一例输入型H6N1亚型禽流感的检测分析

2018-03-01 02:04李金平张磊萍程善菊李春阳侯广宇蒋文明
中国动物检疫 2018年2期
关键词:致病性禽流感亚型

王 艳,李金平,张磊萍,程善菊,张 强,李春阳,侯广宇,彭 程,蒋文明

(1.上海出入境检验检疫局动植物与食品检验检疫技术中心,上海 200135;2.中国动物卫生与流行病学中心,山东青岛 266032)

禽流感(Avian influenza,AI)是由禽流感病毒(AIV)感染多种禽类引起的一种急性高度接触性传染病[1]。跟据病毒囊膜表面血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的不同,A型流感病毒又可分为不同亚型。目前鉴定的16种HA亚型和9种NA亚型均可从野禽(尤其是野水禽)中分离到。根据AIV对鸡和火鸡的致病性不同,AI可分为高致病性和低致病性。高致病性AIV主要包括H5或H7亚型的某些毒株。一些亚型的毒株,如H7N9(低致病性)、H10N8、H9N2、H6N1等,虽然对家禽是低致病性的,但是可以感染人类,具有重要的公共卫生意义。AI不但给养禽业造成了严重的经济损失,还严重威胁着公众健康,也影响多边贸易往来,因而备受社会广泛关注。

2017年10月12日,上海机场检验检疫局旅检处现场截获一批来自台湾地区的冻鸡。根据疫情监测需要,对其进行了AI相关项目检测。为了更深入了解其携带病毒的生物学特性,对病原进行了分离鉴定,以及序列和致病性分析。

1 材料与方法

1.1 主要试剂

QIAamp Viral RNA Mini Kit:购自Qiagen公司;HiScript II One Step RT-PCR Kit:购自Vazyme公司;DNA胶回收试剂盒:购自Takara公司;A型禽流感病毒荧光RT-PCR检测试剂盒(批号20170502)、禽流感病毒H5亚型荧光RT-PCR检测试剂盒(批号20170502)、禽流感病毒H7亚型荧光RT-PCR检测试剂盒(批号20170902)、禽流感病毒H9亚型荧光RT-PCR检测试剂盒(批号20170402):购自凯杰生物工程有限公司;Balb/c小鼠:购自北京维通利华实验动物技术有限公司。

1.2 病毒RNA提取

采集冻鸡的肝脏、肺脏组织,将其剪碎后加入适量PBS,用组织匀浆机进行研磨匀浆;-20 ℃冻融1次后,10 000 r/min离心10 min;提取组织上清中的病毒RNA,-80 ℃保存备用。

1.3 荧光RT-PCR检测

使用荧光RT-PCR试剂盒,先对样品进行A型AIV核酸检测,然后分别进行H5、H7、H9亚型AIV核酸检测。检测仪器为Applied Biosystems ViiA 7。

1.4 病毒分离

将组织上清用0.22 μm滤器过滤后接种10日龄SPF鸡胚,35 ℃孵化3 d;收取尿囊液,用1%的鸡红细胞测定血凝效价。

1.5 病毒全基因组扩增

提取尿囊液中的病毒RNA,根据Hoffmann发表的引物进行RT-PCR反应[2]。反应体系:模板RNA 3.0 μL、RT-PCR Buffer 12.5 μL、引物(10 μmol/L)1.0 μL、Enzyme Mix 1.25 μL、ddH2O 6.25 μL。RT-PCR反应程序:50 ℃反转录30 min,94 ℃预变性2 min,然后94 ℃变性30 s,57℃退火30 s,72 ℃延伸3 min,进行35个循环,最后72 ℃延伸5 min。将PCR产物经DNA胶回收试剂盒纯化回收后,送青岛志远进行测序。

1.6 序列分析

对测得的基因组序列进行BLAST和相关生物信息学分析。

1.7 SPF鸡致病性试验

根据世界卫生组织(WHO)动物流感操作手册,将病毒用PBS稀释10倍后,接种10只6周龄SPF鸡,0.1 mL/只;每天观察和记录发病和死亡情况,连续观察10 d,计算静脉致病指数(Intravenous pathogenicity index,IVPI)。

1.8 小鼠致病性试验

为了测定病毒对哺乳动物的感染性和致病力,将病毒做10倍比稀释;将每个稀释度病毒经鼻腔接种5只6周龄BALB/c小鼠,50 μL /只;每天观察小鼠的发病情况并称量体重,直至14 d结束。

使用106EID50的病毒感染小鼠,3 d后采集肺、鼻窦、肝、脾和脑等组织进行病毒滴定。

2 结果

2.1 荧光RT-PCR

样品RNA经荧光定量RT-PCR检测显示为A型AIV核酸阳性(图1-A),H5、H7、H9亚型AIV核酸为阴性(图1-B、图1-C、图1-D)。

2.2 病毒分离与基因组测序

病料处理后接种10日龄SPF鸡胚,3 d 后收集鸡胚尿囊液,血凝效价为28~29。分离毒命名为A/chicken/Taiwan/6634/2017,缩写为TW6634。对TW6634病毒进行全基因组扩增和测序。将HA和NA序列进行BLAST比对,发现TW6634病毒血清型为H6N1亚型。

2.3 序列分析

图1 样品的荧光定量RT-PCR检测

基因组序列BLAST分析表明,TW6634内部基因与台湾本地流行的H6N1和H5N2亚型AIV同源性最高,说明该H6N1病毒可能是由H5N2和H6N1亚型病毒重组而来的。TW6634的HA和NA与台湾A/chicken/Taiwan/2437/2012(H6N1)和A/chicken/Taiwan/2084/2012(H6N1)同源性分别为96.71%和97.88%,说明毒株为台湾源,与食品来源地一致(表1)。

表1 A/chicken/Taiwan/6634/2017(H6N1)基因组与GenBank中流感病毒同源性比较

对TW6634病毒基因组进行生物信息学分析,发现TW6634病毒HA受体结合位点为P186、V190、Q226和S228,表明TW6634倾向于结合人样α2,6-唾液酸受体[2-3]。NS1基因在149位点有A的突变,提示该病毒可能会提高对鸡体的致病力[4];M2基因在31位有N的突变,提示可能对金刚烷胺有耐药性[5]。

2.4 对鸡的致病性

TW6634病毒静脉接种SPF鸡后,10 d内10只鸡全部存活,没有表现任何临床发病症状,IVPI为0(表2),因此TW6634为低致病性病毒。

表2 TW6634病毒对鸡和小鼠的致病性

2.5 对小鼠的致病性

将TW6634病毒接种小鼠后,接毒小鼠均未表现出临床症状和死亡。体重监测表明,只有高剂量感染组(10-1和10-2病毒稀释组)出现轻微的一过性体重减轻(图2)。感染后3 d,处死4只感染小鼠,采集其肺、鼻窦、脾和脑组织,进行病毒分离滴定,仅在感染小鼠的肺脏中分离到病毒,滴度为103.7EID50/g(表2)。

图2 不剂量感染组小鼠的体重变化

3 讨论

2013年6月21日台湾地区发现全球首例人H6N1禽流感感染病例,并证实从患者分离的病毒基因序列与台湾本土家禽H6N1病毒株最为接近。

H6N1病毒为家禽和野鸟中普遍存在的低致病性AIV。近年来,我国H6亚型AIV分离率越来越高[6-8],尤其是在水禽中。这可能与水禽中的H6亚型AIV对家禽的适应能力逐渐增强有关[6-7]。受体结合试验表明,超过1/3的H6亚型病毒可以识别人样受体[8]。动物试验表明,某些H6亚型病毒可以在小鼠体内有效复制,并能通过接触传播[8]。而且,有研究表明,只需将HA裂解位点处的序列突变为高致病性AIV特征序列,H6病毒可突变为高致病性病毒。所以,H6亚型禽流感病毒对人类和家禽都是一个潜在威胁,应引起重视。

4 结论

检测证实,从本批截获的台湾冻鸡中检测出了H6N1亚型AIV(TW6634)。该毒株对鸡是低致病性的(IVPI为0)。这与其HA裂解位点处的氨基酸序列(PQIATR/G)一致。序列BLAST分析表明,TW6634与台湾当地流行的H6N1病毒同源性最高,亲缘关系最近。HA受体结合位点分析表明,TW6634倾向于结合人样2,6-唾液酸受体,可在小鼠肺脏中复制。虽然该病毒目前致病力较弱,高剂量感染仅能引起小鼠轻微的一过性体重减轻,但有突变为高致病性病毒的风险,对人类和家禽存在潜在威胁,因此不容忽视。

[1] 蒋文明,刘朔,陈继明. 当前我国禽流感流行情况分析[J]. 中国动物检疫,2015,32(1):60-63.

[2] WANG F,QI J,BI Y,et al. Adaptation of avian influenza A(H6N1)virus from avian to human receptorbinding preference[J]. EMBO journal,2015,34(12):1661-1673.

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[5] YAN J,LU Y,MAO H,et al. Pathogenic and molecular characterization of the H5N1 avian influenza virus isolated from the first human case in Zhejiang province,China[J].Diagnostic microbiology and infectious disease,2007,58(4):399-405.

[6] HUANG K,ZHU H,FAN X,et al. Establishment and lineage replacement of H6 influenza viruses in domestic ducks in southern China[J]. Journal of virology,2012,86(11):6075-6083.

[7] HUANG K,BAHL J,FAN X H,et al. Establishment of an H6N2 influenza virus lineage in domestic ducks in southern China[J]. Journal of virology,2010,84(14):6978-6986.

[8] WANG G,DENG G,SHI J,et al. H6 influenza viruses pose a potential threat to human health[J]. Journal of virology,2014,88(8):3953-3964.

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