一株水禽流感病毒分离株表面膜蛋白基因的序列分析

禽流感(Avian Influenza,AI)是由A型流感病毒所引起的各种家禽及野生禽类感染和/或疾病综合征[1].根据其表面糖蛋白血凝素蛋白(Hemagglutinin,HA)和神经氨基酸酶(Neuraminidase,NA)的抗原关系不同,目前可分为16种HA亚型和9种NA亚型[2,3].近几年来,南亚国家屡有禽流感病毒突破种间屏障作用,直接感染人类或其它哺乳动物,甚至致人死亡事件[4～6]的情况发生,因而赋予了禽流感全新的公共卫生学意义.因此,准确的了解和把握水禽,尤其是家养水禽的流感生态,对预防禽流感的发生具有非常重要的现实意义.为了防患于未然,近年来扬州大学农业部畜禽传染病学重点开放实验室,对我国华东地区的家养水禽带毒情况进行了两年多的监测,分离到多株H11亚型,迄今国内极少见该亚型报道.本文就国内家养水禽中分离株Dk/YZ/44/02(H11N2)的表面膜蛋白基因序列进行了测序和序列分析.     

山东地区16株H9N2亚型禽流感病毒HA基因的序列分析

为了解H9N2亚型禽流感病毒(AIV)山东分离株的遗传变异情况,采用RT-PCR技术对16株从山东不同地区分离的H9N2亚型禽流感病毒的HA基因进行扩增、克隆和测序,并对所获得的HA全序列进行同源性和遗传进化分析。结果显示,16个分离株的裂解位点均为RSSR↓GLF,符合低致病性禽流感病毒的分子特征;有7～9个潜在糖基化位点;受体结合位点除198位有变异,其他位点均较保守;234位氨基酸均为L,具有与哺乳动物唾液酸α,2-6受体结合的特征;16个分离株HA基因核苷酸及氨基酸序列同源性分别为96.3%～99.9%和97.1%～99.6%;16个分离株同属于欧亚分支中的A/Duck/Hong Kong/Y280/97亚群。     

水禽流感病毒分离株A/Duck/Yangzhou/233/02(H6N2)膜蛋白基因遗传进化分析

采用常规的血清学收验和特异性RT-PCR方法对华东地区家养水禽中流感病毒的带毒状况进行两年多的监测,分离鉴定出多株H6亚型禽流感病毒。对其中的一株A/Duck/Yangzhou/233/02(H6N2)(简称DkYZ23302)(H6N2)的表面膜蛋白基因进行了序列测定,并与GenBank中收录的其它序列进行了比较,遗传进化结果表明DkYZ23302的血凝素基因(HA)与近年香港分离的鸭源毒株DkHK346199(H6N1)、中国台湾鸡源毒株CkTaiwanna398的亲缘关系最近;而神经氨酸酶基因(NA)遗传进化分析结果表明DkYZ23302(H6N2)的NA基因起源于禽源H9N2亚型流感病毒,这可能是不同亚型禽流感病毒在水禽体内发生基因重配的结果。DkYZ23302(H6N2)的HA推导的氨基酸剪切位点序列为P-Q-I-E-T-R-D,为典型低致病性禽流感病毒的特征序列,与对SPF鸡的致病力试验相吻合。     

1998～2008年中国中部H9N2亚型AIV分离毒株HA基因的进化分析

从过去10年由中国中部分离的具有不同致病力的25株H9N2亚型禽流感选出6株(3#、12#、25#、14#、4#、22#)代表性毒株,利用RT-PCR扩增它们的HA基因,并比较分析该基因的序列,旨在探讨HA基因的变异对AIV毒力、抗原性变化的影响。结果表明:6株H9N2 AIV亚型分离株的HA基因在HA1和HA2的氨基酸裂解位点上没有出现高致病性禽流感病毒所特有的R-X-R/K-R模式,它们均为弱毒力毒株。HA上潜在糖基化位点除了3#和12#分离株多出一个之外,其余均为8个。3#和12#所表现出较强的致病性可能与其在HA的头部(HA1)的A抗原位点上多了一个糖基化位点(145~147aa),改变了HA基因空间构型有关,空间构型的改变导致抗HA抗体作用位点的变异或缺失并影响其较近的受体结合位点,从而改变该毒株的抗原性。研究结果提示需要持续跟踪H9N2 AIV在中国鸡群中的传播和进化,以便及时掌握疫情,有效防控禽流感。     

一株H3N2亚型猪流感病毒广东分离株的基因组序列分析

从广东省疑似流感发病猪分离到1株H3N2亚型猪流感病毒(A/Swine/Guangdong/01/2005(H3N2)),对其各个基因进行克隆与测序,并与GenBank中收录的其它猪流感、禽流感和人流感的相关基因进行比较,结果表明,HA全基因与广东2003~2004年分离的H3N2猪流感毒株的核苷酸序列同源性在99%以上,与纽约90年代末分离的H3N2人流感毒株同源性在98.5%以上;NA基因与纽约1998~2000年分离的H3N2人流感毒株的核苷酸序列同源性在99%以上;NS基因、M基因的核苷酸序列与H1N1亚型猪流感毒株A/swine/HongKong/273/1994(H1N1)的核苷酸序列同源性较高,分别为97.9%、98.4%,与美洲A/swine/Iowa/17672/1988(H1N1)的核苷酸序列同源性分别为96.7%、97.1%;其他基因的核苷酸序列与H3N2人流感毒株具有很高的同源性。因此,推测其M和NS基因来源于H1N1亚型猪流感病毒,HA、NA及其他基因均来源于H3N2亚型人流感病毒。表明此H3N2亚型猪流感病毒为H3N2亚型人流感病毒和H1N1亚型猪流感病毒经基因重排而得到的重组病毒。     

禽流感病毒A/Chicken/Guangdong/SS/94(H9N2)HA基因的克隆及序列分析

禽流感是由A型流感病毒引起的禽的一种疾病综合症.1878年首次在意大利爆发流行,当时称该病为"鸡瘟".之后,许多国家和地区都有该病的报道,包括美国、英国、澳大利亚、爱尔兰、比利时、荷兰、法国、俄罗斯、加拿大、以色列、匈牙利、日本、中国(包括香港)等[1-3].     

抗体选择压作用下H9N2亚型禽流感病毒NA基因的变异

将LG1株H9N2亚型禽流感病毒在带有抗LG1株母源抗体的鸡胚中分4个独立系列连续传40代后,有3个系列从10～20代起在NA基因的#99位发生了可稳定遗传的碱基"G"到"A"的突变,并使氨基酸由蛋氨酸变为异亮氨酸;有2个系列从20～30代起在#473位发生了可稳定遗传的由"A"到"G"的碱基突变,导致相应的氨基酸由天冬酰胺变为丝氨酸,另一个传代系列在50代时也发生了同样的突变。在无抗体的鸡胚上的2个独立对照系列同样传了80代,在这2个位点没有发生突变,表明这2个突变与抗体的选择压相关。在抗LG1母源抗体阳性鸡胚的连续40代传代过程中,NA基因在有抗体组的四个传代系列碱基的非同义突变(NS)与同义突变(S)比为4.6(32/7),而在无抗体组NS/S比为2.0(16/8)。有抗体组NS/S值显著高于无抗体组,也显示出抗体的选择压作用。     

2015年湖南部分地区H9N2亚型流感病毒HA和NA基因遗传进化

我国湖南地区因水禽家禽饲养较多且密集,是流感病毒高发省份。为了监测流感病毒的变异情况,采用RT-PCR技术扩增了10株H9N2亚型流感病毒的HA和NA基因,并进行了序列测定和分析。结果显示,10株分离株均属于欧亚分支中的Y280亚系;HA碱性裂解位点序列均为RSSR↓GLT,为低致病性流感病毒特征;HA受体结合位点234位均为L,具有与人唾液酸α-2,6受体结合的特性;NA蛋白均在颈部 (63–65位) 出现氨基酸缺失,这种缺失能增加流感病毒在哺乳动物中的复制能力。提示H9N2亚型毒株近年有毒力和致病力趋于转强的可能性,因此,要加强对H9N2亚型禽流感病毒的监测,密切关注它的重组趋势。     

H9N2禽流感病毒反向遗传系统转录/表达载体的构建和验证

设计带有BsmBI、BsaⅠ或AarⅠ酶切位点的引物,用RT PCR扩增H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的8个基因全长片段,克隆入双向转录/表达载体pHW2000,并在PB2、PB1和NA基因中共引入了3个沉默突变标签.将其2个表面基因(HA和NA基因)加上任意1个内部基因,而其它5个内部基因来自A/WSN/33,进行了6种3+5组合形式的基因重排,把相应组合的转录/表达质粒共转染COS-1细胞,均产生了预期组合、有感染性的H9N2亚型流感病毒,表明亲缘关系遥远的流感病毒可以互相获取基因片段产生重组病毒,提示表面结构基因和单个内部基因不足以限制H9N2 AIV在哺乳动物细胞上的宿主范围,同时也验证了构建的8个转录/表达载体均能有效工作,为进一步研究H9N2亚型AIV基因结构与功能、AIV与宿主之间的关系打下了基础.     

H9N2禽流感病毒反向遗传系统转录／表达载体的构建和验证

设计带有BsmBI、BsaI或AarI酶切位点的引物,用RT-PCR扩增H9N2亚型禽流感病毒(AIV)的8个基因全长片段,克隆入双向转录/表达载体pHW2000,并在PB2、PB1和NA基因中共引入了3个沉默突变标签。将其2个表面基因(HA和NA基因)加上任意1个内部基因,而其它5个内部基因来自A/WSN/33,进行了6种3 5组合形式的基因重排,把相应组合的转录/表达质粒共转染COS-1细胞,均产生了预期组合、有感染性的H9N2亚型流感病毒,表明亲缘关系遥远的流感病毒可以互相获取基因片段产生重组病毒,提示表面结构基因和单个内部基因不足以限制H9N2AIV在哺乳动物细胞上的宿主范围,同时也验证了构建的8个转录/表达载体均能有效工作,为进一步研究H9N2亚型AIV基因结构与功能、AIV与宿主之间的关系打下了基础。     

AIV血凝素亚型同步检测基因芯片技术研究

对流感病毒14个血凝素亚型的基因芯片检测技术进行了初步研究。通过RT-PCR克隆禽流感病毒血凝素基因片段,获得重组质粒。从重组质粒扩增大约500bp的DNA片段,浓缩后点到氨基化玻璃载体上,制成芯片。待检病毒样品用TRIzolLS提取RNA,反转录过程中用Cy5标记样品cDNAs。将标记样品与芯片杂交,扫描芯片上待检样品与芯片上捕捉探针的结合位点,杂交信号与预期设想一致。结果显示,DNA芯片技术可以提供一种有效的AIV血凝素亚型鉴别诊断方法。     

H5N1禽流感病毒HA基因在昆虫细胞中的表达及生物活性鉴定

经RT-PCR扩增了H5N1亚型禽流感病毒血凝素基因(HA)片断,限制性内切酶酶切后将其克隆到pFastBacHTA杆状病毒转座载体,经酶切鉴定及测序,筛选出阳性重组转座载体pFastBac-H5。将pFastBacH5转化含有杆状病毒穿梭载体（bacmid）的DH10Bac感受态细胞,通过蓝白斑筛选和PCR鉴定获得重组杆状病毒穿梭载体rBacmid-H5。rBacmid-H5在脂质体介导下转染sf9昆虫细胞,SDS－PAGE蛋白电泳、Western blot、血凝试验和血凝抑制试验分析表明：分子量约63Kd重组血凝素蛋白（rH5）在sf9昆虫细胞中实现了高效表达。rH5具有血凝活性,而且其血凝活性能够被H5N1禽流感病毒高免血清所抑制;rH5免疫鸡诱导产生针对H5N1禽流感病毒亚型特异的血凝抑制抗体,说明表达的重组蛋白具有与天然蛋白相似的生物活性。     

利用反向遗传技术研究H9N2亚型AIV传播途径的分子机制

利用反向遗传技术,通过基因重排方法,产生两个表面基因来自A/Chicken/Guangdong/SS/94(H9N2)禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)株和其余基因来自A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2)AIV株的3株H9N2亚型重排AIV,动物传播性试验发现A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2)株、A/Chicken/Guangdong/SS/94(H9N2)AIV株和3株H9N2亚型重排AIV都可以经直接接触途径传播;在粪便接触途径下,3株重排AIV都不经粪便接触传播;只有A/Chicken/Shanghai/F/98(H9N2)株和重排AIV RF7/SSHA能经过气溶胶途径传播。HI试验结果进一步证明了以上的结果。实验结果表明H9N2亚型AIV的NA基因与H9N2亚型AIV气溶胶传播途径有重要的关系,即1998年中国大陆H9N2亚型AIV大流行可能是因为病毒获得气溶胶传播途径的特性,推测病毒的NA基因发挥了重要作用。     

一株H5N1亚型禽流感病毒的分离与鉴定

2004年1月湖北宜昌某鸡场暴发疫病,从该鸡场濒死鸡肺组织中分离到了一株病毒,电镜切片观察到典型的禽流感病毒粒子;采用ELISA检测禽流感抗原为阳性;RT-PCR扩增HA、NA基因并测序,经BLAST分析,HA基因与A/Goose/Guangdong/1/96(H5N1)HA基因同源性为97%;NA基因与A/Goose/Guangdong/1/96(H5N1)NA基因同源性为96%,确定该分离株为禽流感病毒H5N1亚型(A/Chicken/Yichang/Lung-1/04(H5N1)).