2014-2018年中国H6亚型禽流感病毒的部分生物学特性研究

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H6亚型是禽流感病毒最丰富的亚型之一,除了可以感染野鸟和家禽外,也可发生跨越种间障碍感染人。近年来,我们除了在活禽交易市场分离到该亚型病毒,也在部分养殖场中分离到了H6亚型禽流感病毒。已有研究表明H6亚型禽流感病毒在进化过程种有部分病毒获得了潜在感染哺乳动物的能力,为了解当前我国H6亚型禽流感病毒的流行情况,并评价其抗原性的变化和对哺乳动物的感染风险,我们测定了2014-2018年期间分离的409株H6亚型禽流感病毒的表面基因序列,根据分离到的时间、地点、宿主及表面基因的进化关系,选择40株(其中28株病毒分离自养殖场,11株分离自活禽交易市场,1株野鸟源)H6亚型禽流感病毒进行部分生物学特性研究。病毒的遗传演化分析结果表明,HA基因差异较大,进化速率最快,为3.569×10-3substitutions/site/year。部分病毒的HA基因发生了第141位(全文皆按H3 numbering)氨基酸的插入,或157-158位氨基酸缺失的现象。分离病毒的NA基因亚型包括N1、N2、N6和N8,N1、N2和N6的进化速率较为接近,N8的进化速率最慢;其中N6亚型为优势的NA亚型。通过对病毒的全基因组序列分析发现,本研究中的40株病毒可以分为36个不同的基因型,这些病毒的内部基因与H1、H3、H4、H5、H7、H9、H10、H11和H12等多种野鸟来源或者鸭源的禽流感病毒的内部基因具有广泛的重排现象,表明当前我国流行的H6亚型禽流感病毒具有明显的遗传多样性。根据HA基因的氨基酸差异,我们从40株病毒中选择27株进行抗原性分析,病毒尿囊液灭活后,加佐剂免疫6周龄SPF鸡,免疫三周后分离获得抗血清;将这27株病毒与对应的血清进行交叉血凝抑制试验。根据交叉血凝抑制试验的结果,使用抗原作图法进行抗原性分析,发现27株H6亚型禽流感病毒至少可以分为五个抗原群,不同抗原群之间的病毒抗原差异明显。在病毒序列分析和抗原性分析基础上,选择19株病毒进行小鼠的感染性试验,结果表明,所有试验毒株不需要提前适应即可有效地在小鼠的肺脏内复制,有两株病毒不能在小鼠的鼻甲中复制;小鼠感染病毒后体重呈一过性下降,不表现出明显的临床症状,表明H6亚型禽流感病毒对小鼠呈低致病性。值得注意的是,GS/GD/S40190/2017(H6N2)在小鼠(1/3)的脑中出现了滴度为1.25 log10 EID50/ml的复制,对其滴定的鸡胚尿囊液进行测序表明,PB2发生了E677G突变;DK/Hu N/S41299/2017(H6N2)在小鼠(1/3)的肾中出现了1.75log10 EID50/ml的复制,且其PB2发生了R368Q突变。根据小鼠试验的结果及HA的氨基酸特征,我们选择17株病毒进行了受体结合特性试验。结果表明,除CK/AH/S1224/2017(H6N6)和CK/JX/SE2578/2017(H6N6)仅能结合α-2,3链禽源受体外,其余15株病毒均能够同时结合α-2,3链禽源受体和α-2,6链人源受体,尽管大部分毒株结合α-2,3链禽源受体的能力大于结合α-2,6链人源受体的能力,但是一株野鸟源的毒株WB/XJ/S1541/2015(H6N6)和一株HA 157-158位氨基酸缺失的毒株DK/GX/S30803/2017(H6N6)结合α-2,6链人源受体的能力更强,表明当前我国流行的H6亚型禽流感病毒具有感染人类的潜在风险。在2014-2018年H6亚型AIVs中,发现两株病毒CK/He N/S40124/2017(H6N8)和CK/SC/S4230/2016(H6N8)的HA在第141位发生了缬氨酸的插入,由于在之前的监测过程中并未发现该位点出现过氨基酸的插入,并且将其与在NCBI下载到的所有全长(1667条)H6 AIVs的HA序列进行比对,也没有发现参考序列在该位点有缬氨酸存在的现象。为了探究其是否对病毒的生物学特性产生影响,我们利用反向遗传操作技术将其中一株病毒CK/He N/S40124/2017(H6N8)的HA第141位缬氨酸进行删除并拯救了重组病毒r He N124-HAΔ141,进一步试验发现其对小鼠的感染性和病毒的受体结合特性无明显影响,但可降低单抗1D6对病毒CK/He N/S40124/2017(H6N8)的中和活性。综上所述,当前我国流行的H6亚型AIVs具有明显的遗传多样性,不同抗原群之间的毒株抗原性差异较大;近年来在养殖场中分离到的毒株数量逐渐增多,病毒来源呈现多样化和复杂化;同时部分病毒还具有感染哺乳动物甚至人的潜在风险,因此应继续加强对H6亚型禽流感病毒的监测和研究,为我国禽流感的综合防控策略调整和人类健康保护提供理论基础和数据支持。
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