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H7N9禽流感病毒在小鼠体内的适应性

2014-08-14李枫棣鲍琳琳许黎黎

中国比较医学杂志 2014年1期
关键词:禽类载量毒力

李枫棣,鲍琳琳,朱 华,邓 巍,许黎黎,吕 琦,秦 川

(中国医学科学院医学实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京 100021)

禽流感(avian influenza,AI)是由A型流感病毒(avian influenza viruse,AIV)感染引起的禽类全身性或呼吸器官性传染病[7]。禽流感病毒(AIV)属甲型流感病毒。流感病毒属于RNA病毒的正黏病毒科,分甲、乙、丙3个型,其中,甲型流感病毒依据血凝素(HA)的不同再分为1~16亚型,根据病毒神经氨酸酶(NA)的不同再分为1~9亚型,HA不同亚型可以与NA的不同亚型相互组合形成不同的流感病毒。其中甲型流感病毒多发于禽类,一些亚型也可感染猪、马、海豹和鲸等各种哺乳动物及人类;乙型和丙型流感病毒则分别见于海豹和猪的感染,引起禽流感综合征的A型流感病毒称之为禽流感病毒[1]。禽流感病毒是引起禽类一种急性高度接触性传染病, 属于甲型流感病毒中的多种亚型。1878年意大利首次报道了禽流感。禽类特别是水禽是所有这些流感病毒的自然宿主,H7N9亚型禽流感病毒是其中的一种。H7N9亚型禽流感病毒既往仅在禽类中发现,荷兰、日本及美国等地曾发生过禽间暴发疫情,但未发现过人的感染。2013年3月,上海、浙江以及安徽等地陆续发现人感染H7N9亚型禽流感病毒[2]。本文旨在通过全基因组序列测定及比对,对H7N9禽流感病毒在小鼠体内的适应性进行研究,并对其毒力与致病力进行讨论。

图1 小鼠感染禽流感H7N9 A/Anhui/1/2013病毒后第4天肺组织中病毒载量

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物:4周龄SPF级雌性BALB/C小鼠36只,体重9~11 g,来自中国人民解放军军事医学科学院动物中心(SCXK-(军)2007-005)。

1.1.2 毒株:禽流感H7N9病毒A/Anhui/1/2013,由中国疾病预防控制中心病毒病预防控制研究所提供。

1.1.3 实验场所:中国医学科学院医学实验动物研究所ABSL-3实验室(注册号:CNAS BL0010)。

1.2 方法

1.2.1 将动物分成9组,每组3只,以滴鼻方式进行攻毒,50 μL/只,第一次攻毒使用毒株为禽流感H7N9病毒A/Anhui/1/2013, 106TCID50/50 μL。攻毒后第4天摘眼球取血,安乐后解剖取肺组织,生理盐水涮洗后剪成2 mm左右小块,放入含10% FBS的DMEM培养基中稍作研磨后3 000 r/min离心取上清,进行再次滴鼻攻毒,50 μL/只,直至第9代。

1.2.2 病毒载量测定:使用RNeasy Mini Kit (Qiagen)试剂盒提取每一代小鼠肺组织匀浆上清的总RNA,并及时分装保存于-80℃。使用 Superscript Ⅲ (Invitrogen) 试剂盒对RNA样品进行逆转录后,取2 μL样品进行SYBR Green染料法荧光定量PCR(Real-time PCR)检测。Real-time PCR扩增反应在 StepOne PCR system (ABI)上进行,总反应体积为20 μL,其中:去离子水6 μL, 2× SYBR Green PCR Master Mix (ABI) 10 μL, 10 μM 的上,下游引物各1 μL,引物序列为:

InfA-F: 5′-GACCRATCCTGTCACCTCTGAC-3′;

InfA-R: 5′-AGGGCATTYTGGACAAAKCGTCTA-3′。

Real-time PCR反应条件为:94℃ for 3 min(×1),94℃ 30 s(×35),58℃ 30 s(×35), 72℃ 30 s(×35)。

1.2.4 基因组测序和比对:对所有的野生型和适应株病毒的基因片段进行高保真PCR扩增(KOD plus DNA polymerase, TOYOBO)。PCR 产物纯化和测序后使用CLUSTAL W (version 1.83)软件进行比对。

2 结果

2.1 病毒载量测定

感染野生型和鼠肺适应株病毒的小鼠在感染后第4天解剖,肺组织中均检测到病毒载量,载量一直保持在接近同一数量级。结果如图1所示:

2.3 基因比对

经过基因比对发现小鼠适应株P1的NA蛋白,P9的HA蛋白,NA蛋白以及PA蛋白共发生4处突变,分别为:HA蛋白143位的Ala突变为Thr;NA蛋白10位的Thr突变为lle,168位的Ser突变为Ile;PA蛋白4位的Phe突变为Cys其余基因未出现突变情况。具体结果如表1所示。

表1 禽流感H7N9 A/Anhui/1/2013病毒及小鼠适应株基因比对结果

3 讨论

流感病毒属RNA病毒类的正黏病毒科,是引起呼吸道感染的重要病原体[2]。流感病毒所致呼吸道感染是临床常见病、多发病,常引起地方性流行,有时可致世界性大流行。因为小鼠与人类在肺炎上病理表现的一致性[4],基于流感病毒的小鼠模型为近年来研究病毒的致病机制、病毒跨物种传播、病毒重组预测、新型流感病毒疫情预测、治疗方案的评价、药物和疫苗的筛选评价等方面的研究的重要工具之一[5]。许多相关文献已经报道过很多影响流感病毒毒力的因素,血凝素HA是影响病毒毒力的主要因素之一[5]; NA蛋白茎部0~52个氨基酸变化与流感病毒的致病力有关。另外根据已有的大量报道,PA亚基被发现不但参与病毒复制过程,而且还参与病毒RNA转录、内切核酸酶活性、蛋白酶活性以及参与病毒粒子组装等多种病毒活动过程[6]。在此研究中,小鼠适应株P1的NA蛋白,P9的HA蛋白,NA蛋白以及PA蛋白共发生4处突变,分别为:HA蛋白143位的Ala突变为Thr;NA蛋白10位的Thr突变为lle,168位的Ser突变为Ile;PA蛋白4位的Phe突变为Cys。三个与病毒致病性和毒力相关的位点均发生了突变,但经传代后的病毒毒力与致病力是否改变仍需后续实验验证。

参考文献:

[1] 沈蕊华,李子华. 禽流感病毒[J]; 海峡预防医学杂志;2002(8)5:28-29.

[2] 杨飞飞,蒋琳,金嘉琳,等;上海市人感染H7N9禽流行性感冒死亡一例报道及相关文献综述[J];中华传染病杂志;2013(1)4:197-200.

[3] Tang JW, et al. Emerging, novel, and known influenza virus infections in humans [J]. Infect Dis Clin North Am. 24(3): 603-617.

[4] Matsuyama, T., Sweet, C., Collie, M. H. & Smith, H.. Aspects ofvirμLence in ferrets exhibited by influenza virus recombinants of known genetic constitution [J]. Journal of Infectious Diseases 1980,141, 351-361.

[5] 鲍琳琳,孙惠惠,秦川,等A/California/7/2009与A/California/4/2009病毒感染力比较[J].中国比较医学杂志;2010(20)1,26-28.

[6] Xiaojing H, Jie Z, Bartlam M, et al. 流感病毒聚合酶 PA 亚基与 PB1 多肽复合体的精细三维结构[J]. 中国基础科学, 2009, 11(2),32-36.

[7] 忻悦, 于志君, 程凯慧, 等. H6 亚型流感病毒在小鼠肺内的适应性传代研究[J]. 中国病原生物学杂志, 2012, 7(009): 641-643.

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