关键词:
2.3.4.4b分支H5N8HPAIV
遗传进化
传播
抗原性
哺乳动物致病差异分子基础
摘要:
2.***.4.4b分支H5N8亚型高致病性禽流感病毒(High Pathogenetic Avian Influenza Virus,HPAIV)不仅大量致死野鸟和家禽,也能跨越宿主屏障感染哺乳动物甚至人类,具有极大的公共卫生安全隐患。为了解2.***.4.4b分支H5N8 HPAIV的生物学特性,对全球2127株病毒(数据库2116株,分离11株)进行遗传演化分析显示,在流行过程中该分支病毒进化为了5个分支,分别是分支Ⅰ(2013~2015亚洲)、分支Ⅱ(2016~2019亚非)、分支Ⅲ(2020~2022欧亚)、分支IV(2016~2019欧洲)、分支V(2020~2022亚欧);30个基因型,G1~G30,其中G5(n=136)、G7(n=937)、G9(n=312)、G12(n=192)、G22(n=244)、G24(n=106)6个基因型数量较多。根据分离时间、地点及宿主的不同,从2127株病毒中挑选249株病毒进行传播动力学分析,根据系统地理学分析推测韩国、东欧为2.***.4.4b分支H5N8 HPAIV传播中心;根据宿主传播分析推测2.***.4.4b分支H5N8 HPAIV由野鸟传入家禽。从实验室11株分离株中挑选5株代表株进行系列研究。重配分析发现BS/Hu B/2/2017、MD/NX/NB175YG/2020的聚合酶复合体基因(PB2、PB1、PA、NP)来源于亚洲、欧亚、欧亚非的低致病性禽流感病毒(Low Pathogenetic Avian Influenza Virus,LPAIV),GS/HLJ/D1-3515/2021的NS基因来自亚洲LPAIV,TS/Hu B/BQ8-1/2020、BHG/TB/1-2/2021的八基因片段均来自HPAIV。关键氨基酸位点分析表明,5株代表毒株中仅有MD/NX/NB175YG/2020编码全长PB1-F2,且其NS1具有PDZ域。5株代表毒株抗原性分析表明,5株代表株与H5 Re-14疫苗株的交叉血凝抑制效价与疫苗株自身血凝抑制效价相比仅差1-3倍,且5株代表毒株与H5 Re-14疫苗株的抗原表位仅存在两个氨基酸位点差异,5株代表株与疫苗株血凝交叉反应良好,抗原性一致。哺乳动物细胞生长特性评估发现5株代表株均能在MDCK(犬源)与293T(人源)细胞有效复制,且BHG/TB/1-2/2021在A549(人源)细胞上复制滴度最高。哺乳动物实验数据表明,5株代表株均可在小鼠的鼻甲、脾脏及肺脏有效复制,BHG/TB/1-2/2021与TS/Hu B/BQ8-1/2020在小鼠肺脏复制滴度最高,均大于6 logEID/m L,且这两株病毒也均能突破血脑屏障,在小鼠脑内复制滴度为1.25~4.25 logEID/m L。BHG/TB/1-2/2021的MLD为0.98 logEID,对小鼠呈高致病性;GS/HLJ/D1-3515/2021的MLD为1.7logEID,对小鼠呈现高致病性;TS/Hu B/BQ8-1/2020的MLD为3.42 logEID,对小鼠呈现中致病性;BS/Hu B/2/2017的MLD为5.22 logEID,对小鼠呈中致病性;MD/NX/NB175YG/2020的MLD大于6.5 logEID,对小鼠呈低致病性。为探究2.***.4.4b分支H5N8 HPAIV对哺乳动物致病差异分子基础,选取BHG/TB/1-2/2021(高致病性)和MD/NX/NB175YG/2020(低致病性)为模式病毒,以BHG/TB/1-2/2021为背景,通过反向遗传技术救获10株病毒,根据A549细胞生长特性推测聚合酶复合体与NA可能在两株病毒对哺乳动物的致病性差异中发挥作用。在实验室前期研究基础上,对WS/SX/6/2016致死小鼠的脑、鼻甲和肺中病毒序列测定推测,HA蛋白的K166E位点突变可能对其突破血脑屏障发挥作用。通过对2.***.4.4b分支H5N8 HPAIV进行遗传进化、基因型划分、传播动力学、抗原性、哺乳动物细胞生长特性、哺乳动物致病性以及致病差异分子基础研究,为H5亚型HPAIV的科学防控、潜在公共安全威胁及分子机制提供数据支持。