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哈尔滨兽医研究所在血清4型禽腺病毒致病分子机制研究中取得重要进展

2021-07-23 11:00:00 来源:中国农业科学院哈尔滨兽医研究所

    近日,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所禽免疫抑制病创新团队首次证实,Hexon蛋白第188位氨基酸是决定血清4型禽腺病毒(FAdV-4)致病性的关键氨基酸,相关研究成果以“A Single Amino Acid at Residue 188 of Hexon Protein is Responsible for the Pathogenicity of the Emerging Novel Fowl Adenovirus 4”为题发表在病毒学期刊《Journal of Virology》上。 

  2015年以来,由新型FAdV-4感染引起的禽包涵体肝炎-心包积液综合征(HHS),在我国大规模爆发流行,死亡率最高可达30%~100%,经济损失严重。FAdV-4强毒株、弱毒株、非致病毒株均有报道,但其毒力差异的分子基础尚未阐明,我国突发流行的新型FAdV-4高致病性的分子机制研究一直是业内关注的热点。 

  该研究中,研究者首先利用Fosmid系统建立了FAdV-4的反向遗传操作技术,利用该技术对病毒基因组骨架进行基因替换和点突变。基因替换结果证实,Hexon基因是决定新型FAdV-4高致病性的关键基因;进一步利用点突变对强弱毒Hexon基因的13个氨基酸差异位点进行突变,证实Hexon第188位氨基酸对病毒毒力起到决定性作用(图1)。将高致病性的野生型FAdV-4 Hexon第188位氨基酸由R突变为I的重组毒rR188I完全丧失对SPF鸡的致病性,而将无致病性的rHN20 Hexon第188位氨基酸由I突变为R,则重组毒rI188R恢复对SPF鸡100%的致死率。 

 

图1. Hexon 188R决定FAdV-4致病性 

  进一步研究,比较了Genbank上发表的基因组序列,发现所有的FAdV-4强毒株均表现为R,而弱毒株则为I,验证了研究的结论。鉴于rR188I毒株无致病性且体外复制滴度与野生毒株相近,具有开发弱毒活疫苗的潜力,因此对rR188I毒株的免疫原性进行了评价,结果显示rR188I毒株可为SPF鸡提供完全免疫保护(图2),具有开发防控我国HHS活疫苗的潜力。同时,rR188I毒株高效的体外复制能力,使其有望被开发为新型禽用多联、多价疫苗载体。 

 

图2. rR188I重组毒为SPF鸡提供完全免疫保护 

  作为突发流行的一种新基因型FAdV-4强毒株,其毒力基因和致病机制的研究相对较少,该研究首次揭示了我国新发高致病性FAdV-4的毒力关键基因和关键氨基酸位点,阐明了FAdV-4毒力增强的分子基础,为深入研究FAdV-4致病机制、减毒活疫苗和新型疫苗载体开发提供了新的思路,为针对性防控我国新发HHS提供了有力工具。 

  禽免疫抑制病创新团队王笑梅研究员和潘青副研究员是文章通讯作者,2018级博士研究生张宇是文章第一作者。该研究得到国家自然基金委面上项目(32072897)、国家肉鸡产业技术体系(CARS-41-G15)以及黑龙江省自然科学基金团队项目(TD2019C003)的资助。 

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