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。

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。

云南边境禽流感H5N1亚型病毒血凝素基因分子结构特征分析

目的分析2003-2008年云南边境禽流感H5N1亚型病毒血凝素(HA)基因分子结构特征。方法对2003-2008年在云南边境采集境外禽类样品420份,做H5/N1亚型特异性RT-PCR及多重RT-PCR检测,对阳性样品中H5N1病毒HA基因进行RT-PCR扩增,克隆至pMD18-T载体测序,并与国内外已知参考毒株序列进行比对及系统发育分析。结果21份代表性病毒样品HA裂解位点序列存在4种不同排列方式,均具有高致病性禽流感病毒分子结构特征;HA受体结合位点、糖基化位点及表位关键性氨基酸位点存在变异;系统发育分析表明可划分为5个不同进化分枝(1、2.4、2.3.2、2.3.4、7)。结论2003-2008年云南边境外H5N1病毒间具有遗传差异,进化分枝2.3.4毒株为当地流行的优势毒株,不同进化分枝或同一进化分枝不同毒株HA基因存在变异。

H5N1亚型禽流感病毒对小鼠致病性的研究

目的用一株鹅源H5N1亚型禽流感病毒感染小鼠,观察其对小鼠的致病性及在小鼠间的传染性。方法将小鼠分为正常组、攻毒组、同居组,攻毒组乙醚麻醉后滴鼻感染AIV,观察各组食欲、反应、呼吸及有无皱毛、弓背、死亡等,测量体温及体重;检测相应抗体水平、小鼠排毒情况及小鼠各器官带毒情况,并观察病理组织学变化。结果攻毒组出现食欲反应下降,呼吸急促,皱毛,死亡;体重、体温下降。同居组未出现感染。攻毒组攻毒后12 h至第9天可从肺组织分离出病毒,第10天始出现相应抗体;感染小鼠的肺、心肌、肝、脾、肾和脑组织都有不同程度的病理改变。结论 AIV对小鼠具有致病性,AIV能跨越种系障碍直接感染哺乳动物, 但在小鼠间无传染性。

1株H5N1亚型高致病力禽流感病毒人工感染鸭的细胞凋亡观察

TUNEL染色法和透射电镜观察表明,鸭静脉接种或眼-鼻-口腔-泄殖腔混合接种高致病力禽流感病毒A/duck/Guangdong/220/2004(H5N1)后,心、肝、脾、肺、肾、胰、肠、脑、胸腺和法氏囊均可发生细胞凋亡。其中,凋亡主要发生在胰腺泡上皮细胞、肾小管上皮细胞、肝细胞和肠黏膜上皮细胞;也有少量神经元、神经胶质细胞、心肌细胞、呼吸毛细管上皮细胞,胸腺、脾脏和法氏囊淋巴细胞发生凋亡。

人高致病性禽流感病毒H5N1安徽株HA、M2蛋白双顺反子表达载体的构建及表达研究

将我国分离的人H5N1亚型禽流感病毒A/Anhui/1/2005作为研究对象,扩增其HA和M2基因片段并克隆至DNA疫苗表达载体pVRC中,构建成真核表达质粒。为提高HA的表达量,按照人偏爱密码子将HA基因进行优化改造,经全基因合成后插入真核表达载体pVRC,以β-actin蛋白为内参比证明了优化后的HA蛋白表达效果明显提高。将M2基因和优化后的HA基因共同克隆入双顺反子表达载体pIRES中,获得同时表达HA或M2的双顺反子真核表达质粒;通过Western blot和间接免疫荧光检测方法,确认构建的重组质粒在真核细胞中成功地表达了目的蛋白HA和M2。通过上述结果为进一步开展人高致病性禽流感病毒安徽株HA和M2基因的功能与致病性研究及使用表达HA和M2蛋白进行新型人用禽流感双价疫苗研发奠定基础。

2014年长沙市活禽市场污水中H5N1亚型禽流感病毒HA、NA及NS基因进化分析

目的分析2014年长沙市活禽市场污水中H5N1亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)血凝素(Hemagglutinin,HA)、神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)及非结构蛋白(Non-structural,NS)基因进化特征。方法从2014年长沙市活禽市场采集501份环境标本,利用Real-time PCR方法进行A型、H5、H7和H9亚型流感病毒核酸检测,并对单一H5阳性标本进行核苷酸测序,病毒HA、NA和NS基因测序结果进行在线BLAST分析,利用Mega5和Bioedit软件构建核苷酸进化树和氨基酸(Amino acids,aa)比对。结果从501份环境标本中检出A型H5亚型病毒阳性标本177份(检出率35.33%),其中8份标本经核苷酸测序鉴定为H5N1亚型病毒,进化分析表明大部分H5N1病毒HA基因位于2.3.2分支内,聚集形成一个新亚分支,NA及NS基因位于2.3.2.1b亚分支。HA蛋白受体结合位点aa为QSG,表现为禽流感病毒受体特征;NA蛋白未出现H275Y及N295Saa替换,对神经氨酸酶抑制剂敏感;HA、NA及NS蛋白关键分子位点表现为高致病性的分子特征。结论 2014年长沙市活禽市场污水中H5N1亚型禽流感病毒HA、NA和NS基因表现为高致病性的分子特征,但不具有对人易感的受体特征,需要进一步监测。

H5N1亚型禽流感病毒NS1基因在昆虫细胞中的表达

将H5N1亚型禽流感病毒(AIV)NS1基因插入到杆状病毒转移载体pFastBac1中,获得重组转移载体pFastBac1-NS1。将pFastBac1-NS1转化到DH10Bac感受态细胞中,筛选到重组转座子rBacmid-NS1。在脂质体转染试剂介导下将rBacmid-NS1转染对数生长期的Sf9昆虫细胞获得重组杆状病毒rBV-NS1。rBV-NS1感染Sf9细胞后,通过SDS-PAGE、Westernblot和ELISA分析表明:获得了分子量为26kDa的特异性NS1蛋白;并且该蛋白可与H5N1AIV攻毒鸭的血清发生特异性免疫反应,而不能与H5N1AIV灭活疫苗免疫鸭的血清发生反应。试验结果表明:NS1在Sf9昆虫细胞中获得了高效表达,具有与天然蛋白相似的免疫活性,并可以作为区分免疫及自然感染个体的鉴别诊断抗原,为建立禽流感病毒自然感染家禽与禽流感灭活疫苗免疫家禽的鉴别诊断方法奠定了基础。

H5N1禽流感病毒感染雏鸭的病理学观察

通过眼观病变观察和组织病理学检查方法对H5N1禽流感病毒感染雏鸭的各器官组织病理变化进行了系统的研究,为H5N1禽流感病毒致病机制的研究及禽流感的临床诊断提供理论依据。结果显示,雏鸭感染H5N1禽流感病毒后,除机体出现临床症状外,主要呈现明显的神经症状;病理剖检发现胰腺、肝、脾肿大,并见大小不一、数量不等的坏死灶;组织病理学检查发现全身各器官组织呈现出血、坏死和淋巴细胞浸润。经分析,多器官发生明显的细胞变性、坏死很可能是H5N1亚型禽流感病毒致病性的重要表现形式之一。

福建省人感染H5N1禽流感病毒血凝素基因测定和分析

目的了解我省人感染高致病性禽流感H5N1亚型病毒血凝素基因的特点以及和其他毒株序列间的关系。方法从采集自两例福建省感染者的标本中扩增H5N1禽流感病毒血凝素基因并作序列测定,获得的序列同其他H5N1禽流感病毒的血凝素基因进行比较并作进化分析。结果获得福建省的两例感染者中的H5N1禽流感病毒血凝素基因,并推导出该基因的氨基酸序列。结果表明,两株病毒的血凝素基因在蛋白酶水解位点均含有多个连续的碱性氨基酸,符合高致病性禽流感病毒的特征。经Blast程序检索发现,我省两例感染者与国内其他省份的感染者携带的病毒血凝素基因具有很高的相似性,提示国内的H5N1禽流感病毒感染者的病毒来源可能有一定的关系。结论通过对两例福建省感染者标本中的H5N1禽流感病毒血凝素基因进行序列测定,了解病毒基因的部分特点。通过序列比较分析为分子流行病学调查提供线索,但还需对其他基因序列以及病毒的致病性等生物学特征作进一步分析。

影响H5N1甲型流感病毒对哺乳动物毒力变异的HA序列关键位点研究

目的筛选影响H5N1亚型甲型流感病毒对哺乳动物毒力变异的HA序列主要氨基酸位点。方法根据相关文献提供的实验结果,将54株H5N1病毒株按其对哺乳动物的毒力强弱分为高毒力组和低毒力组,在NCBI Genbank数据库中下载HA基因序列,用随机森林模型完成主要变异氨基酸位点的筛选。结果在HA序列中共筛选出8个关键位点,均位于HA1节段,分别为:279、102、228、156、154、172、140、8。位点154和156与其余几个关键位点间、位点140与172间均存在较强的协同交互作用,用上述关键位点重建的随机森林模型对病毒株毒力分类的准确率为83.33%。结论所筛选出的8个变异位点可能在决定H5N1病毒毒力上起关键作用,值得对其分子生物学作用机理做深入研究。

人用H5N1禽流感裂解疫苗的制备工艺

目的设计3种工艺,制备不同裂解程度的禽流感疫苗,并观察其免疫效果。方法用禽流感毒种R1203株制备3种禽流感疫苗(全病毒、裂解-1和裂解-2),并分别以不同剂量免疫大鼠和家兔,肌肉接种2针(间隔14d),初免后14d和28d静脉采血,检测动物血清中血凝抑制抗体和中和抗体。结果两种动物在疫苗接种1针后14d,血抑抗体和中和抗体滴度均较低;接种2针后14d,均显著高于1针;裂解-2疫苗接种两种动物后的抗体反应均高于其他两种疫苗,且家兔的中和抗体量-效反应明显。结论裂解-2疫苗的工艺优于其他两种疫苗,其中和抗体能正确反映疫苗的质量。

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。

一例人感染高致病性禽流感病毒(H5N1)的流行病学调查

目的通过对1例人感染高致病性禽流感病毒(H5N1)的调查分析,为制定人禽流感预防控制措施提供科学依据。方法采用流行病学调查、临床检查、血清学检查和 RT-PCR、 Real-time PCR 法进行分析和诊断。结果发现1例人感染高致病性禽流感病毒(H5N1),经救治无效因呼吸衰竭死亡。患者有明确的病、死禽接触史。采用隔离治疗、个人防护、医学观察、消毒等措施,疫情得到控制,未出现二代病例。结论需加强禽流感疫情监测,采取综合防控措施,预防疫情再次发生。

人源中和性抗高致病性禽流感病毒H5N1基因工程全抗体的研制

运用噬菌体表面呈现技术,从禽流感病人恢复期血中获得淋巴细胞,通过基因工程手段,构建了人源抗H5N1禽流感病毒基因工程抗体文库。用纯化的人源H5N1禽流感病毒颗粒(A/Anhui/1/2005)及重组血凝素蛋白HA(A/VietNam/1203/2004)对Fab噬菌体抗体库进行富集筛选,成功地获得了抗禽流感病毒H5N1血凝素蛋白HA的人源单抗Fab段基因,并在大肠杆菌中获得有效表达。通过序列测定确定抗体轻重链型别,然后将阳性克隆的轻链和重链Fd段基因分别克隆入全抗体表达载体pAC-L-Fc后转染昆虫Sf9细胞,利用杆状病毒/昆虫细胞系统实现全抗体的分泌型表达。用ELISA、IFA和流式细胞术对所获人源单抗的功能特性进行鉴定。结果表明,我们获得了2株特异性针对H5N1禽流感病毒血凝素蛋白HA而与甲1型和甲3型人流感病毒无交叉反应的人源单抗(AVFluIgG01、AVFluIgG03)。微量中和试验结果表明,除A/Guangdong/1/2006外,AVFlu-IgG01能够广泛地中和HA基因进化上属于Clade2的中国南方、北方及中部地区的H5N1禽流感病毒分离株,同时还对属于CladeⅠ的越南H5N1分离株A/VietNam/1203/2004具有中和活性;AVFluIgG03虽然不能中和A/VietNam/1203/2004,但是对属于Clade2的所有中国H5N1分离株均具有中和作用。人源中和性抗禽流感病毒H5N1基因工程全抗体的获得不仅为高致病性禽流感病毒H5N1的预防和治疗带来了希望,同时也为其疫苗研制提供了新的思路。

禽流感病毒H5N1亚型血凝素基因在昆虫细胞中的表达

[目的]研究禽流感病毒H5N1亚型血凝素基因在昆虫细胞中的表达。[方法]将禽流感病毒H5N1亚型HA基因以BamHI和NotI双酶切插入pFastBacI载体构建pFast-H5HA转移载体质粒,然后将pFast-H5HA转入含有穿梭质粒的感受态DH10Bac中发生转座作用,在含有X-gal、IPTG、庆大霉素、卡那霉素和四环素的琼脂平板上筛选白色菌落,通过连续传代4次后获得稳定的重组质粒reBac-mid-H5HA。[结果]将重组质粒reBacmid-H5HA转染Sf9昆虫细胞,获得含有禽流感病毒H5N1亚型HA基因的重组杆状病毒,经间接免疫荧光和Western-blot证实HA基因在昆虫细胞中获得表达。重组杆状病毒表达产物能够凝集鸡红细胞,并能被抗H5N1 HA单抗所抑制。[结论]重组血凝素蛋白在杆状病毒中能获得正确表达,为研制AIVH5亚型检测抗原和亚单位疫苗奠定基础。

我国首例孕妇感染高致病性禽流感(H5N1)的病原学研究

对2005年11月8日安徽省铜陵市人民医院报告的一例孕妇不明原因肺炎病例的死亡病因进行研究。采集病人的气管吸出物及血液标本，用RT—PCR和Real—timePCR方法检测流感病毒A／M、A／H5N1、A／H7N7、A／H9N1亚型特异性核苷酸片段；气管吸出物接种SPF鸡胚进行病毒分离，并对分离物进行鉴定和序列测定及分析；利用血凝抑制试验检测血清标本抗体。结果表明病人气管吸出物可以检测到甲型流感病毒M片段及H5亚型的特异性HA基因。2005年11月9日采集的血清标本用RealtimePCR检测到甲型流感病毒M基因。从病人的气管吸出物中分离到H5N1病毒（A／Anhui／1／2005），对病毒的HA基因序列结果进行分析表明病毒是禽源的，其主要依据是受体结合位点第226～228位氨基酸位点（QSG）为禽流感病毒所特异，HA受体连接肽仍为9个碱性氨基酸（LRERRRKRP）；基因进化树分析显示，HA基因与禽源病毒进化距离接近。发病后7、8、9d的血清H5N1禽流感病毒HI抗体小于20。对该病例的病原学研究证明，该病例为H5N1禽流感感染病例。

禽流感病毒A/duck/Fujian/31/2007(H5N1)株M1基质蛋白的原核表达与免疫原性鉴定

经生物学软件DNAStar分析,参照已发表的禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)(H5N1)基因组序列,设计合成1对特异性引物,RT-PCR扩增了长约750bp的M1基因片段,将目的片段定向克隆至pET30a表达载体,经酶切及测序鉴定正确后转化BL21表达菌,经IPTG诱导获得以包涵体形式表达的重组蛋白。将重组蛋白变性、纯化和复性后,BCA法测定纯化蛋白的浓度为0.656mg/mL,免疫印迹检测结果表明,纯化的重组蛋白具有良好的反应活性。将纯化蛋白免疫BALB/c小鼠,间接ELISA检测结果表明,重组蛋白可产生抗M1蛋白特异性抗体,具有良好的免疫原性。本研究成功表达了流感病毒H5N1的基质蛋白M1,且重组蛋白具有良好的免疫原性,为进一步研制H5N1亚型流感病毒诊断试剂及基因工程疫苗奠定基础。

H5N1亚型禽流感灭活疫苗免疫鸵鸟后抗体消长规律及免疫程序的研究

为了探讨鸵鸟对H5亚型禽流感灭活疫苗的免疫原性,做好鸵鸟禽流感的防控工作,采用哈尔滨兽医研究所研制的重组H5N1亚型禽流感疫苗,不同剂量免疫鸵鸟,用HI方法检测母源抗体和免疫抗体,根据母源抗体的衰减和免疫抗体的消长规律确定首免和再免日龄。结果表明,雏鸵鸟母源抗体能维持约3周～8周;8周龄时分组首免,C1组产生的免疫反应优于C2组,抗体峰值能达到7.50log2,维持时间为9周左右;17周龄时C1组以3.0mL/羽进行二免,2周后抗体达到7.40log2,3周～7周抗体维持在高峰值,最高达8.80log2,以后逐渐下降,有效抗体水平能维持至接种后25周左右。二免后25周进行三免,以5mL/羽三免后2周抗体可达到9.80log2,2周～4周抗体维持在最高峰,以后缓慢下降,期间抗体时有起伏,但有效抗体水平约可维持1年时间。三免后45周内抗体水平合格率均在70%以上。根据抗体消长规律,初步推荐了鸵鸟的免疫程序。

一株鹅源H5N1亚型禽流感病毒人工感染鸡的病理学研究

鸡肌肉接种鹅源禽流感病毒A/goose/Guangdong/2/1996(H5N1)后,引起约70%发病率和60%死亡率,并表现出一些显微和超微病理学变化,主要为全身性充血、淤血、出血和血栓形成,多种器官的细胞变性、坏死、炎症,以及胰腺、肾脏、肝脏、心脏、肺脏、脑、肠、胸腺、脾脏、法氏囊等的细胞凋亡。