成果名称:树鼩H9N2禽流感模型的建立及其免疫致病机制的研究
登记日期:2021-06-17
完成单位:广州医科大学,昆明医科大学
完成人员:杨子峰,张荣平,莫家斌,角建林,李润峰,李菁,杨春光,刘蓉,李征途
研究起止日期:2015-01-01至2018-12-31
主要应用行业:卫生和社会工作
社会经济目标:卫生事业发展
评价单位:国家自然科学基金委员会
评价日期:2019-03-26
成果简介: 本课题共150万元(人民币)研究经费,全部由中国国家自然科学基金委员会提供与支持。 禽流感严重威胁人类健康,H9N2为大部分禽流感的母病毒。以合适动物模型阐明其发病机制极为重要,成功的禽流感动物模型需具备良好的行为表象一致性、发病机制同源性、药物治疗预见性及易行性和经济性。现有模型雪貂和非人灵长类动物应用有限,症状及发病机制模拟性不全面;小鼠流感受体分布和免疫反应模拟性较差。而在传染病研究已被广泛应用的树鼩在进化上与灵长类相近且廉价实用。我们首次在国际报道的H1N1人流感树鼩模型可表现流感样症状和间质性肺炎、规律排毒和产生抗体,其人/禽流感受体分布较现有模型更接近人。 本课题在前期研究基础上,拟进一步建立H9N2禽流感树鼩模型,开展行为表象(行为和症状)、免疫发病机制(病毒组织嗜性和复制力、病理变化和免疫因子表达)和药物治疗(奥司他韦等)研究,并和雪貂比较,从而阐明树鼩作为具良好模拟性的新型禽流感感染动物模型的可行性,也为禽流感病毒免疫致病机制提供更多依据,进一步开发树鼩这一中国独特动物资源。 本项目主要研究发现:1、首次成功建立了树鼩感染H9N2禽流感和乙型流感模型,揭示了两种病毒在树鼩和雪貂致病力的相似性;2、阐明了H9N2和乙型流感病毒感染树鼩的免疫反应特征;3、证实了PB2蛋白E627K点突变的H9N2禽流感病毒感染树鼩和雪貂可引起比野生株更严重的疾病,同时在H7N9病毒感染小鼠模型中确认了此突变位点的致病力;4、证实了现有抗流感药物奥司他韦可有效抑制H9N2禽流感病毒在树鼩中的复制;5、进一步拓展了树鼩原代细胞在流感和寨卡病毒感染机制的应用。 本项目研究成果阐明了树鼩H9N2禽流感和乙型流感模型具有行为表象一致性(症状)、致病机制同源性(病毒组织嗜性和复制力、病理变化和免疫反应与雪貂和人类相似)和抗流感药物治疗预见性等良好流感模型的必要因素,且比雪貂模型更具易行性和经济性,挖掘并展现了中国树鼩在流感研究的特色和潜力,实现了中国独有禽流感模型的突破,奠定了树鼩在新发人禽流感致病性和治疗手段研究的地位。 本课题共发表SCI论文4篇(IF>5的1篇),核心期刊论文1篇,申请专利3项,培养硕士研究生3名和博士后1名。 本课题存在的问题:(1)本项目使用的树鼩主来自野外, 遗传背景不清,健康状况未知,且个体差异较大,不利于科学研究的顺利进行,且来源具有季节依赖性,难以在一年内大部分时间捕获用于开展试验。 因此, 具稳定性和可重现性的科学研究结果有赖于人工树鼩种群的建立和标准化饲养管理和质量控制的实现, 使树鼩实验动物化。(2)目前, 仍然缺乏用于研究树鼩免疫反应的商品化抗体及其它免疫学试剂,限制了本项目禽流感感染树鼩的免疫致病机制研究, 我们参考美国国立生物技术信息中心也公布的树鼩炎症因子序列设计引物探针, 从基因水平上揭示树鼩感染禽流感病毒后的呼吸道组织免疫反应特征, 弥补了因缺乏种属试剂未能从蛋白水平检测免疫学指标的缺陷。 获奖情况:本项目研究发现是云南省教育厅项目《实验树鼩质量标准及七种人类重大疾病动物模型创建关键技术与应用》的重要成果之一,该项目在 2018 年获得云南省科学技术奖二等奖,本项目成员杨子峰(排名 4)、张荣平(排名 1)、李润峰(排名 18) 和角建林(排名 5) 是该项目的完成人。