古典H1N1亞型豬流感病毒在哺乳動物體內毒力增強的分子機制研究.pdf

1、基因突變或重組引發(fā)的病毒毒力與宿主適應性的改變是流感病毒早期演化的驅動因素。古典H1N1亞型豬流感病毒(Swine Influenza Virus，SIV)自首次分離以來一直存在于世界各地，多次跨越種間屏障感染人，甚至造成了致人死亡的嚴重后果。古典H1N1亞型SIV在我國豬群中屬于優(yōu)勢毒株，一旦跨越種間屏障適應新宿主，就極有可能在人群中引發(fā)新一輪的流感大流行。目前國內外對古典H1N1亞型SIV跨宿主感染哺乳動物的宿主適應與致病機制還不清

2、楚。
　　本研究以BALB/c小鼠為哺乳動物模型，模擬了古典H1N1亞型SIV跨越種間屏障適應哺乳動物新宿主的過程，將一株低致病性的古典H1N1亞型SIV野生株(G11-WT)在小鼠體內連續(xù)傳13代，得到了病毒毒力明顯增強的鼠適應株(G11-MA)，G11-MA(MLD50=3.31og10TCID50)的毒力比G11-WT(MLD50＞6.5log10TCID50)至少增加了103倍。
　　為探究古典H1N1亞型SIV適應

3、哺乳動物新宿主后對機體產生的不同影響，本研究利用RNA-seq技術對不同病毒感染小鼠后的肺組織進行了mRNA轉錄組差異性分析。結果表明，本次測序共檢測到47719個基因，按照基因差異表達顯著性篩選標準:FDR＜0.05且|log2FC|＞=1，共篩選到7118個差異顯著表達基因。與對照組相比，G11-WT只有1178個差異基因，而G11-MA有4033個差異基因。與G11-WT相比，G11-MA有1907個差異基因，包括706個上調，1

4、201個下調。通過對差異基因進行GO分類統(tǒng)計與KEGG分析發(fā)現(xiàn)，各個比對組中有大量的差異基因參與免疫應答、細胞因子及其受體互作相關的生物學過程及通路。與G11-WT相比，G11-MA感染小鼠后引起宿主更強烈的免疫應答和炎性反應，導致宿主體內細胞因子表達失衡，出現(xiàn)炎癥級聯(lián)放大效應，引發(fā)了細胞因子風暴和宿主免疫調節(jié)機能紊亂，這可能就是G11-MA對小鼠致病性更強的機制之一。
　　為進一步探究古典H1N1亞型SIV跨宿主感染哺乳動物的宿

5、主適應與致病機制，本研究對G11-WT、G11-MA進行了序列測定和氨基酸差異性分析，結果表明，與G11-WT相比，G11-MA存在4個氨基酸位點的突變，即PB2(D740N)、PB1(T56I)、PA(T97I)、HA(K188E)。為確定關鍵的毒力相關因子及分子致病基礎，我們運用反向遺傳操作技術，以G11-WT與G11-MA為骨架，通過單基因或雙基因片段的替換，拯救并鑒定了多種病毒。體內外研究結果表明，PB2(D740N)、PA(T