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。

基于旁压试验的饱和黄土强度分类评价方法研究

天然沉积条件下,饱和黄土具有显著差异的物性沉积状态、强度和变形规律,在水、力和时间等因素的共同作用下,由欠压密状态向正常压密状态持续演变。旁压试验有效规避了取样扰动和室内外应力状态的差异,是合理认识饱和黄土特征强度的有效手段。针对旁压曲线及其3个特征压力值和两个特征强度指标分别和埋深、初始孔隙比e、液性指数I_(L)等指标开展相关性分析,得到了饱和黄土强度的关键影响因素;并在此基础上定义了适用于饱和黄土的水敏性参数m_(ω),建立基本物性指标和特征强度之间的对应关系,提出两类饱和黄土的性质区分依据和欠压密饱和黄土的强度分区原则。研究表明:(1)饱和黄土的特征强度受到欠压密状态、稠度特征的综合影响,仅依赖单一物性状态指标,无法对其特征强度进行有效、合理的评价;(2)以饱和黄土的特征强度开始出现指数衰减特征的临界特征值(m_(ω)=0.5)为划分指标,可以区分两类饱和黄土的强度差异;(3)以水敏性参数m_(ω)=0.75/1.3为界,可将欠压密饱和黄土强度的长期演化过程划分为初期、中间和后期3个特征阶段,并给出了不同阶段内土体特征强度范围值。

两株H9N2亚型禽流感病毒的基因组序列分析及其对小鼠的致病性研究

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的生物学特性,本研究对2019年自青海省活禽市场家禽拭子和青海湖野鸟粪便中各分离到的一株H9N2亚型AIV,CK/QH/S1182/2019株和WB/QH/S1355/2019,并进行了病毒基因组序列测定、遗传演化分析和BALB/c小鼠致病性试验。HA序列分析显示,两株病毒的HA裂解位点均为333PSRSSR↓GLF341,不存在多个连续碱性氨基酸,符合低致病性禽流感病毒(LPAIV)分子特征。遗传演化分析结果显示,两株病毒的HA、NA基因均属欧亚分支。除WB/QH/S1355/2019株的M基因与A/chicken/Zhejiang/S1074/2016(H7N9)AIV株的M基因高度同源外,分离的两株病毒的其余基因节段均来源于H9N2亚型AIV。分离的两株H9N2 AIV的NA、PB1及NP基因亲缘关系较近,核苷酸同源性高达99%~100%,提示野鸟携带的H9N2亚型AIV与家禽来源的H9N2 AIV株可能存在基因重组的可能性。小鼠感染性试验结果显示,两株病毒均可在小鼠的鼻甲和肺中有效复制,但在小鼠的脑、脾脏和肾脏中均未检测到病毒,且在观察期内小鼠体质量均无明显变化,也未出现明显的临床症状,表明两株H9N2亚型AIV均对小鼠呈现低致病力。本研究对H9N2亚型AIV感染哺乳动物的风险评估提供了一定的数据支持,对该亚型AI的综合防控具有指导意义。

H7N9流感病毒人源分离株与禽源分离株复制特性研究

为了解H7N9流感病毒的生物学特性,本研究对H7N9流感病毒人源分离株(AH1)和禽源分离株(CK53)复制特性进行了系统比较研究。序列分析显示,AH1和CK53病毒在进化关系上同源性较高,仅有8个氨基酸位点差异。两株病毒分别接种禽类细胞DF1和CEF,人类细胞A549和Calu-3,检测其复制能力,结果显示在33℃和37℃两种温度条件下,两种病毒在禽类细胞中复制能力相似,但在人类细胞中AH1复制能力强于CK53。CK53在哺乳动物细胞连续培养5代后出现包含PB2/E^(627)K在内共5个氨基酸位点的突变,显示禽源分离株在哺乳动物细胞复制过程中可以迅速获得适应性突变。突变病毒CK53-P5在A549细胞中复制水平明显强于CK53,其复制能力与AH1差异不明显。本研究进一步揭示了H7N9流感病毒人源分离株与禽源分离株的生物学特性差异,为深入了解其致病分子机制提供了实验依据。

一株H10N1亚型禽流感病毒的遗传演化及其对小鼠的感染性研究

为了解从湖南省某活禽市场分离的一株鸭源H10N1亚型禽流感病毒(AIV) A/duck/Hunan/S10078/2015(H10N1)(简称Hu N/78/15)的生物学特性,本研究对其进行全基因组序列的测定及遗传演化分析,并对其进行BALB/c小鼠的感染试验。序列分析结果显示,该病毒HA基因的裂解位点只含有一个碱性氨基酸,为低致病性AIV (LPAIV)的分子特征。遗传演化分析结果表明该病毒的HA基因与NA基因分别来源于H10N7与H5N1亚型AIV,内部基因来源于H7N9、H4N6、H3N2、H11N7亚型AIV,呈现明显的遗传多样性。小鼠感染试验结果显示,Hu N/78/15能够在小鼠的鼻甲和肺脏中有效复制,但仅引起小鼠轻微的体重变化,表明其对小鼠呈低致病性。本研究结果为H10亚型AIV的持续监测和生物学特性研究提供相应的参考依据。

重组禽流感病毒(H5+H7)二价灭活疫苗(H5N1 Re-8株+H7N9 H7-Re1株)对商品肉鸡的免疫效力研究

为评估重组禽流感病毒(H5+H7)二价灭活疫苗(H5N1 Re-8株+H7N9 H7-Re1株)对商品肉鸡的免疫保护效果,本研究将该疫苗按照现地免疫程序分别接种10日龄白羽肉鸡和14日龄黄羽肉鸡,疫苗接种前和接种后每周采血,分离血清,检测H5亚型Re-8株和H7亚型H7-Re1株禽流感病毒(AIV)HI抗体滴度,并在初次免疫后3周和出栏时以鼻腔感染方式分别进行攻毒试验。结果显示,免疫前,所有肉鸡血清中H7亚型H7-Re1株AIV HI抗体滴度均低于1log2,H5亚型Re-8株AIV平均HI抗体滴度分别为5.3log2(白羽肉鸡)和4.1log2(黄羽肉鸡);一次免疫的白羽肉鸡在免疫后3周至出栏时,2种亚型AIV平均HI抗体滴度在6.0log2~6.7log2;2次免疫的黄羽肉鸡在初次免疫后3周至出栏时,2种亚型AIV平均HI抗体滴度均在6.0log2以上。在一次免疫后3周时和出栏时,采用高致病性H5、H7亚型AIV攻毒后,对照组白羽肉鸡和黄羽肉鸡均全部死亡,免疫组白羽肉鸡和黄羽肉鸡均不发病、不排毒、不死亡,获得100%的免疫保护。本研究结果表明,重组AIV二价灭活疫苗对商品肉鸡具有良好的免疫效果,为该疫苗的现地应用提供了参考依据。

2株H7N9亚型重组禽流感病毒的生物学特性和免疫原性研究

为评估经反向遗传构建的H7N9亚型重组禽流感病毒(AIV)H7-Re1株和H7-Re2株的生物学特性及免疫原性,本研究将这2株病毒分别以10^4倍稀释接种10日龄SPF鸡胚后,36℃培养,观察鸡胚存活情况并检测病毒HA效价,结果显示96 h时,2株病毒接种的鸡胚全部存活,培养至72 h时其HA效价均为9 log2,均显著高于亲本分离株。测定2株病毒的静脉内接种致病指数(IVPI),结果显示均为0。将2株病毒分别以10^6 EID50剂量鼻腔内接种5周龄SPF鸡,进行致病性试验,结果显示,接种后14 d内,2株病毒接种鸡均无临床症状,也不排毒。以2株病毒为种毒分别制备油乳剂灭活疫苗,以0.3 mL/只接种3周龄SPF鸡后3周时检测免疫鸡血清中HI抗体,结果显示,两种疫苗免疫鸡平均HI效价均可达到8.0 log2。于免疫后21 d,H7-Re1株免疫组鸡分别攻击10^6 EID50的H7N9亚型低致病力AIV(PG/SHH/S1069/13株)和10^5 EID50的高致病力AIV(CK/GX/SD098/17株),进行攻毒试验,结果显示两种病毒攻毒后免疫鸡均全部存活,且无发病和排毒出现。H7-Re2株免疫组鸡于免疫后21 d分别以10^5 EID50的剂量进行高致病力H7N9亚型AIV(CK/GX/SD098/17株)和H7N2亚型AIV(DK/FJ/SE0195/18株)的攻毒保护试验,结果显示两种病毒攻毒后免疫鸡均不发病、不死亡、不排毒。以上结果表明,以H1N1亚型A/Puerto Rico/8/34株病毒为内部基因供体、经反向遗传学方法构建的H7-Re1株和H7-Re2株均具有生长滴度高、生物安全性高和免疫原性好的特点。本研究为H7N9亚型禽流感疫苗的研制和应用奠定了基础。

禽流感(H5+H7)重组杆状病毒载体三价灭活疫苗对家禽的免疫效力研究

为评估禽流感(H5+H7)重组杆状病毒载体三价灭活疫苗(rBH5-11株+rBH5-12株+rBH7-2株)对家禽的免疫保护效果,本研究将制备的3批疫苗接种21日龄SPF鸡,并进行疫苗的效力检测及H5和H7亚型禽流感病毒(AIV)流行株的攻毒试验;同时将该疫苗接种商品蛋鸡和鸭,进行免疫抗体持续期研究。疫苗免疫效力试验结果显示,3批疫苗常规剂量(0.3 mL/只)分别接种SPF鸡后3周,免疫鸡血清中针对H5亚型Re-11株和Re-12株、H7亚型H7-Re2株AIV的平均HI抗体效价为7.9 log2~8.5 log2,对照组鸡血清中针对3种抗原的HI抗体均为阴性;用H5N6、H5N1和H7N9亚型AIV分别攻毒后10 d观察期内,对照鸡均全部发病死亡,所有免疫组鸡均不发病、不排毒、不死亡,获得100%的免疫保护。流行株的效力试验结果显示,免疫后3周,接种常规剂量(0.3mL/只)疫苗鸡血清中针对3种抗原的平均HI抗体效价均在7.9 log2以上,使用2株H5N6亚型AIV、2株H5N1亚型AIV及1株H7N9亚型AIV和1株H7N2亚型AIV流行株攻毒后,各免疫组鸡均获得100%的免疫保护。抗体持续期试验结果显示,80日龄商品蛋鸡在接种2次疫苗(0.5 mL/只)3周至16周,血清中针对3种抗原的平均HI抗体效价均在6.8 log2以上;2周龄鸭接种2次疫苗(0.5 mL/只),在首次免疫后3周至14周,血清中针对3种抗原的平均HI抗体效价均在6 log2以上。上述结果首次表明,禽流感杆状病毒载体三价灭活疫苗具有良好的免疫效力,能够预防H5亚型和H7亚型禽流感(AI),商品蛋鸡和鸭按照免疫程序接种2次疫苗后能够产生持久的HI抗体。本研究为禽流感疫苗的研制提供了新思路和科学依据。

H7N9禽流感DNA疫苗的免疫保护效力研究

为检测H7N9禽流感病毒(AIV) DNA疫苗的免疫保护效力,本研究将H7N9禽流感疫苗株A/Chicken/Guangxi/SD098/2017 (H7N9)[CK/GX/SD098/17 (H7N9)]的HA基因密码子优化后,定向克隆至载体pCAGGS中构建重组质粒pCA-SD098。将pCA-SD098转染至293T细胞后,采用间接免疫荧光(IFA)和western blot检测,结果显示,HA蛋白可以在293T细胞中正确表达。分别利用15μg和20μg重组质粒pCA-SD098免疫3周龄SPF鸡,3周后以相同的剂量和方式加强免疫,加强免疫一周后通过鼻腔分别感染105EID50的同源高致病性AIV (HPAIV)CK/GX/SD098/17 (H7N9)和异源低致病性AIV (LPAIV) A/Chicken/Chongqing/SD057/2017 (H7N9)[CK/CQ/SD057/17 (H7N9)],攻毒10 d内记录免疫鸡发病和死亡情况,检测免疫鸡HI抗体水平,并于攻毒后第3 d、第5 d和第7 d无菌采集所有鸡的喉头和泄殖腔拭子,采用红细胞凝集试验(HA)检测病毒的滴度。结果显示,重组质粒pCA-SD098免疫后可以诱导SPF鸡产生较高水平的HI抗体,15μg pCA-SD098剂量免疫鸡后能够完全抵御H7N9 HPAIV的致死性攻击,20μg pCA-SD098剂量可以有效阻断H7N9 LPAIV的感染。攻毒后,所有免疫鸡无发病、无死亡、无排毒,本研究为质粒pCA-SD098作为防控H7N9禽流感的候选DNA疫苗提供了实验依据。

细胞源禽流感病毒三价灭活疫苗(H5N1 Re-11株+Re-12株、H7N9 H7-Re3株)免疫效力研究

为评估重组禽流感病毒(H5+H7)三价灭活疫苗(细胞源,H5N1 Re-11株+Re-12株、H7N9 H7-Re3株)的免疫效力及对近期分离的H5和H7禽流感病毒(AIV)的免疫保护效果,本研究将3批疫苗以0.3 mL/只接种3周龄SPF鸡,疫苗接种后3周采集血清,检测针对H5亚型Re-11株、Re-12株和H7亚型H7-Re3株AIV的HI抗体效价;免疫后3周,以鼻腔感染的方式分别感染效力检验毒株和近期监测到的H5N1、H5N6和H7亚型AIV,进行攻毒效力试验。结果显示,3批疫苗接种SPF鸡3周时,血清中针对Re-11株、Re-12株和H7-Re3株抗原的平均HI抗体效价均在7.7log2~8.3log2,对照组鸡血清HI抗体均为阴性;分别以100 CLD50攻击H5亚型2.3.4.4h分支、2.3.2.1d分支AIV和H7N9亚型AIV效力检验毒株后14 d内,对照组鸡全部发病死亡且排毒,3批次疫苗免疫组鸡均不发病、不排毒、不死亡,获得完全保护。对近期分离H5和H7亚型AIV的免疫保护效力试验结果显示,接种0.3 mL/只疫苗3周的SPF鸡血清中针对3种抗原的平均HI抗体效价均在8log2左右。分别以105EID50攻击2019年分离的1株H5N6亚型、1株H5N1分离株、2株H7N9亚型AIV及2018年分离的H7N2亚型AIV后14 d内,对照组SPF鸡全部发病死亡,所有免疫组鸡均获得100%免疫保护。以上结果表明,细胞源重组AIV(H5+H7)三价灭活疫苗具有良好的免疫原性,能够完全抵御近期监测到的H7N9亚型AIV及H5N1和H5N6亚型AIV的攻击。本研究为细胞源AIV(H5+H7)三价灭活疫苗(H5N1 Re-11株+Re-12株、H7N9 H7-Re3株)的研发和应用提供了依据。

现用重组AIV(H5+H7)三价灭活疫苗对近期H5和H7亚型AIV分离株的免疫效力研究

为评估现用重组禽流感病毒(AIV)(H5+H7)三价灭活疫苗(H5N1 Re-11株+Re-12株,H7N9 H7-Re3株)对我国近期H5和H7亚型AIV分离株的免疫预防效果,本研究对60只3周龄SPF鸡以肌肉注射途径接种该疫苗(0.3 mL/只),另外,60只鸡注射PBS作为阴性对照组;免疫3周后分组,每10只免疫鸡和10只对照鸡为一组,共6组,采集各组鸡血清并检测针对6株AIV分离株(2020年~2021年分离的4株H5N6、1株H5N8和1株H7N9亚型AIV)的相应HI抗体效价。同时用上述6株AIV分离株作为抗原差异代表株,分别以105EID50的剂量进行攻毒试验,攻毒后5 d采集各组所有存活鸡的喉头和泄殖腔拭子样品,死亡鸡样品随时采集,进行排毒检测。HI抗体检测结果显示,免疫后3周,5组免疫鸡血清中针对H5亚型Re-11株和Re-12株抗原的HI抗体效价在8log2~8.6log2,针对4株H5N6 AIV分离株(DK/HuN/S11553/2020、 DK/GD/SC001/2020、 DK/FJ/S1424/20和GS/GZ/S1569/21)和1株H5N8 AIV分离株(WS/SX/4-1/20)的平均抗体效价分别为5.0log2、4.6 log2、4.3log2、3.8 log2、3.7log2;针对H7N9 AIV H7-Re3株的HI抗体效价为7.8log2,而针对H7N9 AIV分离株CK/YN/SD024/21的平均抗体效价为4.0log2;对照组鸡血清中针对疫苗株和所有分离株的HI抗体均为阴性。表明上述分离株与现用疫苗株存在较大抗原性差异。攻毒后14 d的观察期内,所有免疫组鸡均健活,且攻击3株H5N6和1株H7N9 AIV分离株的免疫组鸡均不排毒,但攻击1株H5N6 AIV分离株(GS/GZ/S1569/21)和H5N8 AIV分离株的免疫组分别有2/10和3/10只鸡的喉头拭子样品中检测到低水平的病毒;所有对照组鸡在攻毒后4 d内全部发病、死亡,且死亡对照组鸡的喉头和泄殖腔拭子样品均呈AIV阳性。以上结果表明,以近期野鸟或家禽中分离的H5和H7亚型AIV抗原变异株攻击各组鸡后,现用的H5+H7 AIV三价灭活疫苗可对免疫鸡提供无临床发病的保护,并可有效阻止分离株在鸡体内的复制。本研究为H5和H7三价疫苗的应用及更新提供了科学依据。

三株鸭源H7N2亚型禽流感病毒的遗传进化分析及其致病性研究

为了解我国H7N2亚型禽流感病毒(AIV)的进化及评估病毒对动物的致病性风险,本研究对2012年~2015年从浙江和湖南省活禽市场分离到的3株鸭源H7N2亚型AIV进行了遗传演化分析,并研究了其对家禽和哺乳动物小鼠的致病性。基因序列分析显示,3株病毒均是多个亚型AIV的重组体,表明不同来源病毒具有明显的基因多样性,可分为3个基因型。鸡的感染性试验结果显示,滴鼻感染3 d后,3株病毒感染组鸡的喉头、泄殖腔均有部分排毒,其中仅DK/ZJ/S3192/2012分离株可在鸡的脏器中检测到病毒,提示鸭源性H7N2亚型AIV在鸡体内仅具有有限的复制能力;鸭的感染性试验结果显示,3株病毒在鸭的脏器内均有不同程度的复制;小鼠的感染性试验结果表明,3株病毒均可以在没有预先适应的小鼠肺和鼻甲中高效复制,其中DK/HuN/S1515/2014分离株可在被迫杀的3只小鼠中的1只小鼠的脑组织中复制。以上结果表明3株H7N2亚型AIV对家禽和小鼠均呈现低致病力。本研究为H7N2 AIV的持续监测提供了数据支持,并且评估了其可能导致人类感染的风险。

H3亚型犬流感病毒荧光定量RT-PCR检测方法的建立

为建立H3亚型犬流感病毒(CIV)荧光定量PCR检测方法,本研究根据H3亚型CIV HA基因的保守区序列,设计合成一对特异性引物和Taq Man MGB探针,经条件优化后初步建立了H3亚型CIV荧光定量RT-PCR检测方法。结果显示,构建的重组质粒标准品在109拷贝/μL~10^(2)拷贝/μL浓度范围内有良好的线性关系,标准曲线的相关系数为0.999。该方法仅能特异性扩增H3N2亚型CIV核酸,与H3N2亚型禽流感病毒、人流感病毒和猪流感病毒及H9N2亚型CIV、H1N1亚型猪流感病毒、犬腺病毒、犬瘟热病毒、犬细小病毒、犬冠状病毒等病毒核酸均无交叉反应。该方法最低可检测到的质粒标准品浓度为19拷贝/μL,敏感性高于普通PCR方法。组内与组间重复性试验的变异系数均小于1%。利用该方法对83份临床样品的核酸进行检测,检测结果与病毒分离结果总符合率为97.59%。本研究建立的荧光定量PCR检测方法特异性强、敏感性高、重复性好、操作简便,为临床H3亚型CIV的快速检测提供可靠方法。

一株野鸟源H1N1亚型禽流感病毒的遗传演化及其对小鼠的致病性分析

为了解野鸟源H1N1亚型禽流感病毒(AIV)的分子特征及其对哺乳动物小鼠模型的致病风险,本研究对2020年分离到的一株H1N1亚型AIV A/wildbird/Jilin/SM199/2020(H1N1)(简称WB/JL/SM199/2020)进行基因组序列及遗传演化分析,并评估了其对BALB/c小鼠的致病力。序列分析结果显示,分离株的8个基因节段分别与GISAID数据库中的野鸟源H1N1、H6N1、H11N9、H7N7、H1N2、H12N8和H3N8亚型AIV各基因节段的同源性较高,达98%以上,表明该病毒基因来源复杂,具有明显的遗传多样性。系统发育分析结果显示,该病毒的HA和NA基因均属于欧亚分支。各蛋白氨基酸序列分析结果显示,该病毒HA蛋白裂解位点基序为^(324)PSIQSR↓GLFG^(333),符合低致病性AIV(LPAIV)特征;其内部蛋白氨基酸序列存在多处对小鼠致病力增强的氨基酸突变,如PB1蛋白的D^(622)G、NS1蛋白的I^(106)M、C_(138)F和V^(149)A突变、M1蛋白的I^(43)M和T^(215)A突变。小鼠致病性试验结果显示,该病毒仅能在小鼠的鼻甲和肺脏中有效复制,病毒滴度均在3log_(10)EID_(50)/mL以上。而在小鼠的脑、脾脏和肾脏中均未检测到该病毒,且感染组与阴性对照组小鼠均无相应临床症状,体质量均无明显降低。以上结果表明该H1N1亚型AIV对小鼠呈低致病力。本研究为野鸟源H1N1亚型AI的防控提供了数据参考,并为其生物学特征的进一步研究奠定了基础。

一株鸭源H10N5亚型禽流感病毒的全基因组序列分析及其对小鼠的感染性研究

为了解湖北省活禽市场鸭源H10N5亚型禽流感病毒(AIV) A/duck/Hu B/S1254/2014 (H10N5)株的生物学特性,本研究对其全基因组进行了测序,并以BABL/c小鼠为动物模型评价其对哺乳动物的感染性。序列分析结果显示:该病毒HA蛋白的裂解位点为334PELMQGR↓GLF343,符合低致病性AIV的特征。其表面基因HA、NA以及内部基因PB2和PA与1株江西野鸟源病毒株A/migratory duck/Jiangxi/30246/2013 (H10N5)高度同源,但其它内部基因节段PB1、NP、M和NS则来源于多个亚型的AIV。对小鼠的感染性实验结果显示,该病毒不需要提前适应就能够在小鼠的鼻甲和肺脏中有效复制,病毒滴度分别为4.08 log10 EID50/m L,5.0 log10 EID50/mL,病毒对小鼠呈低致病性,小鼠体重无显著的下降趋势,在感染期间小鼠未出现明显临床症状。本研究为了解H10N5亚型AIV分子进化关系,评估其对哺乳动物的感染风险提供了数据支持。

H5亚型2.3.4.4分支禽流感病毒HA基因重组质粒的免疫保护效力研究

为研制H5亚型禽流感病毒(AIV)流行株的DNA疫苗,本研究将目前流行的H5亚型2.3.4.4分支AIV代表株A/Duck/Guizhou/S4184/2017(H5N6)[简称DK/GZ/S4184/2017(H5N6)]的HA基因经密码子优化后克隆至载体pCAGGs中构建重组质粒pCA-S4184,经PCR和测序鉴定正确后转染293T细胞,利用间接免疫荧光试验和western blot鉴定。结果显示,该HA基因可以在293T细胞中瞬时表达。将15μg/只的重组质粒pCA-S4184经肌肉注射免疫3周龄SPF鸡,3周后以相同的剂量加强免疫,1周后再通过滴鼻途径分别以10^(5)EID_(50)/0.1 mL/只的同源高致病性AIV(HPAIV)DK/GZ/S4184/2017(H5N6)株和同分支异源HPAIV DK/GD/S1110/2019(H5N6)、DK/GX/1/2018(H5N6)、DK/HuN/SE0110/2018(H5N6)株攻毒,首免及攻毒后每周采血,检测每组鸡的HI抗体水平。在攻毒后14 d的观察期内每天记录各组鸡的发病和死亡情况,攻毒后第3 d、5 d和7 d采集所有鸡的喉头和泄殖腔拭子进行病毒的分离及其滴度的测定。结果显示,加强免疫后各组鸡的平均HI抗体滴度为1:8~1:11,攻毒后HI抗体效价均显著增加;pCA-S4184可以对SPF鸡提供抵抗致死性同源病毒和同分支异源病毒攻击的能力,保护率达到100%,且能显著降低SPF鸡的排毒量甚至不排毒。随后以15μg/只的pCA-S4184两次免疫3周龄SPF鸡,免疫后每隔2周采血检测HI抗体的动态消长规律并在首免后第12周和24周,分别随机选取8只免疫鸡和8只对照鸡通过滴鼻途径以10^(5)EID_(50)/0.1 mL/只感染同源HPAIV DK/GZ/S4184/2017(H5N6)株,并在攻毒后第3 d、第5 d和第7 d采集所有鸡的喉头和泄殖腔拭子,分离病毒并测其滴度,以评估该重组质粒在免疫持续期间所诱导的免疫保护效果。结果显示,重组质粒仍可以使免疫鸡完全抵抗同源病毒的攻击。本研究为重组质粒pCA-S4184作为防控H5亚型2.3.4.4分支禽流感的候选DNA疫苗提供了实验依据。

两株H9N2亚型禽流感病毒的遗传演化及其致病性分析

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的分子特征及其对家禽和哺乳动物小鼠的致病性,本研究对2020年分离到的两株H9N2亚型AIV:A/chicken/Jiangsu/S1625/2020(H9N2)(简称CK/JS/S1625/2020)株和A/duck/Sichuan/S1537/2020(H9N2)(简称DK/SC/S1537/2020)株,进行了基因组测序、序列分析及其对SPF鸡、鸭和BALB/c小鼠的致病力评价。同源性分析结果显示,两株病毒HA和NA基因的同源性分别为93.3%和95.8%,其编码氨基酸序列的同源性分别为95.4%和95.9%,同源性较低。且两株病毒HA蛋白裂解位点分别为^(333)PSRSSR↓GLF^(341)、^(333)PSRSNR↓GLF^(341),均不存在多个连续的碱性氨基酸,符合低致病性禽流感病毒(LPAIV)HA序列特征。两株病毒的HA蛋白均为典型的人源受体结合特征,即^(155)T、^(183)N和^(226)L。遗传演化分析结果显示,两株病毒的HA、NA基因均属于欧亚分支,但二者的亲缘关系较远。鸡感染性试验结果显示,CK/JS/S1625/2020株感染组鸡可通过喉头和泄殖腔向外界环境排毒。虽然在全部鸡的喉头中检测到了DK/SC/S1537/2020株,但仅在部分鸡的泄殖腔检测到了该病毒,且喉头的排毒量明显高于泄殖腔。鸡血清抗体检测结果显示,两株病毒感染鸡血清的HI抗体全部阳转,效价在1:128~1:2048。表明,鸡源H9N2病毒比鸭源H9N2病毒在鸡体内的适应性和复制能力更强;鸭感染性试验结果显示,两株病毒均只能通过鸭的喉头向外界环境排毒,但病毒滴度均较低,且均不能在鸭体内有效复制;小鼠感染性试验结果显示,两株病毒仅能在小鼠的鼻甲中有效复制,而在小鼠的脑、脾脏和肾脏中均未检测到病毒。以上结果表明两株H9N2亚型AIV对家禽和小鼠均呈低致病力。本研究为进一步了解H9N2 AIV提供了一定的参考数据,有必要对自然界中传播的H9N2流感病毒持续监测和进化分析。

一株低致病力H5N3亚型禽流感病毒的全基因组序列分析及其对小鼠的感染性研究

为了解H5N3亚型禽流感病毒(AIV)的生物学特性,本研究对从我国广西鸭体内分离到的一株低致病力H5N3亚型AIV DK/GX/S11453/2019(H5N3)进行了全基因组序列分析、抗原性分析、对小鼠的感染性以及受体结合特性分析。全基因组序列分析显示,该病毒的基因具有明显的野鸟源性,该病毒除HA与NA来源相同外,其余片段均来源不同,具有明显的遗传多样性。HA蛋白的裂解位点仅含有一个碱性氨基酸,符合低致病力AIV的分子特征。抗原性分析结果显示该病毒分离株与近几年国内使用的各疫苗株的抗原差异性较大。小鼠感染性试验结果显示,该病毒对小鼠呈现低致病力,不引起小鼠明显的体质量下降,但可以在小鼠的肺脏和鼻甲内有效的复制。受体结合特性分析结果显示,该病毒具有同时结合α-2,3和α-2,6受体的能力,存在一定感染哺乳动物的风险。本研究通过对该H5N3亚型AIV部分生物学特性的分析,为H5N3亚型禽流感的防控提供理论依据。

一株鸭源H6N6亚型禽流感病毒的全基因组序列分析及对小鼠的感染性研究

为了解H6N6亚型禽流感病毒(AIV)的生物学特性,本研究对2015年在广东活禽交易市场分离的一株鸭源AIV DK/GD/S1182/2015(H6N6)进行了全基因组测序、遗传演化分析和对BALB/c小鼠的感染性试验。序列分析显示,该病毒的HA蛋白裂解位点处仅有一个碱性氨基酸,符合低致病性AIV的分子特征;HA蛋白的222V和228S,可以增强病毒对α-2,6唾液酸受体的结合能力。NA蛋白颈部有11个氨基酸的缺失,这将会影响NA的神经氨酸酶活性;该病毒可能是2010年广东H6N6猪流感病毒与2014年广西AIV重组产生。小鼠感染性试验表明,该分离株不需要预先适应就能够在小鼠的肺脏内高效复制,提示该分离株具有感染哺乳动物的潜在风险。本研究对H6亚型AIV监测和相关生物学特性研究具有一定的指导作用。

N9亚型禽流感病毒NA蛋白在昆虫细胞中的表达与鉴定

为了表达具有反应原性的N9亚型禽流感病毒(AIV)神经氨酸酶(NA)蛋白,本研究将DK/HuN/S11670/2015(H11N9)株NA基因克隆至杆状病毒转移载体中,构建重组转移载体pFastBacHT A-N9并经PCR和测序鉴定后转化DH10Bac感受态细胞,经PCR鉴定获得了重组杆粒rBacmid-N9,转染昆虫细胞sf21获得重组杆状病毒rBaculovirus-N9。将获得的P3代重组杆状病毒感染sf21细胞后经间接免疫荧光试验(IFA)检测N9蛋白的表达和定位,采用western blot鉴定N9蛋白的反应原性。将杆状病毒表达的重组N9蛋白包被ELISA酶标板,初步建立间接ELISA方法,利用该方法分别检测N9蛋白抗体阳性鸡血清和阴性鸡血清。IFA和western blot结果显示,N9蛋白正确表达且主要锚定在细胞膜上,表达的N9蛋白可以与鼠源N9蛋白单克隆抗体发生特异性反应。间接ELISA方法结果显示,初步建立的间接ELISA方法可以检测鸡血清中的N9抗体。上述结果表明,经杆状病毒—昆虫细胞表达的N9蛋白具有良好的反应原性,为N9 AIV检测试剂盒的研发奠定了基础。