2019—2021年华东地区6株禽源H3亚型流感病毒的遗传进化分析

H3亚型流感病毒在自然界广泛存在,可感染人、猪、马、犬、禽等众多宿主并能发生跨种间传播,危害不容忽视。本研究于2019—2021年在华东地区活禽市场采集表观健康的家禽喉头与泄殖腔棉拭,通过血清学试验鉴定、筛选出6株代表性水禽源H3亚型流感病毒,并经RT-PCR试验确定5株为H3N2亚型、1株为H3N1亚型。进一步对6株分离株进行全基因组测序、同源性比对和遗传进化分析,结果显示:HA蛋白裂解位点处均为PEKQTR/GLF,不存在连续碱性氨基酸,符合低致病性禽流感病毒的分子特征;受体结合位点处均为禽源特征性的226Q和228S,提示其跨种传播至哺乳动物的潜能较低;内部基因片段来源多样化,与H3N8、H4N6、H5N8、H6N1、H7N7、H0N3等众多亚型禽流感病毒的亲缘关系密切;除JS1018/19和JS1094/19的NS基因属于北美谱系以外,其余均属于欧亚谱系的禽源分支,与犬、马、猪、人等哺乳动物源毒株的亲缘关系较远,提示虽然可能存在不同进化谱系间的基因重组但并未发生从禽到哺乳动物宿主的基因交换。该研究结果丰富了H3亚型禽流感病毒的流行病学数据,为进一步了解我国低致病性禽流感病毒的分布特征提供了参考依据。

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。

2018-2019年福建省禽类外环境H5亚型禽流感病毒分子特征和遗传进化分析

目的分析2018-2019年福建省禽类外环境H5亚型禽流感病毒的分子特征和遗传进化特点,为禽流感防控提供参考依据。方法对2018-2019年福建省禽类外环境H5亚型单阳性标本进行复核,筛选出Ct值小于30的标本,对HA和NA基因进行靶向扩增和二代测序,从NCBI和GISAID数据库下载参考序列,使用生物信息学软件分别对HA和NA基因进行分子突变位点和遗传进化分析。结果共完成12株H5亚型HA和NA全基因测序。序列比对结果显示,HA基因最高一致性在98.59%~99.89%,NA基因最高一致性在98.19%~99.85%。遗传进化分析显示,HA基因归属于Clade 2.3.4.4h分支,NA基因归属于欧亚谱系H5N6和H6N6分支。12株毒株的裂解位点均为高致病性禽流感病毒分子特征,受体结合位点为禽源受体,但S123P、S133A、I151T、T156A突变可增强病毒与人源受体的亲和力。HA基因糖基化位点分析显示,常见154位糖基化位点缺失,在124位(-NHTS)新增潜在糖基化位点。结论2018-2019年福建省禽类外环境中存在Clade 2.3.4.4h进化分支H5N6高致病性禽流感病毒,并且N6基因在进化上具有多样性,提示基因进化重组的可能,需加强对病毒分子进化的持续监测。

一株鸭源H11N3亚型禽流感病毒的遗传进化分析及对小鼠的致病性研究

为了解H11N3亚型禽流感病毒(AIV)的生物学特性,本研究对2020年在福州市某活禽市场鸭中分离的一株H11N3亚型AIV进行了全基因组测序、遗传进化分析和对BALB/c小鼠的致病性试验。测序结果显示,分离株HA裂解位点为PAIASR↓GLF,符合低致病性AIV分子特征;HA蛋白226L和228S突变显示病毒具有结合人源受体(SAα-2,6 Gal)的特征性氨基酸。PB1、PA、NP和M1蛋白均出现对哺乳动物致病性增强的特征性氨基酸。遗传进化分析显示,H11N3 AIV的8个基因节段均属于欧亚分支,其HA基因与A/duck/Fujian/SD061/2017(H11N3)株HA基因序列相似性最高,而NA基因与A/EN/Fujian/02754/2016(H3N3)株NA基因序列相似性最高。该病毒内部基因分别与浙江、福建和云南等地鸭和鸡体内分离的H7N9、H7N7、H1N2、H7N2、H7N7和H9N6等亚型AIV相关基因高度同源。小鼠致病性试验结果显示,该病毒未经适应即可在小鼠鼻甲和肺脏中高效复制,表明该病毒株具备感染哺乳动物的能力。上述结果表明该病毒株为新型重组病毒,对小鼠具有一定致病性,本研究为了解H11N3亚型AIV的生物学特性及其感染的防控提供了参考。

2.3.2.1分支H5N1亚型禽流感病毒的遗传演化和生物学特性研究

H5N1亚型禽流感病毒(AIV)引发的高致病性禽流感造成了全世界范围内家禽生产的巨大经济损失。其中,2.3.2.1分支H5亚型AIV已经在多个国家和地区的野鸟及家禽中被分离到,是重要的病毒进化分支之一。流行病学调查结果显示通过野鸟携带的该分支病毒在我国传播,我国内地家禽中也存在2.3.2.1分支的病毒。所以开展该分支病毒的进化监测研究,对我国H5亚型AI的综合防控具有重要意义。

6株H9N2亚型禽流感病毒分子特征及遗传演化分析

为了解H9N2亚型禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)的分子变化特征及其跨物种传播的可能性,对实验室保存的6株H9N2亚型AIV的8个基因片段进行了序列测定及遗传演化分析,并且对6株病毒与选取的代表毒株进行了HA和NA同源性及关键氨基酸位点分析。结果显示,分离的6株病毒均为欧亚系,其中3株为G57基因型;4株病毒的HA蛋白发生了Q226L突变,2株病毒的HA发生了A190V突变。HA和NA均有增加或缺失的潜在糖基化位点。6株病毒的NA茎部均有62~64位的缺失,红细胞结合位点431~433较为保守,而368和369位变化较大。综上,6株病毒为低致病性AIV,HA和NA均含有哺乳动物适应性突变,增大了其跨宿主传播的风险。研究结果为我国H9N2亚型AIV的进化提供了参考依据,为其综合防控提供了理论指导。

1株黑天鹅源H5N8亚型禽流感病毒遗传演化分析

为分析1株黑天鹅源H5N8亚型禽流感病毒(AIV)的遗传演化特征,对2021年从北京圆明园遗址公园送检的黑天鹅样品中鉴定出的1株H5N8亚型禽流感病毒(A/Wild swan/China/Beijing0201/2021)的全基因组进行扩增、克隆与序列测序,并应用分子生物学软件对其进行遗传演化及关键氨基酸位点分析。结果显示,该H5N8亚型禽流感病毒株属于clade2.3.4.4b进化分支,其PB2、PB1、PA、HA、NA、NP、MP、NS基因均与H5N8亚型AIV的相应基因片段具有较高同源性,且与2020-2021年越南、哈萨克斯坦、俄罗斯、柬埔寨、法国等地的H5N8毒株密切相关。氨基酸位点分析显示,该毒株HA蛋白裂解位点呈现高致病性禽流感病毒的分子特征,且出现S137A、T160A、T192I、S227R氨基酸突变,158位缺失糖基化位点,这些位点的突变均能够增强H5亚型禽流感病毒对人源唾液酸受体结合的能力;该毒株的PB2蛋白、NP蛋白、M1蛋白和NS1蛋白均存在多个可以增强流感病毒在哺乳动物体内的复制能力和致病性的关键氨基酸位点。研究结果可为H5N8亚型禽流感病毒的进化规律研究及综合防控提供参考。

1株H1N1亚型猪流感病毒的进化分析及分子特征研究

【目的】鉴定贵州省猪流感病毒(Swine influenza virus,SIV)的流行株及其分子生物学特征,为猪流感的病原学研究和流行病学调查提供重要参考。【方法】从贵州省部分养殖场采集猪鼻腔拭子70份,采用RT-PCR和接种犬肾上皮细胞(MDCK)对疑似猪流感的阳性样品进行病毒分离鉴定,对分离株进行克隆测序获得全基因组序列,运用生物信息学在线软件分析毒株的遗传重组情况和关键氨基酸分子特征。【结果】试验分离到1株H1N1亚型SIV,命名为A/swine/Guizhou/ZY/2022(H1N1)。经全基因组测序和遗传进化分析结果显示,该毒株属于G4型欧亚类禽H1N1 SIV。生物信息学在线预测发现,分离株的HA和NA基因属于欧亚类禽H1N1分支,NS基因属于北美重组分支,其余基因片段属于2009年大流行H1N1分支。分离株的HA蛋白裂解位点为PSIQSR↓GL,存在4个潜在糖基化位点,其受体结合位点和抗原位点与欧亚类禽H1N1 SIV高度一致;NA蛋白结构完整,存在5个潜在糖基化位点;分离株PB2蛋白发生了Q ^(591) R、R ^(251 )K突变,PB1蛋白和M2蛋白分别发生了N^( 375) S、L^( 473 )V和S^( 31) N突变。【结论】从贵州省分离到1株三源重排H1N1亚型SIV,属于G4型欧亚类禽H1N1病毒,其与人源唾液酸α2,6-Gal受体的结合能力可能有所增强,提示需加强对猪流感的流行监测。

中国“人-猪-禽”基因重排H1N2亚型猪流感病毒全基因克隆及遗传进化的研究

【目的】为了研究2006年从广西病猪肺组织中分离的H1N2亚型猪流感病毒(SIV)A/Swine/Guangxi/13/2006(H1N2)(Sw/GX/13/06)的遗传学特性和8个基因的来源。【方法】运用RT-PCR方法对其全基因进行了克隆并运用分子生物学软件对其基因序列进行了遗传进化分析。【结果】血凝素(HA)、核蛋白(NP)、基质蛋白(M)和非结构蛋白(NS)基因来源于猪古典H1N1亚型流感病毒;神经氨酸酶(NA)和聚合酶蛋白(PB1)基因来源于人的H3N2亚型流感病毒;聚合酶蛋白(PA)和聚合酶蛋白(PB2)基因来自于禽流感病毒。【结论】可见Sw/GX/13/06是一株"人-猪-禽"三源基因重排H1N2亚型SIV,且与美国(1999?2001年)和韩国(2002年)分离到该型病毒的有明显的亲缘关系。据我们所知,这是中国首次报道含有禽流感病毒基因片段的重排H1N2SIV,该病毒是否对养猪业和人类公共卫生健康具有潜在的威胁,有待于进一步研究。

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。

2016年～2017年山东地区商品肉鸡H9N2亚型禽流感病毒HA基因的分子特征和遗传进化分析

为了解山东地区商品肉鸡H9N2亚型禽流感病毒(AIV)分离株的遗传变异情况,本研究对13株从不同肉鸡场分离的H9N2 AIV的HA基因进行PCR扩增、克隆和测序,并对获得的HA基因序列进行同源性和遗传进化分析。结果显示:13个分离株的HA裂解位点均为RSSR↓GLF,符合低致病性AIV的分子特征;8株分离株有8处糖基化位点,其余5株存在个别位点缺失情况;受体结合位点除198位有变异外,其它位点均保守;234位氨基酸均为L,因此具有与哺乳动物唾液酸α,2-6受体结合的特征。所有分离株HA基因核苷酸同源性为94.1%~99.8%,氨基酸同源性为94.3%~100%。HA基因进化树显示,所有分离株均属于欧亚分支中的A/Chicken/Beijing/1/1994(A/Duck/Hong Kong/Y280/97)亚群,也同属于近几年在中国鸡群中流行的以A/chicken/Zhejiang/HJ/2007为代表的G57分支。以上研究为H9N2亚型AIV的防控和疫苗研制提供了科学参考。

反向遗传操作技术产生全禽源致弱的H5N1亚型禽流感病毒的免疫保护性试验

利用反向遗传操作技术产生致弱的8基因全禽源的H5N1亚型禽流感病毒rgF-H5△N1,经甲醛灭活制成油苗免疫SPF鸡和有母源抗体的商品鸡。比较拯救的重配病毒rgF-H5△N1和野毒H5N1亚型禽流感病毒油苗免疫后的抗体应答水平、攻毒后发病率和死亡率等指标,评价其免疫和交叉免疫保护作用。结果表明:反向遗传操作技术为构建新型的流感疫苗株提供了更好的方法。

一株H1N1亚型猪流感病毒的分离鉴定及其遗传进化分析

为了解广东地区猪流感的流行和变异情况,本研究于2013年11月~12月从广东省5个猪场中采集疑似流感症状的猪鼻拭子115份,接种10日龄SPF鸡胚,分离得到一株猪流感病毒（SIV）,对其进行血凝和血凝抑制试验、RT-PCR检测及全基因测序分析,结果表明该分离株为H1N1亚型,将其命名为A/Swine/Guangdong/L2/2013（H1N1）。HA蛋白裂解位点序列为PSIQSR↓GL,具有典型的低致病性流感病毒特征。系统遗传进化分析显示,该病毒与A/swine/Shanghai/2/2005（H1N1）亲缘关系密切。小鼠的致病性试验表明该病毒株可以直接感染小鼠,导致小鼠轻微临床症状和肺脏组织病理学变化,但未在其他组织器官中分离到病毒,并且对小鼠无致死性,为低致病性SIV。该病毒的分离鉴定为广东地区SIV的流行特点和变异情况提供实验依据。

一株H11N2亚型禽流感病毒的分离鉴定及遗传进化分析

为了解禽流感病毒在华东地区家禽体内的进化情况,作者对华东地区某活禽市场的家禽进行了禽流感病毒的流行病学监测,并分离鉴定出1株H11N2亚型禽流感病毒A/duck/Jiangxi/k0701/2009。对该株病毒全基因组的遗传进化分析表明A/duck/Jiangxi/k0701/2009的8个基因片段来源广泛,与亚洲及欧洲某些地区的毒株存在广泛的重组现象。其PB2基因和NS基因可能由A/mallard/Korea/GH170/2007(H7N7)提供,NA基因与高致病性禽流感病毒A/duck/Hebei/0710/2009(H5N2)的NA基因亲缘关系较近,而PB1、PA和NP基因则可能与A/Muscovy duck/Thailand/CU-LM1984/2009(H4N9)有共同来源。本研究结果提示该株病毒可能为1株多元重组病毒,且可能在高致病性禽流感病毒的进化中起了重要作用。

7.2分支H5N1亚型禽流感病毒反向遗传疫苗候选株的构建

为应对clade7.2 H5N1亚型禽流感病毒(AIV)持续发生的抗原性改变及其引发的潜在AIV的地方性流行,需要根据流行监测的抗原分析结果挑选合适的供体株制备疫苗候选株。本研究采用反向遗传操作系统,以A/Puerto Rico/8/34(PR8)的内部基因为骨架,以clade7.2 H5N1 AIV A/Chicken/Liao Ning/S4092/2011(CK/LN/S4092)基因组为模板经RT-PCR扩增其HA及NA基因,并对HA基因进行分子修饰,去除与H5亚型AIV致病力有关的HA蛋白裂解位点处的多个连续碱性氨基酸,使其获得低致病性AIV的分子特征(即将-PQIEGRRRKR-突变为-PQRETR-),从而构建出clade7.2 H5N1亚型AIV疫苗候选株rPR8-LN/S4092,为动物免疫试验奠定了基础。

H5N1亚型人禽流感病毒A/Anhui/2/2005株反向遗传操作系统的建立

为建立H5N1亚型人源禽流感病毒A/Anhui/2/2005(W-AH05)反向遗传操作系统,本研究构建了W-AH05的8重组质粒,拯救出人源禽流感病毒R-A/Anhui/2/2005(R-AH05)。全基因序列测定结果表明,救获病毒R-AH05与野生病毒W-AH05的核苷酸序列完全一致;动物试验证实,R-AH05保持了W-AH05的对BALB/c小鼠呈高致病力的特性,其MLD50分别为1.5log10EID50和1.2log10EID50。R-AH0与W-AH05分别以106EID50剂量鼻腔感染BALB/c小鼠,病毒在小鼠体内的分布情况及各个脏器中的病毒滴度基本相同。由此可见,R-AH05保持了W-AH05的生物学特性,从而为进一步研究人源禽流感病毒的致病机理及跨宿主传播机制等提供了操作平台。

H_5N_1亚型禽流感病毒血凝素基因的克隆及分子进化分析

目的 克隆H5N1 亚型禽流感病毒HA基因并进行分子进化分析。方法 应用RT PCR方法 ,以 2株H5N1 亚型禽流感病毒RNA为模板 ,扩增了HA全基因cDNA。将HAcDNA基因克隆于pUCm T载体 ,并对其进行了测序。结果 所克隆的HA基因全长为 1731bp ,共编码 5 6 8个氨基酸。将该毒株与其它 10株H5亚型禽流感病毒HA基因序列核苷酸及氨基酸进行比较 ,其核苷酸同源性在 80 5 %～ 99 2 %之间 ,氨基酸序列同源性在 89 4 %～98 6 %之间。高致病性毒株HA基因裂解位点存在多个碱性氨基酸插入。结论 为禽流感基因工程疫苗的研制奠定了基础 ,同时通过分子进化分析也揭示了各毒株间的亲缘关系。

湖南省洞庭湖区5株H6N6亚型禽流感毒株HA、NA基因的遗传进化分析

为了从分子生物学角度了解H6N6亚型禽流感病毒在湖南省洞庭湖区的变异特点和进化规律,为该地区H6N6亚型禽流感的防控提供一些理论依据,对2012年在洞庭湖区分离的H6N6亚型禽流感毒株的HA、NA基因进行扩增、克隆和测序,并对所得序列进行同源性和遗传进化分析。结果显示,本试验分离到的5株H6N6亚型禽流感毒株HA裂解位点为PQIETR↓GLF,均没有多个连续的碱性氨基酸插入,属于低致病性病毒;5株病毒的HA和NA潜在的糖基化位点有一些差别,这些差别是否会引起其毒力和致病力上的差异还有待研究;从基因遗传进化关系来看,这些毒株与我国汕头、广西分离的毒株同源性较高。

H5N1亚型禽流感病毒进化的研究进展

H5N1亚型禽流感病毒是重要的人兽共患病病原,其基因组为分节段的负股单链RNA,这种特殊的基因组结构使得流感病毒的进化机制跟其他病毒有所不同。本文对流感病毒的进化机制、H5N1亚型禽流感病毒的进化规律和生物信息学在流感病毒进化中应用等方面的研究进展予以综述。

2014年云南地区禽流感H5N1亚型病毒全基因进化及分子结构特征分析

2014年3月云南地区发生H5N1亚型禽流感疫情。为了解引起该疫情的病毒全基因变异特征及遗传进化关系，我们在云南通海、安宁、大理采集死亡鸡喉气管40份，经H5N1亚型禽流感病毒（AIV）特异性多重RT-PCR检测。从检测结果呈阳性的26份样品中每个地区挑选2份病毒阳性样品进行全基因测序分析，结果显示6株AIVs均属于2．3．4．4进化小分支。同一病毒株不同基因节段呈现不同进化关系。蛋白序列的变化主要为：HA的受体结合位点和表位关键性氨基酸位点存在变异，新增加2个糖基化位点；NA缺失4个糖基化位点；PB2的aa627为谷氨酸（E）；NS在aa80-aa84发生缺失；PB1、PA、NP、M关键性氨基酸位点均存在部分替代或突变。本研究测序的6个H5N1亚型AIVs与之前的AIVs间具有遗传差异，这种进化小分支2．3．4．4的AIVs已成为当地流行的优势病毒株。