研究揭示H10N8禽流感病毒感染人的分子机制

继2013年先后在H5N1和H7N9禽流感病毒跨种间传播研究中取得重要进展后,中国科学院微生物研究所高福课题组在H10N8禽流感病毒感染人的分子机制和跨种间传播趋势评估上取得新的进展,研究结果已经于2015年1月9日在国际杂志《自然通信》(Nature Communications)在线发表。2013年12月起,我国先后发生3例人感染H10N8禽流感病毒病例,并导致2人死亡。这种能感染人的     

新型H7N9禽流感病毒的病原学研究进展

2013年初在中国长三角地区首次发现一种新的H7N9禽流感病毒可导致人的感染和死亡。该病毒是由H7、N9以及H9N2禽流感病毒重配而成,病毒传播到其他地区之后仍与当地的H9N2病毒不断重配,产生不同的基因型。H7N9禽流感病毒特殊的双受体结合特性是其突破种属屏障感染人的重要机制,也是该病毒比H5N1禽流感病毒更容易感染人的原因,这种受体特性的分子基础主要与病毒HA蛋白的Q226L和G186V突变有关。H7N9病毒对禽类不致病,但人感染后的病死率超过30%。人群没有免疫力、病毒感染所导致的免疫病理以及病毒在肺部组织的高效复制是导致人感染H7N9病毒后高病死率的重要原因。雪貂动物模型研究也表明该病毒能够在雪貂中有效复制和接触传播。因此,H7N9禽流感病毒导致流感大流行的风险不容忽视,对动物和人群中H7N9禽流感病毒的监测不容松懈。     

禽流感病毒跨种传播的分子机制

流感病毒是目前危害人类健康的主要病原微生物之一,不但造成了巨大的经济损失,而且影响着社会的稳定。除了偶尔出现的流感大暴发,每年都有不少人死于季节性流感。尤其是2013年在中国暴发的H7N9禽流感疫情,目前感染人数已超过600例,死亡人数超过200人,病毒已经在中国定居,每年冬春季都会出现病例。流感病毒的天然宿主是禽类,而禽流感病毒如何突破种间屏障去感染人,是病毒学家一直关心的重要科学问题。主要描述了病毒受体结合特性影响跨种传播的分子机制,包括H1、H2、H3、H5、H6、H7、H9、H10等不同亚型流感病毒受体结合特性转变的结构基础,为流感病毒防控提供重要的理论基础。     

H7亚型禽流感病毒与禽类和人类的关系

2013年在中国首次发生了H7N9亚型流感病毒感染人事件,已经证实H7N9型禽流感是一种新型禽流感,是全球首次发现感染人类的新亚型流感病毒,以往这种病毒只在野生鸟类存在和传播。H7N9型禽流感病毒属于H7亚型中的一种,全球感染人的H7亚型病毒主要分为两大支系,即北美支系和欧亚支系,感染人的流感亚型也主要集中在H7N7,H7N3,H7N2等亚型上。为了清晰的了解H7亚型病毒的来龙去脉,本文重点讨论了A亚型流感病毒的宿主分布、H7亚型病毒感染禽类和人类的历史、H7亚型病毒的生物学特性以及未来研究展望。     

序言

<正>"流感"一词,对于我们从来都不是很陌生。季节性流感、大流感、禽流感等词汇经常会成为新闻头条,人类与流感已经成为并存的"朋友"。继2009-H1N1流感大流行之后,2013年春天发生的H7N9禽流感感染人事件再次提醒人们,流感病毒可能给人类带来危害与灾难,同时也为流感相关科学研究提出了重要的科学命题:H7N9禽流感病毒的病原学特征如何,临床表现如何,如何实现跨种传播;同为高致病性禽流感病毒的H5N1的流行特征如何;另外,能为H7N9和H5N1禽流感病毒提     

H7N9禽流感病毒与其他流感病毒对雪貂致病性与传播力的比较

目的针对2013年3月中国爆发的人感染H7N9禽流感病毒,在雪貂体内进行致病性及传播力的研究,并与甲型H1N1流感病毒、H5N1禽流感病毒进行比较。方法对新发H7N9毒株、甲型H1N1流感病毒、H5N1禽流感病毒感染雪貂后的临床症状、体征,呼吸道排毒情况,组织病理学变化等进行评价和比较,并对H7N9毒株在雪貂群体中的传播力进行研究。结果雪貂模型的临床症状、死亡率、病毒传播以及组织病理学分析显示:H7N9病毒的致病性低于H5N1,与2009年起源于北美的甲型H1N1流感病毒相当。新发H7N9禽流感病毒可以在雪貂的呼吸道、心脏、肝脏以及嗅球进行复制。值得注意的是H7N9禽流感可以通过飞沫在雪貂间进行低水平的传播,并且在传播过程中,病毒基因组内有多个位点的氨基酸发生了替换。结论 H7N9禽流感病毒对雪貂的致病性较H5N1禽流感病毒低,与甲型H1N1流感病毒对雪貂的致病性相当,H7N9禽流感病毒可在雪貂间进行传播。     

H7N9亚型禽流感病毒非结构蛋白1(NS1)基因序列分析及2013上海分离株NS1的原核表达

目的:对2013年3月发生的感染人的新型H7N9亚型禽流感病毒的非结构蛋白1(NS1)基因序列进行同源性分析,构建NS1重组质粒并表达。方法:从GenBank获得2006~2013年不同来源的H7N9亚型病毒NS1序列,并进行同源性比较;利用PCR方法从H7N9亚型禽流感病毒株A/Shanghai/4664T/2013(H7N9)基因组cDNA中扩增得到全长NS1基因,并将该片段定向克隆到原核表达载体pET28a上,构建重组质粒pET28a-NS1,经酶切鉴定,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞后,IPTG诱导表达,且进行Western印迹分析。结果:经序列分析,2013年暴发的H7N9型禽流感病毒的NS1基因核苷酸序列同源性为95%~100%,与之前暴发的H7N9型流感病毒NS1基因序列的同源性为86.4%~90.7%,表明2次暴发的该型流感分离株属于不同的进化分支;PCR扩增得到约680 bp的NS1基因序列,所克隆的NS1基因在原核细胞中的表达产物主要以包涵体形式存在,SDS-PAGE检测结果表明重组蛋白相对分子质量为25×103,Western印迹分析证实表达产物为H7N9禽流感病毒NS1蛋白。结论:为进一步研究H7N9亚型流感病毒NS1蛋白功能及基于NS1蛋白的抗病毒药物奠定了基础。     

禽流感病毒H9N2在人肺组织的复制

禽流感病毒H9N2亚型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。本文应用体外禽流感病毒H9N2亚型感染人肺组织和免疫组化实验,探讨禽流感病毒H9N2亚型跨种间感染人的机制、H9N2病毒在人肺组织复制特性及组织嗜性。结果显示,禽流感病毒H9N2亚型(Ck/GX/1875/04、Ck/GX/187/05)和季节性人流感病毒H3N2亚型(A/ST/602/05)均可感染人肺组织;免疫组化检测流感病毒核蛋白(Nucleoprotein,NP),病毒复制的主要靶细胞为肺泡细胞、呼吸细支气管上皮细胞和细支气管上皮细胞;免疫组化和免疫荧光双重染色法检测流感病毒感染肺泡类型,禽流感病毒H9N2亚型感染II型肺泡细胞。结果提示,禽流感病毒H9N2可适应宿主人以及在人肺上皮细胞有效复制,病毒持续感染人有助于病毒基因进化进而演变成大流行新型流感病毒的潜能。     

一例混合感染中H3N2和H7N9流感病毒的分子遗传特性

【目的】揭示一例混合感染中H3N2和N7N9流感病毒的分子遗传特性。【方法】通过荧光定量PCR法对标本进行流感病毒分型检测。通过二代测序技术对病毒分离物进行全基因组测序分析。【结果】2013年4月在南京市检测到一例人季节性H3N2流感病毒和禽流感H7N9病毒混合感染,混合病毒分别命名为A/Nanjing/M1/2013 (H3N2) (M1-H3N2)和A/Nanjing/M2/2013 (H7N9) (M2-H7N9)。分离株M2-H7N9 HA蛋白的Q226L位点和PB2蛋白E627K位点发生突变,增强了病毒对人体的感染能力。【结论】报道了一起人混合感染H3N2和N7N9流感病毒病例,提示人可能成为流感病毒基因“混合器”,应高度关注H7N9病毒与人季节性流感病毒的基因重配现象。     

我国人感染禽流感病毒现状综述

禽流感病毒是一种主要在禽类之间传播的致病性病毒,但近年来屡有人感染禽流感的病例出现,给人类的生命带来了威胁,造成不可忽视的经济损失。而如今在我国又出现了人感染H7N9型禽流感病毒的疫情,针对这种现状本文简要对禽流感病毒以及现行的H7N9型禽流感病毒进行了综述。     

人H7N9禽流感病毒、高致病H5N1禽流感病毒及H1N1流感病毒感染小鼠特征分析

目的对比分析人高致病H5N1禽流感病毒、H7N9禽流感病毒及H1N1流感病毒分别感染BALB/c小鼠后的机体反应特征。方法分别以H7N9病毒、H5N1病毒和H1N1病毒滴鼻感染BALB/c小鼠,观察小鼠存活率、体征变化及感染后肺组织病理损伤差异,检测小鼠感染流感病毒后肺组织增殖细胞核抗原(PCNA)表达并观察小鼠感染后修复状况。结果 H7N9病毒、H5N1病毒和H1N1病毒均感染BALB/c小鼠,小鼠存活率依次为H7N9H1N1H5N1,肺组织病理损伤严重程度依次为H5N1H1N1H7N9,PCNA表达水平依次为H7N9H1N1H5N1。结论 H7N9病毒感染后宿主炎症反应较小,感染后小鼠肺组织自我修复能力较强;H5N1病毒感染BALB/c小鼠后的机体反应最为强烈,感染后恢复能力差,致死率高。     

禽流感病毒感染鸽的流行病学与致病机理研究进展

禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)不仅严重危害禽类,而且对人类生命健康造成严重威胁。鸽作为留鸟,具有作为AIV从野生鸟类传播至人类中间宿主的潜能。鸽对AIV的易感性以及在病毒传播中的作用却存在争议。通过分析AIV自然感染、人工感染鸽的流行病学以及实验研究数据,同时回顾了禽流感病毒感染鸽的机制,发现随着病毒的进化和时间的推移,鸽群AIV的感染率也在递增;尤其随着近年具有双受体结合特性的高致病性禽流感病毒(highly pathogenic avian influenza virus,HPAIV)clade2.3.4.4分支H5Nx毒株的出现,其感染鸽后排毒量上升以及鸽体间直接接触传播能力增强。为了有效防控AIV的跨种间传播,有必要加强对鸽感染AIV的流行病学监测和传播特性的研究,特别需要密切关注具双受体结合特性的H5Nx和H7N9 HPAIV对鸽易感性的发展趋势。     

广州市两株人感染H5N6禽流感病毒全基因组序列特征分析

H5N6禽流感是重要的人兽共患病,给公共卫生带来严重威胁。为研究人感染H5N6禽流感病毒的基因特征,本文对广州市两株人感染H5N6禽流感病毒进行全基因组序列扩增,应用生物信息学软件分析分子变异和遗传进化特征。结果显示:两毒株各基因片段同源性存在差异,血凝素(Hemagglutinin,HA)基因同源性最高为98.3%,PB2基因同源性最低为85.2%。A/Guangzhou/41641/2014(H5N6)病毒的HA、神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)、聚合酶碱性蛋白2(Polymerase basic protein 2,PB2)基因与猫源毒株A/feline/Guangdong/1/2015(H5N6)亲缘关系较近,推测可能起源于共同祖先。两株病毒均为禽源高致病性病毒,HA和NA表面蛋白受体结合位点、裂解位点和耐药位点未发生变异。内部基因重要位点均有不同程度的变异,其中以41641病毒变异较大,并发生PB2蛋白E627K突变。两株病毒均发生与不同亚型病毒之间的重组现象,41641病毒的内部基因分别与H5和H9N2/H7N9发生重组,其中PB2和PB1基因分别与2013年...     

封面图片介绍

正H7N9型禽流感病毒(avian influenza A),属正粘病毒科甲型流感病毒属,其内部基因来自于H9N2禽流感病毒,是一种新型重配病毒。长江三角和珠江三角是人感染H7N9禽流感的高发地区,通常在冬春季节高发流行。主要经由呼吸道传播,也可通过密切接触感染的禽类分泌物或排泄物等被感染,直接接触病毒也可被感染。人感染H7N9禽流感潜伏期一般为7天以内,普通患者表现为流感样症状,如发热、咳嗽,可伴有头痛、     

应用跨膜区置换的血凝素蛋白建立H7N9禽流感病毒抗体间接ELISA检测方法

【目的】由于H7N9禽流感病毒能够感染鸡,并且已经变异成了高致病性毒株,因此,鸡群中H7N9禽流感疫苗的免疫是一个趋势,而鸡群免疫后抗体检测方法的建立也十分必要。本研究旨在建立一种灵敏、高效、高通量的鸡群H7N9亚型禽流感病毒抗体间接酶联免疫吸附试验(ELISA)检测方法。【方法】通过昆虫杆状病毒表达系统分别表达属于W1、W2-A和W2-B分支H7N9流感病毒的3种野生型血凝素(HA)蛋白,以及跨膜区(TM)置换为H3 HA TM的W2-B分支HA蛋白(H7-53TM)。4种HA蛋白经过离子交换层析纯化后作为抗原,通过ELISA检测H7N9禽流感病毒抗体。【结果】ELISA特异性、敏感性和重复性试验结果显示,跨膜区置换主要影响HA蛋白ELISA检测的重复性,以H7-53TM为抗原的ELISA方法具有较好的重复性,其批内和批间变异系数小于10%,然而3种野生型HA蛋白与部分血清反应批内和批间变异系数大于10%,重复性较差,因此选择H7-53TM蛋白作为ELISA包被抗原。通过受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析,以H7-53TM为抗原的ELISA能够精准地区分H7N9亚型流感病毒抗体阳性和阴性血清。通过相关性分析,该ELISA方法与134份鸡血清HI试验结果具有显著强相关性(r=0.854 6,P0.000 1),并且与3个分支疫苗株免疫血清的HI试验结果也具有显著相关性(r0.5,P0.05)。【结论】跨膜区置换能够提高HA蛋白抗原检测H7N9禽流感病毒抗体的重复性,并应用跨膜区置换的HA蛋白建立了一种能够检测不同分支疫苗株免疫的H7N9亚型禽流感病毒抗体间接ELISA检测方法。     

人禽流感H7N9、H5N1、H10N8临床特征

人禽流感(human-avian influenza)是一种由禽流感病毒中某些亚型感染人所引起的急性呼吸道传染病,目前能够感染人的禽流感病毒主要有H5、H7、H9和H10亚型。人感染禽流感病毒A(H5N1)、A(H7N9)、A(H10N8)与重症季节性流感临床表现相似,主要表现为重症肺炎,病死率高。人禽流感与重症季节性流感和重症新甲型H1N1流感患者有相同的危险因素,如高龄、合并基础疾病等,但人禽流感临床表现更重。     

利用CRISPR/Cas9基因敲除技术研究Importin-α7对流感病毒生长特性的影响

流感病毒的跨种传播是一个包含病毒和宿主因子之间大量相互作用的复杂过程。除了转换细胞表面受体结合特异性,禽流感病毒还要克服核膜形成的另一个重要屏障–核输入机制来进入细胞核进行有效转录和复制。本文主要研究人源importin-α7对不同来源、不同亚型流感病毒生长的影响。根据CRISPR/Cas9靶点设计原则分别在人importin-α7功能域第5和第6个外显子设计一对小向导RNA(sgRNAs)并克隆入pX459载体,重组质粒共转染A549细胞,构建A549-importin-α7-KO细胞系;再分别用不同来源(人源、猪源和禽源)、不同亚型的甲型流感病毒与乙型流感病毒感染A549-importin-α7-KO细胞和野生型A549细胞,研究importin-α7对流感病毒生长特性的影响。经测序和Western blotting验证,成功构建A549-importin-α7-KO细胞系;激光共聚焦观察结果显示,importin-α7敲除后vRNPs入核减少;同时Importin-α7敲除后流感病毒的生长均受到抑制,其中importin-α7对人流感病毒A/California/04/2009(H1N1)和B/Brisbane/60/2008、禽流感病毒A/Quail/Hong Kong/G1/1997(H9N2)、猪流感病毒A/Hunan/42443/2015(H1N1)和A/Jiangsu/1/2011(H1N1)的生长影响显著,而人流感病毒A/Hong Kong/4801/2014(H3N2)和禽流感病毒A/Guangzhou/333/99(H9N2)在两种细胞中的生长差异不明显。不同流感病毒结合importin-α的特异性不同,提示流感病毒可能已经进化出不同机制来利用importin-α亚型进行核输入,这对于流感病毒的宿主适应性和致病力研究具有重要意义。     

H7N9禽流感病毒小鼠感染动物模型的建立

目的建立H7N9禽流感病毒小鼠感染模型。方法 1×108,1×107或1×106TCID50H7N9禽流感病毒原液(A/Anhui/1/2013)滴鼻感染BALB/c小鼠。主要观测指标:临床症状、死亡率、病理变化、病毒载量和血清抗体检测。结果被感染的小鼠表现为竖毛、弓背、体重下降;病理表现为间质性肺炎,感染后第2天开始在呼吸道脱落细胞中检测到病毒;免疫组化或病毒分离方法在肺、肾、脑、肠、脾等组织检测到病毒;感染后14 d在小鼠血清中血凝抑制试验特异性抗体效价达到160;淋巴细胞减少,中性粒细胞增多。结论 H7N9感染BALB/c小鼠模型与人类禽流感感染疾病的基本特征相似,为研究该病的发病机制及药物疫苗的研发提供了工作基础。     

人感染新型H10N3禽流感病毒分子溯源

【背景】1997年香港发生人感染禽流感事件以来,禽流感病毒成为持续威胁人类健康和公共卫生的重要病原体。【目的】对一例人感染新型H10N3禽流感病毒病例开展分子溯源研究。【方法】流感病毒分型检测采用RT-qPCR法,在下一代测序平台上完成病毒基因组测序,序列和系统进化分析采用BLAST和MEGA 6.1等生物信息学软件。【结果】2021年4月从严重呼吸道疾病患者体内分离到一株病毒,经核酸检测和序列分析,结果表明其为H10N3亚型禽流感病毒。从患者居所附近的农贸市场分离到一株基因高度同源的H10N3亚型禽流感病毒。分离株是一种新的基因重配H10N3禽流感病毒,其血凝素hemagglutinin(HA)和神经氨酸酶neuraminidase(NA)组合最早在2019年华东地区的家禽中检测到,6个内部基因来源于近年来中国南方家禽中流行的H9N2病毒。病毒的HA蛋白的裂解位点含有1个碱性氨基酸R,未插入多个碱性氨基酸,理论上不属于高致病性禽流感病毒。HA蛋白受体结合位点228位氨基酸残基由G突变为S,理论上增强了对人SAα2,6受体的亲和力。另外,未发现PB2蛋白E627K突变,但591位氨基酸...     

鹌鹑源H9N2亚型流感病毒的分离鉴定及其生物学特性研究

本研究从人感染H7N9活禽交易市场的鹌鹑体内分离到1株H9N2亚型流感病毒并命名为A/Quail/Hangzhou/1/2013(H9N2),并分析了该毒株的基因组特性及其对鸡的致病力。序列分析结果显示:基因组中HA、NS基因属于类CK/BJ/1/94分支,NA、NP、PA、PB1基因属于类SH/F/98分支,M和PB2属于类G1/97分支。关键氨基酸位点分析结果显示:HA的裂解位点为PSRSSR↓GL,HA蛋白具有人样流感病毒受体结合位点Leu226,NA颈部出现63-65位氨基酸的缺失,M2蛋白Asn31和NS1蛋白Ser42、Ala149发生了突变。该毒株的IVPI为0.36。雏鸡感染性试验的结果显示:所有接种鸡在感染后的第3天从呼吸道和消化道都可检测到排毒,直至第11天停止排毒。同居感染动物于放入后的第2天达到排毒高峰,排毒率为100%,持续至第8天停止排毒。感染动物的病毒再分离结果显示:肺和气管的带毒时间可达5天,其他组织为3天。以上结果表明:该毒株是一株H9N2大陆流行谱系的低致病性禽流感病毒。本研究为H9N2亚型禽流感病毒的预防和监控提供了一定的理论依据。