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H7N9禽流感病毒适应哺乳动物宿主机制研究方面取得重要进展

  近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所国家禽流感参考实验室在H7N9禽流感病毒适应哺乳动物宿主机制研究方面取得重要进展,相关研究成果以“Low polymerase activity attributed to PA drives the acquisition of the PB2 E627K mutation of H7N9 avian influenza virus in mammals”为题于6月18日在线发表于美国微生物学会(ASM)旗下顶级刊物mBio

 

  禽流感病毒需要获得哺乳动物适应性突变后才能在人体内有效地复制和传播。早在1993年,美国科学家就发现流感病毒在哺乳动物细胞中复制时会在病毒聚合酶蛋白PB2上发生E627K突变,但该突变产生的机制26年来一直是未解之谜。自2013年H7N9流感病毒在我国出现后,目前已造成1568人感染,死亡率接近40%。我们前期研究发现PB2/E627K突变是H7N9流感病毒对人致病力增强的关键,同时该突变增加H7N9病毒在人之间的传播能力。

  

  本研究中,陈化兰院士团队的李呈军研究员带领科研人员在H7N9禽流感病毒背景下构建了一系列重组及突变病毒,通过小鼠感染实验发现H7N9禽流感病毒的PA基因是决定其是否发生PB2/E627K突变的关键基因,进一步研究揭示了H7N9禽流感病毒PA蛋白所导致的病毒在哺乳动物细胞上的低聚合酶活性是使其在小鼠体内复制过程中发生PB2/E627K突变的内在驱动力。另一方面,本研究还发现H7N9禽流感病毒在哺乳动物细胞上的复制能力高度依赖于宿主因子ANP32A蛋白的表达,当Anp32a基因在小鼠体内被敲除后则使H7N9病毒在复制过程中失去了获得PB2/E627K突变的能力,而采取了另外一种适应哺乳动物宿主的方式,即获得PB2/D701N突变

 

  该研究从病毒本身“内因”及宿主“外因”两方面,深入阐释了H7N9禽流感病毒感染人后迅速获得PB2/E627K突变而导致病毒对人类宿主适应能力和致病力增强的分子机制,从而为深入理解禽流感病毒如何适应哺乳动物宿主及跨种感染和传播这一重要科学问题做出了贡献。

  

  陈化兰院士团队梁立滨博士、姜丽研究员为文章共同第一作者,该研究得到了国家重点研发计划(2016YFD0500205)、国家自然科学基金优秀青年科学基金(31422054)和国家自然科学基金创新研究群体(31521005)等项目资助。

 

论文链接

https://mbio.asm.org/content/10/3/e01162-19

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