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。

野鸟源H8N2亚型禽流感病毒的生物学特性分析

本研究团队于2019年在常规主动监测野鸟源禽流感病毒(AIV)时,于山东省荣成市分离到一株H8N2亚型AIV,为了解该株H8N2亚型AIV的生物学特性,本研究对其全基因组进行了测序及遗传演化分析。结果显示,该病毒HA和NA基因分别来自鸭源H8N4和H9N2亚型AIV,其部分内部基因来源于野鸟源AIV,而且该H8N2亚型AIV的PB2基因起源于北美,表明该H8N2亚型AIV是一株跨大陆、跨物种、多亚型的重组AIV。关键氨基酸位点分析显示,其HA蛋白碱性裂解位点氨基酸序列为SIEPK/GLF,为低致病AIV分子标志;PB1蛋白出现D622G突变,NS1蛋白存在P^(42)S、I^(106)M、C^(138)F突变,提示其具有增强对哺乳动物致病性的潜在能力。采用该H8N2亚型AIV感染SPF鸡后采集各脏器及拭子样品,接种鸡胚后通过病毒滴定试验检测,结果显示,该病毒不能通过SPF鸡的喉头或泄殖腔排毒,且在感染鸡各脏器中均未检测到该病毒的有效复制。进一步采用该病毒感染BALB/c小鼠后观察临床症状,并采集各脏器后利用普通鸡胚进行脏器病毒滴定试验,结果显示,小鼠感染病毒后无明显临床症状和体质量下降。该H8N2亚型AIV虽不致死小鼠,但在其肺脏、鼻甲、肾脏以及脾脏均可有效复制。本研究对该H8N2亚型AIV的部分生物学特性进行了探究,为H8N2亚型AI的综合防控提供参考依据。

一株多重配H13N8亚型禽流感病毒分子进化以及对鸡致病性研究

2018年对宁夏回族自治区沙湖自然保护区进行禽流感病毒(AIV)流行病学调查中,本研究室分离到一株H13N8亚型AIV。为了解这株H13N8亚型AIV生物学特性,本研究对其全基因组进行了测序及遗传演化分析。结果显示,该病毒HA和NA基因分别来自H13N6和H3N8亚型AIV,内部基因来源于H13N8、H6N2、H13N6、H13N2亚型AIV,是一株多亚型重组AIV,其HA蛋白碱性裂解位点氨基酸序列为ISNR↓GLF,为低致病AIV分子标志。关键氨基酸位点分析显示,其M1蛋白具有N30D和T215A的突变,NS1蛋白具有P42S、L98F和I101M的突变,表明其具有增强对哺乳动物致病性的潜在能力。SPF鸡的感染性试验显示,鸡感染该病毒后不能通过喉头或泄殖腔排毒,在感染鸡各脏器均不能有效复制,其感染鸡的潜在风险较小。本研究对禽流感的综合防控具有一定的指导意义。

一株低致病性H5N6亚型禽流感病毒(AIV)的生物学特性分析

2019年11月本实验室从家禽监测样品中分离鉴定到一株低致病性H5N6亚型禽流感病毒(AIV),命名为A/chicken/Hebei/S1/2019(H5N6)(简称CK/HeB/S1/19)。为进一步了解其生物学特点,本实验对其全基因组测序并进行遗传演化分析,结果显示,该病毒属于2.3.4.4h分支,碱性裂解位点为PLRESR↓GLF,属于低致病性AIV(LPAIV)。对其各基因节段分别经BLAST比对后发现,其外部基因来源于H5N6亚型AIV,内部基因完全来源于H9N2亚型AIV,推测该分离株为一株重组病毒。将CK/HeB/S1/19病毒株接种SPF鸡及BALB/c小鼠研究其致病性,结果显示,该病毒虽然能够感染鸡,但不能在鸡体内有效复制,而该病毒未经适应就可在3只小鼠的鼻甲和肺中进行复制,对小鼠呈低致病性。本研究为H5亚型AIV的检测和其感染的综合防控提供了参考依据。