两种引起突发公共卫生事件RNA病毒的分子进化研究

摘要

研究背景：突发公共卫生事件，是指突然发生，造成或者可能造成社会公众健康严重损害的重大传染病疫情、群体性不明原因疾病、重大食物和职业中毒以及其他严重影响公众健康的事件。现有传染病时有暴发和流行、已消灭或被控制的传染病死灰复燃以及新发传染病不断出现和暴发流行对公共卫生安全提出了严峻的挑战。肾综合征出血热（hemorrhagic fever with renAlsyndrome, HFRS）是由汉坦病毒（Hantavirus,HV）引起的一种自然疫源性疾病，在我国已有半个世纪的流行史，全国除青海、台湾省外均有疫情发生，啮齿类动物是病毒主要宿主。我国的HFRS 主要是汉滩病毒（Hantaan virus, HTNV）和汉城病毒（Seoul virus, SEOV）所引起，前者的毒力要大于后者，所导致的临床症状也更为严重。本课题研究对象之一的宁波市位于我国的东南沿海，属于半潮湿气候环境，适合汉坦病毒宿主啮齿类动物的繁殖和生长，HFRS一直以来都是当地一种主要的自然疫源性疾病，随着疾病监测体系的完善和公共卫生水平的提高，自1997年以后，该市HFRS 疫情呈逐年下降态势。但是近年来，HFRS又有死灰复燃的趋势，并在2009-2010年出现了疫情相对高发状态，此外，对宁波地区汉坦病毒流行株实验室检测和分子进化研究尚未见文献报道。新型甲型H1N1流感作为新发重大传染病于2009年3月17日在墨西哥、美国等国家首先发现并迅速传遍世界，引起全球的普遍关注。据世界卫生组织2010年8月6日公布的最新疫情通报，截至2010年8月1日，214个国家报告了实验室新型甲型H1N1流感确诊病例，在全球已造成至少18449人死亡。据中国卫生部通报，截至2010年1月10日，中国内地已有124764例甲型H1N1流感确诊病例，其中744例死亡。造成本次流感流行的新型甲型H1N1病毒是以北美猪流感病毒（Swine influenza virus, SIV）为基本骨架，与禽流感、欧亚大陆猪流感病毒等基因重排的结果，人群没有或很少对该型病毒具有免疫能力，且病毒极易在人和人之间传播。猪流感病毒基因在1930到1990年间只经历了较小的进化，但是，从上世纪90年代末期开始，人、禽和猪三者重排病毒开始在猪中出现，人感染猪流感病毒的病例呈不断增多的趋势，特别是与猪接触较为密切的养猪工人，但都呈散发状态，与此同时，猪流感病毒在人与人之间也罕见传播，因此猪源流感病毒从偶可感染人，到2009年的大规模暴发流行，其病毒分子必定经历了基因重排与选择性进化，对猪源流感病毒从散发到暴发流行进化过程的分析也具有重要的流行病学意义。
　　 研究目的：本研究旨在应用流行病学原理，通过现场监测、实验室处理和生物信息学方法探讨两种引起突发公共卫生事件病毒分子（汉坦病毒和新型甲型H1N1流感病毒）的生物进化状况，揭示宁波市汉坦病毒流行毒株和毒株的分子进化状况；探讨可导致人类感染的猪源甲型H1N1流感病毒从散发到流行的分子进化特征，并为公共卫生以及卫生防疫工作提供一定的理论依据。
　　 研究方法：首先，本研究通过宁波市疾病预防与控制中心收集近年HFRS 疫情数据，探讨宁波市HFRS 疫情的发病特点与规律，捕获汉坦病毒宿主啮齿类动物以及收集HFRS患者血清标本，应用Invitrogen 公司的TRIzol? Reagent 试剂盒和QIAGEN公司的QiAamp VirAlRNA Mini Kit 试剂盒提取RNA分子，并应用promega A3500试剂盒和自设引物进行RT-PCR 扩增汉坦病毒M 片段基因，通过GenBank 获得汉坦病毒M 片段参考序列，使用MEGA4 软件(Molecular Evolutionary Genetics AnalysisVERSION 4)，采用neighbor-joining (NJ) 法构建进化树(bootstrap=1000replicates)。
　　 其次，本研究通过文献检索历史上报道过的人感染猪流感病例，并在GenBank上提取相应的各片段分子序列以及参考序列，通过分子生物学软件进行系统进化分析(phylogenetic analysis)、分子重排分析(bootscan analysis)和适应性进化分析(adaptiveevolution analysis)，揭示可导致人类感染的猪源甲型H1N1流感病毒从散发到流行的分子进化特征。
　　 研究结论：对于引起公共卫生突发事件的两种RNA 病毒，宁波市汉坦病毒流行株为SEOV 且M 段基因未发生变异，可导致人类感染的猪源甲型H1N1流感病毒从散发到流行的分子进化经历了两个比较关键的步骤，首先于2005年左右完成了北美古典猪、北美的禽和人类季节性流感H3N2的三者基因重排，2009年引进了欧亚猪NA和MP基因，并且NA基因发生了主动选择进化导致了2009年疫情的暴发流行。
　　 监测宿主动物对控制公共卫生突发事件的发生具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:主要英文略缩词表

声明

前言

第一部分：宁波市汉坦病毒分子进化研究

第二部分可导致人类感染的猪源甲型H1N1 流感病毒从散发到流行的分子进化研究

参考文献

综述 分子进化与相关分析软件

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