H9N2 AIV灭活疫苗免疫SPF鸡攻毒后肺组织免疫相关基因表达变化研究

[目的]本试验旨在探究H9N2亚型禽流感病毒攻击对H9灭活疫苗免疫SPF鸡呼吸系统的影响。[方法]选用36只3周龄SPF鸡,随机分为对照组(Con)、攻毒组(Flu)、免疫后攻毒组(Vac+Flu)。以每只0.4 mL剂量免疫接种H9灭活疫苗,3周后以10~6 EID_(50)的病毒量进行攻毒,采集拭子、血清、气管、肺组织等样品,通过血凝抑制(HI)试验、RT-PCR、荧光定量PCR(qPCR)等方法检测血清中HI抗体滴度、肺脏流感病毒M基因拷贝数以及免疫相关基因CD4、CD8、GATA3、T-bet、IL-4、IL-13、TNF-α、IFN-γ、Perforin、Granzyme、FasL、Fas等的表达量;并利用HE染色、免疫组织化学的方法观察气管、肺脏的病理变化及病毒特异性抗原NP蛋白的分布特征。[结果]HI试验结果显示,SPF鸡疫苗免疫后可产生较高的H9N2 AIV抗体效价。免疫保护试验和RT-PCR结果显示,SPF鸡疫苗免疫后攻毒仍能检测到机体排毒和流感病毒M基因在肺脏组织中的表达。HE染色和免疫组化结果显示,接种H9N2 AIV灭活疫苗后能够明显减轻SPF鸡气管和肺脏的病理损伤,降低气管、肺脏中的病毒载量。荧光定量PCR结果显示,接种H9N2 AIV灭活疫苗后能够提高SPF鸡肺脏中Th1、Th2细胞因子分泌水平,促进穿孔素/颗粒酶途径相关基因表达进而增强肺脏中细胞毒性反应。[结论]H9N2疫苗免疫鸡感染H9病毒后虽然仍存在排毒现象,但其抗病毒免疫系统活跃、其主要器官病毒载量降低,建议按照流感疫苗免疫程序进行免疫接种,提高对流感的防控水平。

H9亚型禽流感广谱亚单位疫苗抗原设计及其免疫效力

H9N2亚型禽流感病毒(AIV)变异快、传染性强,由病毒流行株制备而成的灭活疫苗达不到完全保护的效果,导致H9N2亚型禽流感时有发生。为研发具有广谱保护性的H9亚型禽流感疫苗,本研究利用生物信息技术,对H9亚型AIV HA基因序列进行分析,设计获得HA基因序列。将HA基因构建于杆状病毒表达系统,表达的重组HA蛋白血凝效价为1×2^(12),与不同分支H9亚型AIV阳性血清具有良好的交叉反应活性。将重组蛋白制备成疫苗(rHA疫苗)免疫10日龄雏鸡,免疫后28 d将不同亚分支的H9亚型AIV流行毒株115和YZ株分别以1×10^(6)EID_(50)(半数鸡胚感染量)感染试验鸡,rHA疫苗组交叉保护效力明显优于商品苗组。本研究结果表明H9亚型禽流感广谱型亚单位疫苗具有较好的应用前景,可以用于防控H9 AIV感染。

自噬在H9N2亚型禽流感病毒和大肠杆菌共感染中的作用研究

为探究H9N2亚型禽流感病毒(AIV)和大肠杆菌共感染对无特定病原体(SPF)鸡肺组织和免疫系统的损伤及细胞自噬在共感染致病过程中的作用,选用60只3周龄SPF鸡,随机平均分为对照组、单独细菌感染组、单独病毒感染组、先病毒后细菌共感染组和先细菌后病毒共感染组5组。于处理后第1、3、5和7天各组随机选择3只鸡采集血清和肺组织,利用荧光定量PCR和HE组织学染色技术探究共感染对SPF鸡的肺组织系数、肺组织病理变化和肺组织屏障功能的影响。利用细胞培养、荧光定量PCR、酶联免疫吸附和Western blot等技术探究共感染与细胞自噬的关系以及自噬对共感染炎症反应和辅助性T细胞17(Th17)免疫反应的影响。结果显示:先病毒后细菌共感染试验组导致鸡肺组织病理损伤严重;共感染诱导强烈的细胞自噬,先病毒后细菌组自噬相关因子(LC3、Beclin-1)的蛋白表达水平与其他组相比极显著升高(P<0.01);同时与其他组相比,先病毒后细菌组炎症因子基因表达水平极显著升高(P<0.01),Th17免疫相关因子基因表达水平极显著降低(P<0.01)。提示:自噬通过促进共感染中炎性因子释放且抑制Th17免疫反应,造成鸡肺组织严重损伤。本试验为研究病毒与细菌共感染机制提供了科学依据。

H9N2亚型禽流感病毒血凝素和神经氨酸酶基因的遗传分析

H9N2亚型禽流感病毒自1994年在中国首次发现以来,一直在家禽中流行,其导致的产蛋下降和发病死亡给养禽业发展带来严重危害。以前的研究发现中国的H9N2亚型禽流感病毒在进化过程中形成多个基因型,其表面抗原蛋白血凝素基因(HA)可被划分为以A/chicken/Beijing/1/94、A/quail/Hong Kong/G1/97(G1)和A/chicken/Heilongjiang/35/01等为代表的3个亚群,神经氨酸酶基因(NA)可被划分为以A/chicken/Beijing/1/94、A/quail/Hong Kong/G1/97(G1)和A/chicken/Hong Kong/G9/97(G9)等为代表的3个亚群。其中类G1病毒的HA基因只在香港分离株中出现。本研究对我国2003年～2004年从禽类中分离的H9N2亚型禽流感病毒血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)基因进行测定和遗传演化分析,结果表明其中11株病毒的HA基因属于CK/BJ/1/94群系,NA基因属于CK/BJ/1/94或DK/HK/G9/97群系,并首次发现两株病毒含有类G1病毒HA和NA基因,而且这些类G1病毒具有不同的抗原性以及人流感病毒的受体结合位点。本研究结果提示应对H9N2病毒的防治及其公共卫生意义予以高度重视。

禽流感疫苗研究进展

禽流感是由禽流感病毒引起的一种传染性强、危害呼吸系统的人兽共患病,给我国家禽养殖业和公共卫生造成严重威胁。目前,免疫接种是我国防控禽流感的主要措施,其中灭活疫苗应用较为普遍。随着基因工程技术如DNA重组技术、反向遗传学技术及基因编辑技术的发展,禽流感疫苗的研发逐渐从传统的灭活疫苗和弱毒活疫苗向基因工程疫苗过渡。禽流感病毒易发生抗原漂移和抗原转变,针对流行现状进一步更新疫苗株和开发更有效的疫苗对禽流感的防控至关重要。通用型禽流感疫苗能够对多种亚型或亚型内多个分支的禽流感病毒提供更广泛的保护,开发能够提供交叉保护的通用型流感病毒成为大势所趋。文章对禽流感灭活疫苗、减毒活疫苗、重组活载体疫苗、基因工程亚单位疫苗、核酸疫苗和通用型疫苗的研究进展进行阐述,为禽流感疫苗研发提供借鉴。

低致病性A/Anhui/1/2013(H_7N_9)流感病毒感染小鼠肺组织的miRNA表达谱分析

[目的]本试验旨在利用基因芯片测序技术分析宿主miRNA在调控流感病毒感染小鼠肺组织过程中的作用。[方法]应用低致病性H_7N_9亚型A/Anhui/1/2013流感病毒及PBS感染BALB/c小鼠,感染后3 d取小鼠肺组织分别利用转录组测序技术和miRNA芯片测序技术筛选差异表达mRNA和miRNA,并利用RT-qPCR验证差异miRNA。之后分别采用Targetscan、PITA及microRNAorg软件预测靶基因并结合转录组mRNA信息筛选候选miRNA的假定靶基因,最后利用Gene Ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes(KEGG)分析差异miRNA的生物学功能及其可能调控的信号通路。[结果]与PBS组相比,低致病性H_7N_9病毒感染组共筛选到265个差异表达miRNA,其中143个miRNA显著上调,122个miRNA显著下调。差异表达miRNA经RT-qPCR验证,10条候选miRNA的RT-qPCR结果与芯片结果有非常好的一致性。进一步KEGG分析表明,这些差异表达miRNA主要富集在Rap1、PI3K-Akt、Hippo、MAPK、Wnt、黏着斑、自噬等免疫相关信号通路中。结合差异mRNA信息进行miRNA-mRNA调控网络分析,显示主要有15条差异表达miRNA和31个差异靶基因富集到这些信号通路中。[结论]成功筛选到了低致病性H_7N_9感染小鼠肺组织后引起的差异表达miRNA,且RT-qPCR证明其与基因芯片测序结果表达趋势具有很好的一致性,为深入研究宿主miRNA在调控低致病性H_7N_9流感病毒与宿主相互作用的分子机制奠定了基础。

H9N2亚型禽流感病毒A/Chicken/Guangdong/21/01株反向基因操作系统的建立

H9N2亚型禽流感病毒自1994年在中国大陆首次分离以来,不仅在家禽中广泛流行,而且也可以感染哺乳动物和人。由于H9N2亚型禽流感病毒是低致病性的,更增加了其感染人并在人群中存在下去的可能性,因此研究其感染哺乳动物的分子机制具有重要的意义。本研究建立了A/Chicken/Guangdong/21/01(简称:CK/GD/21)病毒的8质粒反向基因操作系统,并通过转染293T细胞成功拯救了该病毒R-GD/21。R-GD/21在对SPF鸡和BALB/c小鼠的致病性方面保持了与亲本野毒一致的生物学特性。CK/GD/21反向基因操作系统的成功建立,为今后通过基因替换、定点突变技术确定H9N2亚型禽流感病毒感染哺乳动物的分子机制奠定了基础。

2株H9N2亚型AIV分离株的遗传演化及其对小鼠的致病性研究

为了解江苏地区H9N2亚型禽流感病毒(AIV)流行株的生物学特性,从江苏某养殖场分离到2株H9N2亚型AIV,A/chicken/Jiangsu/25/2019(CK/JS/25/19)和A/chicken/Jiangsu/43/2019(CK/JS/43/19),进行病毒纯化、全基因组测序、遗传进化分析,并研究其对小鼠的致病性。结果显示:2株分离株具有较高的同源性,与BJ/94、Y280、G1、F/98等代表性毒株同源性较低;HA、NA基因位于Y280分支,PB2、M基因位于G1分支,PB1、PA、NP、NS基因位于F/98分支,符合当前H9N2流行趋势;HA基因裂解位点的氨基酸组成为RSSR↓GLF,符合低致病性AIV特征;抗原性、受体结合特性、致病性等关键位点存在一定的变化,且HA、NA存在潜在糖基化位点的增加或缺失;小鼠试验表明,CK/JS/43/19对小鼠的致病性更强,且聚合酶活性更高。提示:近年来江苏地区H9N2亚型AIV发生了较大程度的进化,具有感染哺乳动物的潜在威胁,相关研究结果为监测和防控H9N2亚型AIV提供了理论参考。

1株H9N2亚型禽流感变异株HA基因遗传演化分析及反向遗传操作系统的建立

为了解2018年江苏养殖场分离的1株H9N2亚型禽流感病毒A/chicken/Jiangsu/76/2018 (JS/76)的遗传变异情况,对其HA基因进行了测序和遗传演化分析,并且成功构建JS/76的反向遗传操作系统。HA基因演化分析结果显示,JS/76毒株的HA基因裂解位点为PSRSSR↓GLF,是典型低致病性禽流感病毒(LPAIV)的特征序列。其216位氨基酸为亮氨酸(L),具有哺乳动物α-2, 6唾液酸受体结合特征,并且在127位氨基酸额外增加了一个潜在糖基化NGT。随后,基于流感病毒的"12质粒系统"成功拯救该病毒,命名为r-JS/76,测定其血凝价为1∶1 024。结果显示,r-JS/76在EID_(50)和TCID_(50)等方面保持了与亲本毒株相似的滴度。体外试验证明,拯救毒株与野生毒株在SPF鸡胚和MDCK细胞上的复制能力保持一致,受体结合试验表明拯救病毒与亲本病毒均具有人源受体结合特征,可能已获得感染哺乳动物和人的能力。本研究对H9N2亚型禽流感病毒HA基因遗传演化进行分析并成功建立其反向遗传操作技术平台,为今后探索H9N2流感病毒致病机理、传播机制与基因功能等研究奠定了基础。