在禽流感病毒的大家族中,H9N2亞型禽流感病毒逐漸成為不可忽視的重要成員。它自20世紀90年代起,就在亞洲和非洲多國肆虐,給家禽養(yǎng)殖業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失。其低致病性易被忽視、宿主范圍廣泛、抗原漂移導(dǎo)致進化分支增多以及頻繁的基因重配,都使得H9N2禽流感病毒的防控難度加大,也讓探索其適應(yīng)性進化機制變得極為迫切。
近期,吉林大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院叢彥龍教授團隊一項發(fā)表于國際權(quán)威雜志《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)》的研究《Molecular patterns of matrix protein 1 (M1): A strong predictor of adaptive evolution in H9N2 avian influenza viruses》取得了重大突破。該研究聚焦于H9N2禽流感病毒的基質(zhì)蛋白M1,深入探究了M1基因模式與病毒適應(yīng)性進化之間的緊密聯(lián)系。研究人員對3,561株H9N2禽流感病毒進行分析,發(fā)現(xiàn)M1存在5種主要進化模式,這些模式與該亞型病毒的流行優(yōu)勢密切相關(guān),其中M1P5基因模式的作用尤為顯著。
在病毒復(fù)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),M1P5模式展現(xiàn)出獨特的進化優(yōu)勢。它能加快病毒脫殼進程,使病毒更快地釋放vRNPs進入細胞質(zhì),為后續(xù)的復(fù)制奠定基礎(chǔ)。在病毒聚合酶活性方面,M1P5模式可顯著提升vRdRp的聚合酶活性,促進病毒vRNA和mRNA的合成,進而增加病毒的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄效率。同時,M1P5模式還能增強vRNPs從細胞核向細胞質(zhì)的輸出效率,使更多的vRNPs能夠順利地參與病毒的組裝過程。而且,M1P5在細胞膜上的積累迅速,與HA的相互作用更強,由此極大地促進了病毒的出芽和釋放,讓病毒能夠更高效地感染新的細胞。不僅如此,攜帶M1P5模式的H9N2禽流感病毒在增殖和傳播能力上也表現(xiàn)卓越。在體外生長競爭實驗中,M1P5模式病毒的增殖能力明顯快于其他模式病毒。在體內(nèi)實驗中,接種該模式病毒的雞只,其氣管和泄殖腔中的病毒滴度更高。上述研究結(jié)果表明,M1P5模式病毒具有更強的復(fù)制適應(yīng)性、競爭適應(yīng)性以及傳播適應(yīng)性。
此項研究成果意義非凡。對于 H9N2 禽流感病毒的防控工作而言,深入了解 M1 基因模式與病毒適應(yīng)性進化的關(guān)系,有助于建立更有效的監(jiān)測策略。通過實時監(jiān)測 M1 基因模式的變化,能夠及時發(fā)出疫情預(yù)警,為防控決策提供有力依據(jù)。在疫苗研發(fā)領(lǐng)域,鑒于 M1P5 模式在病毒復(fù)制和傳播中的關(guān)鍵作用,以其為靶點設(shè)計疫苗,有望大幅提高疫苗的免疫原性和保護效力,為抵御 H9N2 禽流感病毒提供更堅實的屏障。該項研究成果得到了國家自然科學(xué)基金面上項目“ M1 基因多態(tài)性對我國 H9N2 亞型禽流感病毒適應(yīng)性影響( 32072893 )”的資助。
編輯 老Q
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