动物源性病毒种间感染与传播机制研究.doc

一、研究内容 本项目选择发病率高、危害严重的动物源性传染病如高致病性禽流感、狂犬病和虫媒病毒病等为研究对象，认识病原的致病机制，揭示病原的分子变异和进化规律，阐明新发传染病跨种间传播的分子基础；并开展其生态学研究以及动物作为某些病原的天然贮存宿主的机制。 拟解决的关键科学问题： 1. 动物源性人类新发病原的致病机制 动物源性人类新发病原的致病性取决于宿主与病原的关系，病原与细胞受体结合是感染的首要步骤。病原与其细胞受体的相互作用启动了细胞的一连串动力学反应。研究病原与受体的作用可揭示病毒与宿主细胞的相互关系，明确病毒的细胞、组织、器官、宿主嗜性、进人细胞机制及其对宿主细胞的影响;阐明病毒的致病机制，弄清病毒融合和侵入过程、复制动力学及其引起的一系列细胞内过程。 2. 动物源性人类新发病原的分子变异和进化规律 病原特性取决于其基因组的结构与特点，新发传染病在绝大多数情况下是通过病原的基因变异、基因重组、基因重排等方式突破原有物种间的屏障，在其他物种间引发新型传染病的流行。在传播中所涉及的宿主个体愈多，其受到的选择压力的累积效应就愈大，又加大了病原发生进化的动力。掌握病原的分子变异和进化规律，不仅可了解病毒在群体感染过程中的进化趋向，而且对一些新病原的出现和其可能来源做出判断，并且通过现代分子生物学技术如反向遗传操作技术等预测新型病原对人类的威胁和危害，进一步揭示如侯鸟与禽流感传播的相关性等摆在我们面前的重大科学问题。 3. 动物源性人类新发传染病跨种间传播的分子基础 病原基因变异所引起的致病性、抗原性及对宿主细胞嗜性等的改变是新型病原跨种间传播的分子基础。基因组重要位点的关键基因突变可导致病原对宿主细胞嗜性的改变，集中在几个重要的基因片段或重要变异点深入进行研究，寻找导致跨种间传播关键基因的决定子是当前要解决的关键问题之一。 4．动物源性病毒的自然生态与传染病发生的关系 生态环境的恶化导致了许多人类传染病的产生，动物在自然状态下正常活动也可能将新的病原体传播给人类，人与动物越来越密切的接触更直接地导致病原体侵入人类社会。所以，研究病毒相关动物类群在自然状态下的生态与病原体传播和扩散，探讨病原体与自然宿主之间的协同进化关系等问题，是解决自然疫源性疫病来源的重要途径。 5. 动物源性人类新发传染病模型动物的建立 模型动物是研究传染病发病机制、传播机制以及预防和治疗的重要手段。理想的疾病模型应具备再现性好、复制率高以及专一性好等特点。模型动物的建立和发展促进了现代医学的飞跃。建立人类新法疫病的动物模型，不但使我们可正确认识新发病原的致病机制、传播机制，更重要的是我们研发疫苗和评价药物效果等研究中的重要手段。 主要研究内容 1. 病毒与宿主细胞受体的作用机制 以禽流感病毒和乙型脑炎病毒等为突破口，阐明病毒与受体的亲和特性以及和配体的相互作用机制，分析跨种群传播多种细胞系感染和复制机制，解析病毒跨种间感染分子基础；并根据宿主高度保守的受体蛋白和病毒囊膜蛋白的受体结合设计疫苗和药物，提出行之有效的防治措施；根据目前国情的急需，重点研究我国当前H5N1亚型流行毒株与不同嵌合类型细胞受体的亲和特性和基因组变异对嗜性改变的影响，了解当前禽流感病毒对人和动物细胞受体的亲和特点，解析当前流行病毒的遗传进化特性，阐明对人类的潜在危害，为防控政策的制定提供科学依据。 2. 病毒功能蛋白与宿主细胞内蛋白的相互作用组学 以禽流感病毒和朊病毒等为突破口，利用酵母双杂交和串联亲和纯化技术筛选与病毒发生相互作用的宿主细胞蛋白。对基因进行定点突变，寻找蛋白与细胞靶蛋白发生结合的关键位点，同时从细胞水平观察病毒蛋白与细胞蛋白的相互作用对病毒在细胞内复制的影响。观察病毒突变体和野生株在致病力和感染力等方面的差别。利用特异性的朊病毒多肽进行神经细胞朊病毒受体基因表达的定量，同时采用蛋白组学的研究方法确定参与蛋白构象变化的宿主细胞因子，确定宿主的致病位点与朊病毒的遗传关系，分析相关蛋白质的多态性，对朊病毒的种间屏障进行免疫学的分子基础分析。 3. 媒介/中间宿主在人畜共患病发生中的作用 研究狂犬病毒和乙型脑炎等病毒等溯源，以野生动物如蝙蝠、果子狸等为主要研究对象，开展病毒在野生动物中的生态学研究，确定其在自然界的最终动物宿主、病毒自然宿主库和地域分布。研究狂犬病毒等重要流行毒株跨种感染机理；研究不同动物（猪、鸭、鹌鹑等）在流感病毒进化与传播中的作用和病毒在免疫压力下的遗传与变异规律；蚊虫为代表的媒介在乙脑、登革热（热带）、出血热等病毒中中介作用的分子生态学基础，建立病毒资源库、基因储备库和生物信息库。 4. 自然贮存宿主在病毒传播中的作用 以蝙蝠源病毒和狂犬病病毒为突破口，确定我国境内蝙蝠体内感染和携带的几种已知人类重要病毒的种类、分布及其变异规律，弄清狂犬病毒在野生