对EA H1N1 SIV抗原性具有决定作用,269位氨基酸突变使得病毒在MDCK细胞上的复制能力降低。这提示在后续开展的病原学监测中要密切关注这些氨基酸的变异情况,提高对动物流感的预警预报。

H7N9亚型禽流感病毒HA基因mRNA的构建

H7N9亚型禽流感病毒(AIV)持续给家禽及人类健康造成威胁。为构建H7N9亚型AIV(简称H7N9 AIV)mRNA疫苗,本研究以AIV分离株A/chicken/Yunnan/SD024/2021(H7N9)(简称CK/YN/SD024/2021)的HA基因为目的基因、选择来自人β-球蛋白和非洲爪蟾β-球蛋白的不同编码基因序列作为HA基因的非翻译区(UTR),构建了中间转录质粒pGEM-YN和pXT7-YN,以2个质粒为模板通过体外转录制备了mRNA mH7-YN-pGEM和mH7-YN-pXT7;将2种mRNA转染HEK293T细胞,western blot鉴定结果显示2种mRNA转染的细胞均可检测到约为70 ku的HA蛋白条带和50 ku的HA1蛋白条带;通过间接免疫荧光试验(IFA)确定最适转染剂量和HEK293T细胞中HA蛋白的动态表达,结果显示,3μg mRNA转染106个细胞并于转染24 h后荧光信号强度均最强;将2种mRNA转染鸡胚成纤维细胞(CEF),均可通过IFA检测到HA蛋白的表达。以上结果表明,本研究正确构建了2种含H7N9 AIV HA基因的mRNA,且其均能够在HEK293T细胞和CEF中正确表达HA蛋白,3μg mRNA转染HEK293T细胞可获得最佳的蛋白表达水平,转染24 h后HA蛋白的表达水平达到最高。本研究基于UTR序列的差异首次正确构建了两种能在哺乳动物细胞和禽类细胞中高效表达H7N9 AIV HA蛋白的mRNA,为禽流感mRNA疫苗的研发和免疫效力评估奠定了良好的物质和技术基础。

一株欧亚类禽H1N1亚型猪流感病毒的遗传进化分析及其对小鼠的致病力研究

猪流感病毒(SIV)是一种重要的人兽共患病毒,不仅对养猪业造成重大的经济损失,也对其他哺乳动物和人类有潜在感染风险。本研究团队前期对山东猪群常规流行病学调查时分离到一株H1N1亚型SIV,简称SW/SD/260/2021株,为了解该SIV的生物学特征和其对小鼠的致病性,本研究利用鸡胚对病毒纯化传代后,采用Reed-Muench方法测定SIV SW/SD/260/2021株EID50、TCID50,对其全基因组测序并分析其同源性。采用MEGA7.0中的邻接法构建HA和NA基因的进化树。进一步将该SIV以106 EID50/只滴鼻感染小鼠,于感染后3 d剖杀各组小鼠,采集各脏器组织,检测其体内病毒的复制情况,剩余小鼠在14 d内观察临床症状、记录体质量等,评价该SIV对哺乳动物的致病性。结果显示,该病毒株经纯化后EID50为107.25/0.1 mL,TCID50为105.67/0.1 mL;全基因组序列的BLAST比对结果显示,该病毒株的8个节段与来自辽宁、天津、Oman(阿曼苏丹)、江苏等多地不同年份的H1N1猪或人流感病毒高度同源。小鼠致病性试验结果显示,该病毒在小鼠的鼻甲和肺中呈高水平复制,病毒滴度均达104 EID50以上;感染组小鼠出现精神沉郁、被毛凌乱、食欲减退、体质量快速下降等症状,并于感染后第4 d全部死亡。本研究对欧亚类禽H1N1亚型SIV的序列进行分析,阐明了该病毒的基因遗传演化、分子特征和致病性,并揭示了欧亚类禽H1N1亚型SIV的跨种传播风险,为我国SIV的监测和SI的防控提供参考依据。

禽流感病毒血凝素基因的克隆及其DNA疫苗的免疫原性

禽流感病毒（ＡＩＶ）的表面结构蛋白血凝素（ＨＡ）是其主要保护性抗原。本研究参考已发表的Ｈ７亚型ＡＩＶ的ＨＡ基因序列，设计合成了１对Ｈ７ＨＡ特异引物，以ＡＩＶＡ／Ａｆｒｉ．Ｓｔａｒ．／Ｅｎｇ－Ｑ／９８３／７９／（Ｈ７Ｎ１）（Ａ／Ａｆｒｉ．Ｓｔａｒ．／Ｅｎｇ）核酸为模板，通过ＲＴ－ＰＣＲ扩增出１条１．７ｋｂｃＤＮＡ片段。将这一片段定向克隆到ｐＵＣ１８中，对其５′端及３′端部分序列测定后，确证其为ＨＡｃＤＮＡ。将ＨＡ基因置于ＳＶ４０启动子和增强子下游，构建了这一基因的真核表达质粒ｐＳＶＨ７。以此质粒１００μｇ肌肉注射免疫３周龄ＳＰＦ鸡６只，４周后以１００倍鸡胚感染剂量（ＥＩＤ）的ＨＡ基因同源病毒对所有鸡进行攻毒，１周后以棉拭子进行泄殖腔病毒分离；免疫后１～６周每周对所有鸡翅静脉采血，分离血清，检测ＨＩ抗体。结果，１００μｇ免疫组鸡病毒分离数为０／６，对照组为６／６；攻毒后１周免疫组鸡ＨＩ效价为１∶３２～１∶６４，对照组为１∶４～１∶１６。表明所构建的ＨＡ基因表达质粒可作为基因疫苗诱导鸡产生免疫保护反应。

禽流感病毒A/Afri.Star/Eng-Q/983/79/(H7N1)血凝素基因的全序列分析

对反转录－聚合酶链反应扩增克隆的Ｈ７亚型禽流感病毒（ＡＩＶ）Ａ／Ａｆｒｉ．Ｓｔａｒ／Ｅｎｇ－Ｑ／９８３／７９／（Ｈ７Ｎ１）的血凝素（ＨＡ）基因进行了核苷酸序列分析。结果，克隆的ＨＡ基因共１７０７ｂｐ，包括完整的阅读框架；同源性分析表明该毒株起源于欧亚群系；ＨＡ裂解位点只有一个碱性氨基酸，显示典型的低致病力特征。Ｈ７亚型ＡＩＶＨＡ基因的克隆成功为分子诊断和基因工程疫苗的研制奠定了基础。

双峰驼肝脂肪瘤的病理研究

用光镜、电镜及特殊染色法对内蒙古阿拉善右旗和甘肃民勤县的４５峰骆驼肝脏进行了研究，确定其中２２例有脂肪瘤生长。脂肪瘤呈灰白色或淡黄色，全肝分布，瘤体大小不一，质地较软，呈结节状，触之有油腻感。组织上，此瘤由异型性较小的脂肪瘤细胞组成，最初的肿瘤性增生物仅有几个脂肪瘤细胞，以后发展为较大的瘤细胞灶或团。冰冻切片苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ染色呈阳性。瘤组织间夹杂少量成纤维细胞和胶原纤维，瘤细胞间可见一些伸展了的网状纤维。

禽流感监测及研究进展

1H5亚型禽流感病毒分离和免疫情况的相关性 监测来自118个鸡群的鸡只，82群进行了免疫接种，没有分离到禽流感病毒（AIV），而36个未免疫的鸡群中有4群分离出病毒。监测来自81个鸭群的鸭只，其中22群进行了免疫接种，未分离出禽流感病毒，

动物流感病毒跨种感染人及传播能力研究

中国科学院院士、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所研究员陈化兰领衔完成的“动物流感病毒跨种感染人及传播能力研究”荣获2019年度国家自然科学奖二等奖。该项目对H1N1、H5N1和H7N9等动物中广泛存在的流感病毒进行了系统研究,发现了它们获得感染人类能力的方式和途径,重点评估和揭示了它们跨越种间屏障感染并引起人流感大流行的潜力,为动物流感的防控和人流感的预警预报以及防控政策制定提供了重要科学依据。这是陈化兰院士团队获得的第四个国家科技奖励,另外三项分别是2005年的国家科技进步奖一等奖、2007年的国家技术发明奖二等奖和2013年的国家自然科学奖二等奖。