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近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所國家禽流感參考實驗室在H7N9禽流感病毒適應(yīng)哺乳動物宿主機制研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)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”為題于6月18日在線發(fā)表于美國微生物學(xué)會（ASM）旗下頂級刊物mBio。
禽流感病毒需要獲得哺乳動物適應(yīng)性突變后才能在人體內(nèi)有效地復(fù)制和傳播。早在1993年，美國科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)流感病毒在哺乳動物細(xì)胞中復(fù)制時會在病毒聚合酶蛋白PB2上發(fā)生E627K突變，但該突變產(chǎn)生的機制26年來一直是未解之謎。自2013年H7N9流感病毒在我國出現(xiàn)后，目前已造成1568人感染，死亡率接近40%。我們前期研究發(fā)現(xiàn)PB2/E627K突變是H7N9流感病毒對人致病力增強的關(guān)鍵，同時該突變增加H7N9病毒在人之間的傳播能力。
本研究中，陳化蘭院士團隊的李呈軍研究員帶領(lǐng)科研人員在H7N9禽流感病毒背景下構(gòu)建了一系列重組及突變病毒，通過小鼠感染實驗發(fā)現(xiàn)H7N9禽流感病毒的PA基因是決定其是否發(fā)生PB2/E627K突變的關(guān)鍵基因，進(jìn)一步研究揭示了H7N9禽流感病毒PA蛋白所導(dǎo)致的病毒在哺乳動物細(xì)胞上的低聚合酶活性是使其在小鼠體內(nèi)復(fù)制過程中發(fā)生PB2/E627K突變的內(nèi)在驅(qū)動力。另一方面，本研究還發(fā)現(xiàn)H7N9禽流感病毒在哺乳動物細(xì)胞上的復(fù)制能力高度依賴于宿主因子ANP32A蛋白的表達(dá)，當(dāng)Anp32a基因在小鼠體內(nèi)被敲除后則使H7N9病毒在復(fù)制過程中失去了獲得PB2/E627K突變的能力，而采取了另外一種適應(yīng)哺乳動物宿主的方式，即獲得PB2/D701N突變。
該研究從病毒本身“內(nèi)因”及宿主“外因”兩方面，深入闡釋了H7N9禽流感病毒感染人后迅速獲得PB2/E627K突變而導(dǎo)致病毒對人類宿主適應(yīng)能力和致病力增強的分子機制，從而為深入理解禽流感病毒如何適應(yīng)哺乳動物宿主及跨種感染和傳播這一重要科學(xué)問題做出了貢獻(xiàn)。
陳化蘭院士團隊梁立濱博士、姜麗研究員為文章共同第一作者，該研究得到了國家重點研發(fā)計劃（2016YFD0500205）、國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金（31422054）和國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體（31521005）等項目資助。
論文鏈接：
https://mbio.asm.org/content/10/3/e01162-19
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