H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白在水稻胚乳中的表达及其纯化

为制备H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白并评估其免疫原性,利用水稻表达系统表达H5N1亚型禽流感病毒重组HA蛋白。首先构建了重组植物表达载体pCAMBIA1300-HA,该载体具有GT13特有启动子、信号肽SP和终止子,有利于外源基因在水稻中表达。之后将重组质粒pCAMBIA1300-HA通过电转化法导入根癌农杆菌EHA105中,筛选出阳性菌落并侵染水稻愈伤组织。经过暗培养、潮霉素筛选、分化、生根、成苗,采用CTAB法提取水稻叶片DNA,PCR鉴定结果显示,HA基因已插入到水稻基因组中,重组HA基因大小为4660 bp。将阳性植株移植到大田中,4个月后收获水稻种子,提取水稻胚乳蛋白,Western blot鉴定结果表明,HA蛋白在水稻胚乳中成功表达。重组HA蛋白通过Q阴离子层析、疏水层析和凝胶过滤层析三步分离纯化,其纯度达到90%以上。最后将纯化后的重组HA蛋白与ISA 50V佐剂混合并乳化制成疫苗,免疫小鼠,小鼠血清具有较高的特异性抗体水平,表明重组HA蛋白免疫原性较好。综上,成功构建了H5N1亚型禽流感病毒HA重组蛋白的水稻表达系统,并分离纯化获得了高纯度和免疫原性良好的重组HA蛋白。

H5N6禽流感病毒分子生物学研究进展

H5N1禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)于1996年在我国广东省首次被鉴定以来,不断进化和传播。H5亚型病毒进一步进化成多个不同的亚支,其中2.3.4.4占主导地位,其中的H5N6病毒在2021年导致人类感染明显增加,共报告33例,有11例死亡[1]。病毒内部基因中发现了一些哺乳动物适应位点的突变[2],严重威胁人类健康。及时了解病毒的分子变异情况对该病毒的防控起到非常关键的作用。因此,本文对H5N6禽流感病毒的病原学、分子变异、病毒重组等方面的研究进展进行综述如下。

神经氨酸酶茎部氨基酸缺失对H5N1亚型禽流感病毒生物学特性的影响

近年来H5N1亚型禽流感病毒（AIV）神经氨酸酶（NA）茎部15—20个氨基酸的自发缺失时有报道，突变对于AIV生物学特性的影响还没有得到系统研究。应用反向遗传操作技术，拯救获得5株具有不同NA茎部长度的H5N1／PR8重组AIV。重组病毒的内部基因和血凝素（HA）基因来源相同，NA基因来源不同，并在NA茎部进行20个氨基酸的删除或添加突变。通过研究其生物学特性发现，5株重组病毒在SPF鸡胚中繁殖良好，其EID50、MDT和平均病毒滴度相似；NA茎部长短影响病毒的解凝能力，长茎病毒红细胞解脱能力比短茎病毒强；NA茎部15或20个氨基酸删除突变提高了重组病毒在MDCK细胞上的繁殖能力，短茎病毒释放出的病毒粒子数量是长茎病毒的10。100倍，释放时间提前6．10h，短茎病毒在MDCK细胞上形成的空斑也明显比长茎病毒的空斑大。实验结果揭示了AIVNA茎部氨基酸缺失突变的生物学意义，NA茎部15或20个氨基酸删除突变增强了AIV的细胞适应性，可能与现阶段H5N1亚型AIV宿主范围进一步扩大有关。利用反向遗传技术成功拯救了5株H5N1／PR8重组流感病毒，为流感病毒基因功能研究和重组疫苗研究建立了技术平台。通过对AIVNA茎部氨基酸的删除突变提高了病毒在MDCK细胞上的繁殖产量，为流感病毒细胞苗的生产提供了新的思路。

用电穿孔方法研究H5N1禽流感病毒DNA疫苗对动物的免疫保护作用(英文)

为了研究H5N1DNA疫苗对小鼠和鸡的保护效率,用H5N1禽流感病毒HADNA疫苗免疫BALB/c小鼠和SPF鸡.小鼠和鸡分别经电穿孔和肌肉注射免疫两次,间隔为3周.二次免疫后,用致死量的同源病毒进行攻毒实验.空白对照组在攻毒后全部死亡,而经电穿孔免疫的小鼠和鸡均获得了完全的保护,并能有效地抑制病毒在小鼠肺脏和鸡泄殖腔的繁殖.同时,电穿孔免疫的小鼠和鸡均产生了高水平的特异性抗体.经电穿孔免疫的小鼠攻毒后CTL反应明显加强.这些结果表明,HADNA疫苗能有效地保护小鼠和鸡对禽流感病毒的感染,同时也表明电穿孔免疫是DNA疫苗免疫的有效途径之一.

禽流感H5N1亚型病毒感染ICR小鼠的动物模型

目的建立H5N1禽流感病毒感染ICR小鼠的疾病动物模型。方法将100μL H5N1禽流感病毒原液（EID50为10^5.37／0．2mL）鼻腔接种ICR小鼠，设生理盐水组、正常尿囊液组对照，接毒后14d内每隔12h观察一次，主要观测指标有：临床体征、体重和体温变化、死亡率、病理变化、病毒分离和血清抗体检测（ELISA方法）。结果被感染的ICR小鼠的病程可以划分为潜伏期（第0～1天）、急性感染期（第2～7天）、恢复期（第8～14天），急性感染期表现出活动明显减少，弓背，反应性差，扎堆；接毒后第1天开始体温和体重下降，第6天体温和体重停止下降；接毒组ICR小鼠累计的死亡率为60％；急性感染期ICR小鼠的肺部病变最严重，表现为间质性肺炎，肺间质充血、水肿和淋巴细胞浸润，毛细血管扩张，上皮细胞变性、坏死、脱落，并有充血和单核细胞浸润；接毒后第1天至第8天可在小鼠的肺、脑、气管和心、肝、脾、肾分离到病毒；接毒后第6天从ICR小鼠血清中检测到抗体。结论本实验室建立的H5N1禽流感病毒感染ICR小鼠的模型在临床表现、体重变化、死亡率、病理变化、病毒复制指标能达到禽流感病毒疾病模型的造模要求，符合人类禽流感感染疾病的基本特征。

一株虎源H5N1亚型禽流感病毒的分离鉴定及生物学特性研究

2015年2月,从广西省南宁市动物园发病并死亡的白虎组织样品内分离到一株H5N1亚型禽流感病毒(AIV),命名为A/tiger/Guangxi/1/2015(H5N1)(简称Tiger/GX/1/15)。本研究对该分离株的全基因序列进行测定,并对其致病性进行研究。基因组序列分析表明:该病毒的HA基因属于Clade 2.3.2.1分支,HA蛋白的裂解位点处具有多个连续碱性氨基酸(^(341)RRRKR^(345)),具备高致病性禽流感病毒(HPAIV)的典型分子特征。BLAST分析显示该分离株的各基因节段分别与H5N1和H9N2亚型AIV的相应基因节段具有较高的相似性,推测该分离株为一株重组病毒。该病毒在小鼠的肺和鼻甲骨中能够进行有效的复制,对鼠的半数致死量(MLD_(50))>5.52 logEID_(50),对小鼠具有中等致病性。以上结果表明:该分离株未经适应便具备感染小鼠并对小鼠具有较高致死的能力。

H5N1型禽流感病毒感染非人灵长类动物的观察

目的观察H5N1型禽流感病毒对中国非人灵长类动物的易感性并建立动物模型。方法将病毒通过滴鼻接种实验猴,观察感染后动物的临床症状,采血、咽拭子及各器官组织进行血清学、病原学及病理学检查,记录抗体变化、病毒分离情况及病理学改变。结果感染后动物表现轻度食欲下降、一过性体温升高及外周血白细胞减少,肺组织病毒分离及RT-PCR阳性,病理检查感染急性期动物肺组织表现为间质性肺炎,肺泡间隔增宽,充血出血明显,肺泡受压变形,间质及肺泡内有大量炎细胞浸润,符合病毒性肺炎的改变,感染后14 d动物血清IgG抗体水平较感染前升高4倍。结论H5N1病毒可感染非人灵长类动物,可以作为感染模型进行H5N1病毒的发病机制、疫苗评价、药物筛选等研究。

禽流感H5N1亚型病毒感染BALB/c小鼠的疾病动物模型

【目的】建立H5N1禽流感病毒感染BALB/c小鼠的疾病动物模型。【方法】将100μLH5N1禽流感病毒原液(ELD50为10-9/0.2mL)鼻腔接种BALB/c小鼠,设正常尿囊液组对照,接毒后14d内每隔24h观察一次,主要观测指标有:临床症状、体质量和体温变化、死亡率、病理变化、病毒分离。【结果】被感染的BALB/c小鼠的病程可以划分为前驱期(1～2d)、发作期(第3～7天)、恢复期(第8～14天),发作期接毒小鼠出现各种严重的临床症状,表现出极度消瘦,触之发凉,闭目,鼠尾苍白,出现大批死亡;接毒后第1d体温开始下降,第3～7天体温低于34℃,第8天体温开始缓慢恢复;接毒后第1天体质量开始下降,第6天体质量停止下降,开始缓慢增加;接毒组BALB/c小鼠累计的死亡率为73%;发作期接毒BALB/c小鼠病变最严重,小鼠各个脏器(肺、脑、心、肝、肾)出血、淤血、水肿、坏死等病理改变严重,同时伴有大量炎性细胞浸润,;接毒后可在小鼠的肺、心、肝、脾分离到病毒。【结论】本实验室建立的H5N1禽流感病毒感染BALB/c小鼠的模型在临床症状、体质量变化、死亡率、病理变化、病毒复制指标能达到禽流感病毒疾病模型的造模要求,符合人类禽流感感染疾病的基本特征。

H5N1亚型禽流感病毒鸡胚分离株蚀斑克隆及生物学特性比较

建立了H5N1亚型禽流感病毒(AIV)蚀斑克隆方法,用不加中性红的营养琼脂为覆盖层,在倒置显微镜下挑斑,对3株H5N1亚型AIV鸡胚分离毒株进行了蚀斑克隆纯化,从同一鸡胚分离毒株中纯化得到了蚀斑大小和形态均存在显著差异的毒株,共获得13株蚀斑克隆纯化株。研究结果表明,当小牛血清浓度为2%时,加入终浓度50μg/ml的胰酶可明显促进和刺激蚀斑的形成,蚀斑的直径和PFU/ml均有显著的增加。通过TCID50、EID50和LD50测定发现,来自同一鸡胚分离株的不同蚀斑克隆纯化株中,蚀斑大、毒力强的克隆毒株占优势,而且蚀斑较大的,其毒力也较强。对得到的13株蚀斑克隆毒株的全基因组各片段序列分析表明,蚀斑克隆纯化株在HA蛋白裂解位点附近的氨基酸序列均符合高致病性通报性禽流感病毒的分子特征。

H5N1型禽流感病毒动物模型的研究现状

H5N1亚型禽流感病毒在全球多个国家肆虐,已严重威胁人类健康。禽流感病毒动物模型的建立可以为研究病毒的突变、传染性和发病机制提供良好的技术平台。本综述概括了H5N1对几种哺乳动物:食蟹猴、雪貂、小鼠、大鼠、沙鼠、家猫等的致病性,为以后理想动物模型的建立和研究提供一定的帮助。

金丝桃素蛋白络合物体外抗H5N1亚型禽流感病毒的活性研究

用鸡胚法进行了金丝桃素蛋白络合物抗H5N1亚型禽流感病毒活性研究。分别采用了感染病毒同时给药、给药后接种病毒、先感染病毒后给药三种方式,通过测定鸡胚尿囊液的血凝效价和计算药物对感染鸡胚的保护率,观察金丝桃素蛋白络合物的抗H5N1亚型禽流感病毒活性。实验结果表明,①药物在体外与病毒作用一段时间后再将其混悬液接种鸡胚,药物浓度在0.5mg/ml以上时,对感染鸡胚的保护率达100%,同时给药组的血凝效价显著降低,与对照组相比差异极显著;②在感染病毒前给药,药物浓度在2mg/ml以上时,对感染鸡胚的保护率达100%,药物组的血凝效价显著降低,与对照组相比差异极显著;③先感染病毒后给药,药物浓度在2mg/ml以上时,对感染鸡胚的保护率达88.9%,血凝效价明显降低,与对照组相比差异显著。同时,在此种方式下,药物对病毒的抑制作用与药物浓度有一定依赖性,适当提高药物浓度,可以增强其抗病毒活性。

禽流感病毒H5N1亚型HA基因表达及其产物的应用

根据GenBank公布的禽流感病毒H5N1亚型血凝素基因(HA)(GenBank:DQ023145)序列设计一对引物P1、P2,以重组质粒pUC-HA为模板扩增去除信号肽的HA成熟蛋白。PCR产物克隆入pMD18-T载体,经测序发现在967位A突变为T,形成一个终止密码子TAA。在突变位点附近设计两条有21个碱基配对的突变引物P3、P4,采用重叠延伸剪切法(SOE)用A定点替换T碱基,然后将正确的基因片段定向插入到表达载体pET-32a(+)中,诱导表达获得正确的表达产物。Western-blot分析表明,表达的重组蛋白能与经BL21(DE3)大肠杆菌菌体裂解液处理的H5亚型禽流感病毒阳性抗血清发生特异性反应。利用纯化的重组HA蛋白初步建立了检测H5亚型禽流感病毒抗体的间接ELISA方法,该方法可以代替传统的血凝与血凝抑制方法用于区分禽流感病毒的血清亚型。本研究为禽流感病毒亚单位疫苗及新型诊断试剂盒的研究奠定了基础。

基于HCR放大的无标记型荧光传感器的构建及H5N1 DNA检测

对于高致病性H5N1禽流感病毒,构建检测该病毒的高灵敏生物传感器,并与智能包装相结合用于实时监测,这对禽流感的防控具有重要意义。基于杂交链式反应(HCR)信号放大策略,以AgNCs作为荧光信号基团,构建了一种无标记“turn on”型荧光生物传感器用于检测代表H5N1病毒的H5N1基因序列。该传感器以H5N1 DNA作为触发剂引发HCR过程,使AgNCs产生强的荧光信号变化。研究表明,当H5N1 DNA浓度在0.2~800.0 nmol/L内,该传感器具有良好的响应信号,且在0.2~200.0 nmol/L之间的荧光强度与H5N1 DNA浓度呈线性相关,线性方程为y=10.982C+567.435(R^(2)=0.99273),检测限为176 pmol/L。核酸传感体系具有通用性,通过简单调整目标序列,可实现对不同目标物的特异性灵敏检测。该研究有望为高灵敏分析禽流感病毒标志物的通用传感平台设计提供思路。

H5N1亚型禽流感病毒的鸭致病性研究

【目的】为了验证H5N1亚型禽流感病毒对鸭是否具有致病作用。【方法】对2003年某地方养鹅场发病鹅群分离的一株H5N1亚型流感病毒A/Goose/HLJ/QFY/2003的生物学特性和致病性进行研究。【结果】动物实验表明该病毒对不仅对鸡具有高致病性(IVPI=3),而且对鸭也具有高致病性。雏鸭人工感染该病毒后临床表现典型的神经症状,剖检可见脑膜点状出血,肝脾肿大并见有坏死灶,肺脏严重充血、出血,消化道粘膜弥散性出血。病理组织学检查发现全身各脏器以出血、充血、细胞变性坏死和炎性细胞浸润为主要特征,并表现为不同程度的损伤。感染鸭死亡集中在感染后的4～6d,致死率75%。雏鸭在病毒感染后2～4d的气管、泄殖腔及全身各主要器官均可分离到病毒。虽然攻毒后14d耐过鸭血清中可检测到1∶16的HI抗体;但是此时胰腺中仍然可分离到低水平的病毒。【结论】本研究继从野鸟分离到对鸭具有高致病性禽流感病毒之后,首次证实家禽中也存在对鸭具有高致病性的禽流感病毒流行。

H5N1亚型禽流感病毒血凝素Th和B细胞表位预测及抗原性分析

目的:预测H5N1亚型禽流感病毒血凝素Th和B细胞相关抗原表位,并初步分析其抗原性。方法:依据近年H5N1亚型禽流感病毒流行趋势,下载得到相关HA蛋白氨基酸序列。进行生物信息学综合分析预测,获得Th和B细胞相关抗原表位,并比较其保守性和特异性。通过BALB/c小鼠和SPF鸡H5N1亚型禽流感病毒阳性血清,初步鉴定候选表位抗原性。结果:综合多项预测及空间构象模拟结果,我们获得了三条候选Th和B细胞表位,分别为HA141～155、HA206～223、HA302～316。候选表位处于H5N1亚型禽流感HA1蛋白序列上相对保守的区域内,且与目前流行的H5N1亚型禽流感病毒HA相应区域具有较好的一致性。而不同候选表位在BALB/c小鼠和SPF鸡H5N1亚型禽流感病毒阳性血清反应中显示了不同抗体结合能力,预示了其成为功能表位的可能。结论:所筛选的表位具有成为H5N1亚型禽流感病毒HATh和B细胞相关抗原表位的可能。本研究为深入揭示流感病毒感染与免疫机制,H5N1亚型禽流感功能表位认知及表位疫苗研究奠定了基础。

H5N1亚型禽流感病毒血凝素基因的原核表达及间接ELISA方法的初步建立

根据GenBank公布的H5N1亚型禽流感病毒 (AIV)血凝素 (HA)基因序列设计引物 ,用PCR方法扩增H5N1亚型禽流感病毒HA1基因 ,将该片段定向插入到原核表达载体pET_32a(+)中 ,构建原核表达载体pET_HA1。阳性质粒转化宿主菌BL2 1(DE3) ,经IPTG诱导 ,HA1基因获得表达 ,重组蛋白以包涵体的形式存在。通过改变IPTG的浓度和诱导时间 ,确定了表达HA1基因的最佳诱导条件 :IPTG终浓度为 0 8mmol L ,诱导时间为 3h。Westernblot分析表明表达产物具有良好的免疫学活性。以纯化的表达产物作为诊断抗原建立了检测H5亚型AIV抗体的iHA_ELISA方法。结果表明 ,抗原的最佳包被浓度为 4 μg mL ,血清的最佳稀释度为 1∶2 0 0 ,阳性标准初步定为 :OD待检血清>0 5 ,且OD待检血清 OD阴性血清 >2。

逆转录环介导等温核酸扩增技术(RT-LAMP)在H5N1禽流感病毒基因检测中的应用

建立一种便捷、灵敏的检测方法,即逆转录环介导等温核酸扩增技术(RT-LAMP)用于H5N1亚型禽流感病毒基因检测。该技术使用特异对应于靶序列中8个基因区段的6条特异引物,在等温条件下进行核酸扩增反应。对51份实验感染动物及病毒培养标本的H5N1亚型禽流感病毒的HA、NA基因区进行了RT-LAMP检测,并以SYBR Green I为反应指示剂进行了逆转录环介导等温核酸扩增技术,对该反应进行实时监控,经对扩增产物做内切酶验证和测序分析,证明RT-LAMP技术的特异性;同时,用10倍系列稀释的RNA样品对该检测方法的灵敏度进行了测试。结果显示:利用RT-LAMP技术成功检测到H5N1禽流感病毒的HA、NA基因区,且RT-LAMP与Real-time PCR结果呈现很好的一致性。此方法的灵敏度可达到能检测10个拷贝RNA分子水平。因此,RT-LAMP技术应用于H5N1亚型禽流感病毒的快速检测是一种可行的方法。

H5N1亚型禽流感病毒NS第263~277位核苷酸缺失提高病毒对鸡的致病力

为研究2000年以来绝大多数H5N1亚型禽流感病毒分离株在非结构基因的第263—277位发生15个碱基缺失现象的生物学意义，构建H5N1A／D／SD／04株HA、NA、NS的全基因表达／转录载体，以及NS的删除突变载体（m248），A/D/YZ/04株的NS基因表达／转录载体（848）和其补加15个核苷酸的NS突变载体（m848）。构建的载体分别与编码WSN（H1N1）内部基因载体进行组合转染，拯救获得4个具不同NS的重组的H5N1亚型流感病毒：RWSN-848和RWSN—m248在263-277位缺失15个碱基。RWSN-m848和RWSN-248则在相同位置不发生缺失。4个重组病毒的平均鸡胚繁殖效价（HA）、鸡胚的平均死亡时间（MDT）和鸡胚半数感染量（EID50）均无显著差异；但RWSN-848和RWSN-m248对6周龄SPF鸡的致病力明显高于RWSN—m848和RWSN-248。结果说明H5N1的NS基因在263～277位核苷酸发生缺失后，不影响重组H5N1在鸡胚中的繁殖性能，但提高了病毒对鸡的致病力。

表达H5N1亚型禽流感病毒HA蛋白的重组鼠白血病病毒的特性

通过反转录 聚合酶链式反应 (RT PCR)扩增了H5N1亚型鹅源禽流感病毒 (AIV)完整的血凝素 (HA)基因并进行了克隆与鉴定。序列测定结果已经登陆GenBank ,登陆号为AY6 394 0 5。序列分析表明所扩增的HA基因开放性阅读框架 (ORF)由170 7个核苷酸组成 ,共编码 5 6 8个氨基酸 ,裂解位点的氨基酸组成为RKKR↓GLF ,含连续的碱性氨基酸 ,具有高致病性AIVHA基因裂解位点的特征。构建了含HA基因的真核表达载体pcDNA HA ,通过与鼠白血病病毒 (MuLV)假病毒构建体系的两种质粒pHIT6 0和pHIT111共转染人胚肾细胞 2 93T ,4 8h后收集假病毒上清 ,超离后通过Western blot证明HA蛋白能够在假病毒颗粒表面表达 ,表明HA能够整合到此病毒粒子表面。通过感染 2 93T、COS 7和NIH3T3三种不同的靶细胞 ,证实所构建的假病毒粒子具有感染性和泛嗜性。本研究成功构建了具有感染性的MuLV HA假病毒体系 ,为研究鹅源禽流感病毒侵入细胞的机理及其组织嗜性的变异提供一种新方法。