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近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所禽免疫抑制病創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次證實(shí),Hexon蛋白第188位氨基酸是決定血清4型禽腺病毒(FAdV-4)致病性的關(guān)鍵氨基酸,相關(guān)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”為題發(fā)表在病毒學(xué)期刊《Journal of Virology》上。
2015年以來,由新型FAdV-4感染引起的禽包涵體肝炎-心包積液綜合征(HHS),在我國(guó)大規(guī)模爆發(fā)流行,死亡率最高可達(dá)30%~100%,經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。FAdV-4強(qiáng)毒株、弱毒株、非致病毒株均有報(bào)道,但其毒力差異的分子基礎(chǔ)尚未闡明,我國(guó)突發(fā)流行的新型FAdV-4高致病性的分子機(jī)制研究一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的熱點(diǎn)。
該研究中,研究者首先利用Fosmid系統(tǒng)建立了FAdV-4的反向遺傳操作技術(shù),利用該技術(shù)對(duì)病毒基因組骨架進(jìn)行基因替換和點(diǎn)突變?;蛱鎿Q結(jié)果證實(shí),Hexon基因是決定新型FAdV-4高致病性的關(guān)鍵基因;進(jìn)一步利用點(diǎn)突變對(duì)強(qiáng)弱毒Hexon基因的13個(gè)氨基酸差異位點(diǎn)進(jìn)行突變,證實(shí)Hexon第188位氨基酸對(duì)病毒毒力起到?jīng)Q定性作用(圖1)。將高致病性的野生型FAdV-4 Hexon第188位氨基酸由R突變?yōu)镮的重組毒rR188I完全喪失對(duì)SPF雞的致病性,而將無致病性的rHN20 Hexon第188位氨基酸由I突變?yōu)镽,則重組毒rI188R恢復(fù)對(duì)SPF雞100%的致死率。

圖1. Hexon 188R決定FAdV-4致病性
進(jìn)一步研究,比較了Genbank上發(fā)表的基因組序列,發(fā)現(xiàn)所有的FAdV-4強(qiáng)毒株均表現(xiàn)為R,而弱毒株則為I,驗(yàn)證了研究的結(jié)論。鑒于rR188I毒株無致病性且體外復(fù)制滴度與野生毒株相近,具有開發(fā)弱毒活疫苗的潛力,因此對(duì)rR188I毒株的免疫原性進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果顯示rR188I毒株可為SPF雞提供完全免疫保護(hù)(圖2),具有開發(fā)防控我國(guó)HHS活疫苗的潛力。同時(shí),rR188I毒株高效的體外復(fù)制能力,使其有望被開發(fā)為新型禽用多聯(lián)、多價(jià)疫苗載體。

圖2. rR188I重組毒為SPF雞提供完全免疫保護(hù)
作為突發(fā)流行的一種新基因型FAdV-4強(qiáng)毒株,其毒力基因和致病機(jī)制的研究相對(duì)較少,該研究首次揭示了我國(guó)新發(fā)高致病性FAdV-4的毒力關(guān)鍵基因和關(guān)鍵氨基酸位點(diǎn),闡明了FAdV-4毒力增強(qiáng)的分子基礎(chǔ),為深入研究FAdV-4致病機(jī)制、減毒活疫苗和新型疫苗載體開發(fā)提供了新的思路,為針對(duì)性防控我國(guó)新發(fā)HHS提供了有力工具。
禽免疫抑制病創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)王笑梅研究員和潘青副研究員是文章通訊作者,2018級(jí)博士研究生張宇是文章第一作者。該研究得到國(guó)家自然基金委面上項(xiàng)目(32072897)、國(guó)家肉雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-41-G15)以及黑龍江省自然科學(xué)基金團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(TD2019C003)的資助。
原文鏈接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34133902/
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