H1亚型禽流感病毒分离鉴定、遗传进化分析及快速检测方法的研究

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禽流感病毒(AIV)以水禽为主要宿主,以其分类亚型众多、基因变异率高的特点在自然界广泛存在和传播。当中的H1亚型AIV属于低致病性A型流感病毒,但其产生的危害也不容忽视。已有大量报道表明,H1亚型AIV不仅能够在禽类中传播,也可以跨越种间屏障感染哺乳动物(如人、猪、马等)。因此,为了了解广西地区H1亚型AIV的生态流行趋势,掌握其遗传进化特点以及与猪源和人源H1亚型流感病毒各基因的联系和差异,同时为基层临床和实验室提供快速、有效的分子生物学检测方法,本研究对H1亚型AIV进行分离、鉴定、全基因测序、遗传进化分析以及临床快速检测方法的建立。本研究从2011年至2012年活禽市场采集的棉拭子样品中,首先通过血清学试验进行初步筛选、分离与纯化,并应用H1亚型AIV的二温氏PCR检测方法进一步确认,最后进行HA基因和NA基因的序列测定。两年间,本研究在不同的宿主(鸡、鸭、鸟)体内共分离、纯化得到了6株H1亚型AIV,并对其进行生物学特性确定这6株广西H1亚型AIV分离株均属于低致病性AIV。通过对6株H1亚型AIV的八个基因片段的全基因序列测定,将其序列测定结果与NCBI-GenBank上的序列进行比对分析。结果发现,6株H1亚型AIV分离株的氨基酸在HA1和HA2剪切位点,仅含一个碱性氨基酸,均符合典型的低致病性AIV特征序列。6株H1亚型AIV广西分离株都属于H1N2亚型。将6株分离株的8个基因片段与同源性最高的毒株和禽源、猪源以及人源的H1亚型流感毒株进行核苷酸和氨基酸同源性比较,并根据各个基因组遗传进化树的亲缘关系分析,表明同一病毒株的8个基因片段很可能是由不同亚型AIV之间基因组的重排而组合而来,并且与猪源和人源H1亚型流感病毒亲缘关系较远。本研究根据Hl亚型AIV-HA基因保守区域,共建立了四种分子生物学快速检测方法:1)二温式PCR方法,具有较高敏感性和特异性,该方法由于合并了退火温度和延伸温度,减少了反应时间,所以该方法较常规PCR对病原进行检测更为简单、快速;2)巢氏PCR方法,通过两轮特异性扩增大幅提高了产物的特异性,同时敏感性实验比较也表明该方法比常规PCR敏感性高100倍;3)实时荧光定量PCR方法,具有较好的特异性和较高的扩增效率,灵敏度比常规PCR高1000倍,不需经过凝胶电泳,实时监测扩增情况,省时省力,只需0.5h即可完成整个扩增过程;4)多重PCR方法,其中包括H1和H3亚型AIV二重方法的建立和H1、H3亚型AIV和M基因三重方法的建立,该方法能同时检测出H1亚型AIV、H3亚型AIV和16种亚型AIV-M基因,具有很好的特异性和敏感性,在临床上缩短了混合感染样品检测的时间。最后,本研究对所建立的五种快速检测方法相互比较,并与普通PCR进行敏感性的比较及临床样品的检测。结果表明:实时荧光定量PCR的敏感性最高,其次为巢式PCR,之后为普通PCR、二温式PCR,多重PCR敏感性最低。在临床样品的检测过程中,可以根据不同的检测目的和条件选择相应的方法,或者将几种检测方法同时应用提高未知样品检测的准确率。
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