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野鸟H9N2 亚型禽流感病毒内部基因对H7N9 病毒生物特性具有重要影响
发布时间:2015-07-05 |

  野鸟H9N2 亚型禽流感病毒内部基因对H7N9 病毒生物特性具有重要影响,野鸟源SH09 毒株的内部基因能促进H7N9 病毒的产生,提高H7N9 病毒的致病能力,同时H7N9 重组病毒在获得与哺乳动物相适应性的三个突变后能在哺乳动物间通过空气传播。

  新型H7N9 亚型禽流感病毒持续进化,严重威胁我国人民生命健康。以家禽源H7N9 病毒和野鸟源H9N2 病毒为研究对象,通过基因组进化分析、反向遗传技术、定点突变技术及受体分析,系统地研究了野鸟源H9N2 病毒内部基因对H7N9 病毒生物特性的影响,初步探讨了H7N9 病毒的产生,毒力和传播的分子基础,阐述了H7N9 病毒的潜在风险。通过H9N2 病毒的全基因组进化分析,精确定义了649 株H9N2 病毒的基因型,结果显示这些病毒有87 个基因型,其中野鸟源H9N2 病毒有31个基因型。野鸟源SH09 毒株起源于我国H9N2 病毒主要支系,基因型是G85。SH09 毒株内部基因均不同于家禽源H9N2 病毒(G81),后者为H7N9 病毒提供内部基因。这些研究表明野鸟源SH09 毒株与H7N9 病毒内部基因分属不同的H9N2 病毒基因库。

  为认识基因显著差异的野鸟源H9N2 病毒潜在风险,以野鸟源H9N2毒株SH09 和当前家禽源H7N9 毒株HZ174 为研究对象,通过反向遗传技术获得所有63 株H7N9 重组病毒中的38 株病毒。在这38 株重组病毒中,30 株病毒含野鸟源SH09 病毒的PB1 基因;25 株病毒在小鼠中的毒力强于HZ174 病毒;5 株病毒引起小鼠体重显著下降(>25%)。一株含野鸟源PB1 基因的重组病毒r2 不仅导致全部小鼠死亡,而且还引起鸡死亡。这些结果表明野鸟源PB1 基因不仅促进H7N9 病毒产生,而且还提高H7N9 病毒的毒力。
为研究H7N9 重组病毒显著毒力差异机制,本文分析了16 种RNP 的活性,结果显示:在37℃和33℃下,重组病毒r2 的RNP 活性均具有最高的活性,分别比HZ174 病毒的RNP 活性高15 倍和10 倍。野鸟源PB1 基因编码一种截断的PB1-F2 蛋白,其能增强H7N9 病毒复制及致病性。这些研究表明H7N9 病毒的毒力不仅可能与野鸟源PB1 基因显著增强RNP 活性有关,还可能与其编码的PB1-F2 蛋白有关。

  为弄清H7N9 重组病毒在哺乳动物中空气传播能力及其分子机制,以豚鼠为动物模型,分析了r1237 和r2 空气传播能力。研究结果表明这两株病毒均不能在豚鼠间通过气溶胶传播。然而,r2 的突变体r2 HA Q226L, G228S 和r2 HAQ226L, G228S, PB2 E627K 能通过气溶胶把病毒传给暴露组的豚鼠,且r2 HA Q226L, G228S,PB2 E627 传播效率更高。研究结果显示PB2 E627K 突变增强了病毒在豚鼠上呼吸道的复制能力;HA Q226L G228S 突变则使病毒由结合两种受体转变为更倾向结合人型受体。

  综上表明,野鸟源SH09 毒株的内部基因能促进H7N9 病毒的产生,提高H7N9 病毒的致病能力。H7N9 重组病毒在获得与哺乳动物相适应性的三个突变后能在哺乳动物间通过空气传播。具有大流行潜能的H7N9 重组病毒的产生暗示仍有必要加强H7N9 病毒的调查,特别是野鸟与家禽接触面。

  Wen Su, Chengmin Wang, Jing Luo, Yuliang Zhao, Yan Wu, Lin Chen, Na Zhao, Meng Li, Chao Xing, Huimin Liu, Hong Zhang, Yung-fu Chang, Tianxian Li, Hua Ding, Xiufeng Wan, Hongxuan He. Testing the Effect of Internal Genes Derived from a Wild-Bird-Origin H9N2 Influenza A Virus on the Pathogenicity of an A/H7N9 Virus. Cell Reports,2015, 12(11) : 1831-1841

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