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H9N2禽流感病毒在陆禽复制后的基因变化
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2017
  • 中图分类:
    S855.3
  • 关键词:
  • 成果简介:
    课题来源与背景:引起流感爆发流行的甲型流感病毒均来源于动物,其跨种间传播人的途径主要有:一是猪作为中间宿主,不同宿主流感病毒可在其体内进行基因重配产生新毒株而跨越种间屏障感染人;二是禽流感病毒可跨种间从禽类直接感染人。H9N2禽流感病毒在多种陆禽流行并反复感染哺乳动物猪和人,其对公共卫生安全呈潜在巨大威胁,该项目在国家自然科学基金(31260033)资助下探讨H9N2病毒如何跨种间屏障传播人,筛选病毒跨种间屏障传播的特异分子标记。技术原理及性能指标:该项目自2012年以来围绕流感病毒的生态学、进化演变的机制开展研究,其技术原理及性能指标:如下:禽类流感病毒SA,受体在流感病毒生态系统中的分布及其作用:鹅呼吸道和消化道同时表达SAα-2,3Gal受体,有助于禽流感病毒复制部位由消化道扩展到呼吸道以及各亚型禽流感病毒之间的基因重配,提示鹅在禽流感病毒的起源和进化中可能起重要作用;陆禽鹧鸪和火鸡同时表达唾液酸α-2,6Gal和α-2,3Gal受体,提示陆禽类可能也是重要流感病毒“基因混合器”,有助于病毒重配和形成大流行株的潜能。陆禽鹧鸪有助于水禽类流感病毒从水禽动物传递到陆禽动物:水禽鸭H9N2亚型禽流感病毒可在陆禽鹧鸪复制并引起明显炎症反应,表明鹧鸪易于感染水禽源性禽流感病毒,鹧鸪呼吸道是H9N2亚型禽流感病毒复制的主要部位,提示鹧鸪在流感病毒生态系统中起中间宿主作用。禽流感病毒H9N2在鹧鸪反复复制形成变异病毒株可在猪肺组织复制:H9N2病毒在鹧鸪体内反复复制后形成的变异病毒株有潜在感染猪的可能,但未能感染人。基因进化分析、比较子代H9N2变异病毒与亲代鸭H9N2病毒各节段基因片段的变化,结合感染试验和基因测序、基因进化分析结果,H9N2变异病毒毒株具有人流感病毒H2N2、H3N2特性,其HA受体结合部位的226位点为亮氨酸(L226),其HA受体结合部位的226位点为亮氨酸(L226),L226有助于病毒与人流感病毒SAα-2,6Gal受体结合;PB2的253、591位点分别为天门冬酰胺和赖氨酸,具这一特性的H9N2病毒可引起哺乳动物致病增强。该研究结果提示陆禽在流感病毒进化演变及跨种间传播中起中间宿主的作用,同时为流感病毒的监测提供分子学基础。 技术的创造性与先进性:通过研究,课题组课题组发现了禽流感病毒H9N2在陆禽反复复制后形成的变异病毒毒株具有人流感病毒的潜能。同时,建立了体外流感病毒感染复制的模型,解决了不能直接在人体内进行流感病毒感染实验的问题,为探究流感病毒在人的复制及其致病机理提供实验模型。技术的成熟程度,适用范围和安全性:该研究采用的免疫组化和原位杂交技术方法相对而言比较成熟,病毒感染方法和基因测序分析为国内外应用多年的经典方法,课题负责人及参与人员已应用于相关科研工作。该课题组由掌握以上技术的成员组成,相关技术已熟练掌握,同时在生物安全二级实验室(BSL-2)进行,确保实验的安全性。 应用情况及存在的问题:应用情况:该项目在流感病毒的跨种间传播的研究成果,在该领域引入认识病毒与宿主关系的崭新概念。因此,该项目的研究成果推动了流感病毒跨种间传播基础理论的发展,为流感病毒的监测提供依据,具有重要的科学价值。课题组在国内首次成功建立了体外流感病毒感染复制的模型。该实验的目的是观察流感病毒是否可在人组织感染、复制,弥补不能直接在人体内进行流感病毒感染实验。利用这一技术平台,课题组课题组先后应用新甲型H1N1、人季节流感病毒H1N1、禽流感病毒H5N1、H9N2体外感染人呼吸道组织。 存在的问题:流感病毒反复感染实验是该项目能否顺利实施、获取变异病毒株的关键一步。课题组在用鸭流感病毒H9N2反复感染陆地禽类鹧鸪和火鸡,观察、检测病毒在陆禽感染、复制情况这一关键阶段,因流感病毒感染受宿主屏障的限制,水禽鸭H9N2流感病毒很难跨越屏障感染陆地禽类动物,在这一阶段,经反复行动物感染实验,历经3个月时间,最后病毒才顺利感染陆禽类动物,比原计划多用2个月时间。在鸭H9N2亚型流感病毒反复感染鹧鸪实验中,课题设计需反复感染20组次以上,每组需20天时间,所需要的时间比预期更长。经过努力,课题组课题组于2014年12月完成这一关键阶段。
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