利用小鼠模型分析A型流感病毒致病性分子基礎.pdf

1、近年來A型流感病毒感染人事件頻頻發(fā)生，其中既有人流感病毒人間大流行疫情，如2009年的甲型H1N1流感大流行，也有禽流感病毒跨種傳播感染人的事件，如1997年的香港H5N1亞型高致病性禽流感事件和2013年的H7N9亞型禽流感感染人的事件。上述事件說明A型流感病毒對公共衛(wèi)生安全構成嚴重威脅。因此，加強對A型流感病毒哺乳動物致病性的研究顯得極為重要。開展A型流感病毒哺乳動物致病性分子基礎的研究可為及時發(fā)現新出現的高致病性流感病毒提供分子標

2、記，增強對流感病毒的監(jiān)測能力，同時還可提升對流感病毒的認知。小鼠模型廣泛用于評價流感病毒對哺乳動物的致病性。本研究通過流感病毒的鼠肺連續(xù)傳代、病毒全基因組測序、關鍵氨基酸位點反向遺傳學驗證、動物攻毒及體外和體內復制動力學等實驗對2009年甲型H1N1流感病毒、H1N2亞型禽流感病毒、H3N2亞型禽流感病毒、H5N5亞型禽流感病毒和H5N8亞型禽流感病毒哺乳動物致病性分子基礎開展了系列研究。
　　首先，選擇曾引起流感大流行的2009

3、年甲型H1N1流感病毒作為研究目標，在通過鼠肺連續(xù)傳代獲得對小鼠表現出高致病性的毒株的基礎上，通過反向遺傳技術，拯救出一系列重組甲型H1N1流感病毒，繼而以小鼠體重變化、小鼠生存率、小鼠半數致死量、病毒組織嗜性、體內復制動力學和體外復制動力學等作為指標來分析2009年甲型H1N1流感病毒哺乳動物強致病性分子基礎。實驗結果表明，小鼠感染攜帶PB1-T296R突變位點的重組甲型H1N1流感病毒rXD-PB1-296R后發(fā)病率和死亡率顯著提高

4、;重組病毒rXD-PB1-296R在小鼠肺臟和MDCK細胞上的復制能力顯著提高;重組病毒rXD-PB1-296R能在小鼠腦內復制;重組病毒rXD-PB1-296R對小鼠的毒力較親本病毒提高1000倍。以上實驗結果表明，PB1-T296R突變是已具備高效感染人能力的2009年甲型H1N1流感病毒對小鼠這一哺乳動物模型產生高致病性的分子基礎。
　　在上述研究的基礎上，我們選擇了H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒作為研

5、究目標開展了禽流感病毒對哺乳動物致病性的分子基礎研究。將H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒分別感染BALB/c小鼠并進行鼠肺連續(xù)傳代，成功獲得了H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒鼠適應株，證明H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒可通過適應性進化獲得對哺乳動物高致病性的能力;通過比較H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒鼠適應株與其對應的親本病毒在致病性上的差別，我們發(fā)現，

6、相較于親本病毒，H1N2、H3N2、H5N5和H5N8亞型禽流感病毒鼠適應株具有更強的體內和體外復制能力、更為廣泛的組織嗜性和更強的小鼠致病性;通過對不同代次的鼠肺分離病毒進行全基因組測序和致病性實驗等，我們發(fā)現PB2-D701N突變可使H1N2亞型禽流感病毒對小鼠的毒力增強至少56倍，PB2-D701N突變可使H3N2亞型禽流感病毒對小鼠的毒力增強56倍，PB2-E627K突變可使H5N5和H5N8亞型禽流感病毒對小鼠的毒力均增強10

7、00倍。以上實驗結果表明，PB2-D701N突變是H1N2和H3N2亞型禽流感病毒對小鼠這一哺乳動物模型產生強致病性的分子基礎，而PB2-E627K突變是H5N5和H5N8亞型禽流感病毒對小鼠這一哺乳動物模型產生強致病性的分子基礎。
　　綜上所述，我們的研究發(fā)現了包括PB1-T296R、PB2-E627K和PB2-D701N在內的多個A型流感病毒小鼠致病性分子標記，加深了我們對A型流感病毒哺乳動物致病性分子基礎的認識和理解，為A型