A型流感病毒HA基因遗传多样性与2007-2008年中国部分地区H9亚型禽流感病毒HA基因分子进化分析

摘要

A型流感病毒属于正粘病毒科，是多种动物的重要病原体之一，包括人、猪、马、海洋哺乳动物和鸟类；不但经常引发小范围的流行，偶尔还可在世界范围内引起大暴发。病毒基因组共有8个片段，至少编码11种蛋白。根据病毒表面糖蛋白——血凝素（HA）的抗原性不同，可划分为不同的HA亚型，目前已鉴定出16种HA亚型。
　　 本研究主要包括两部分内容：A型流感病毒HA基因遗传多样性与2007-2008年中国部分地区H9亚型禽流感病毒HA基因分子进化分析。
　　 一、A型流感病毒HA基因遗传多样性分析
　　 目前，系统进化分析已经广泛的运用于A型流感病毒的很多研究领域，诸如流行地域、时间、宿主或病毒谱系划分。但却没有从全景的角度去分析某些亚型或某一亚型的遗传多样性分布或分子演化规律。此外，在对A型流感病毒进行流行病学、生态学及进化分析过程中，需要对很多亚型进行谱系划分和命名，诸如G9样谱系分支、北美谱系、猪源类人样H1流感、福建样毒株等。而这些命名方法具有一定的局限性，且划分的分支较为模糊，容易给人以误导，增加了研究人员之间交流的障碍。因此，有必要对A型流感病毒各亚型谱系及分支进行统一、系统的划分和命名。
　　 在本研究中，利用MEGA4.0软件以及NCBI的GenBank数据库分析了能获取到的14 328个A型流感病毒的HA基因序列，选取代表株绘制了HA基因的全景系统进化树。根据遗传距离、进化树的拓扑结构以及毒株的宿主、地域和时间的分布划分谱系与亚分支。
　　 这些进化树为我们提供了全局的角度去分析A型流感病毒，发现了一些新的信息，比如禽源流感病毒的谱系划分情况要比之前的欧亚分支与北美分支的单一划分要复杂很多。进化树还为我们提供了一个了解A型流感病毒在不同宿主间流行、演化历史，以及未来进化方向的研究框架。此外，本研究也尝试性的提出一种较为简单、系统的A型流感病毒HA基因亚型谱系划分的命名方法，如果该方法能够得到广泛认可，那么将极大的促进国际A型流感病毒HA基因的分子流行病学、生态学及进化分析研究与交流。
　　 二、2007-2008年中国部分地区H9亚型禽流感病毒HA基因分子进化分析。
　　 首次在香港分离到H9亚型禽流感病毒是在20世纪70年代，而直到20世纪90年代该亚型才在中国大陆广泛流行。此后，中国大陆开始广泛使用灭活疫苗，控制该亚型病毒在禽群中的传播。而近些年对公共健康的潜在危害，也使得H9亚型禽流感病毒受到广泛关注。
　　 2007年至2008年，我们对中国大陆的部分地区进行了H9亚型的流行病学调查，分离鉴定了70株该亚型的毒株。为进一步了解近年来我国H9亚型禽流感病毒的遗传变异和分子演化情况，对分离出的44株H9亚型AIV的HA基因进行了全长扩增、测序与分析。利用MEGA4.0与DNAStar软件进行同源性与系统进化分析，结论如下：
　　 （1）从全国14个省份，5 260个拭子样品中分离鉴定了70株H9亚型AIV，阳性率为1.33％。
　　 （2）H9亚型AIV家禽隐性带毒比例显著高于水禽。
　　 （3）44株分离株均在HA基因切割位点仅有1-2个碱性氨基酸，符合低致病性禽流感病毒的分子特征。
　　 （4）本研究所分离的44个毒株，均具有感染人的分子特征，潜在威胁公共卫生健康。
　　 （5）大部分中国大陆的分离株均属于h9.4.2谱系；最近两年分离的毒株分布于h9.4.2谱系的多个小分支内，其中一个小的分支含有近两年13个省份的毒株。该分支以A/chicken/Guangxi/55/2005为代表，是目前我国大陆H9亚型禽流感病毒的主要流行分支。
　　 （6）本研究所分离的44个毒株均出现了6个特征性氨基酸位点变异。