图 高致病性禽流感病毒H5N1内部基因片段决定其在髓系细胞内的高复制速率进而决定其在小鼠中的高致病力

在国家杰出青年科学基金项目（项目编号：81425001）等资助下，中日友好医院／首都医科大学曹彬教授团队与帝国理工学院Wendy Barclay教授团队合作，在人体感染禽流感H5N1发病机制研究方面取得重要进展。研究成果以“Internal genes of a highly pathogenic H5N1 influenza virus determine high viral replication in myeloid cells and severe outcome of infection in mice.”（高致病性禽流感病毒H5N1内部基因片段决定其在髓系细胞内的高复制速率进而决定其在小鼠中的高致病力）为题，于2018年1月4日在PLoS Pathog上在线发表，论文链接：http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006821。论文共同第一作者为中日医院呼吸与危重症医学科李辉医生和英国帝国理工大学Konrad C. Bradley博士。

高致病性禽流感病毒H5N1已在人群中间断引起散发感染十余年，因其感染后高病死率而引起广泛关注。大量动物实验及人体研究数据均表明，过度免疫反应导致的炎症因子风暴是H5N1感染较高病死率的重要原因。了解禽流感病毒感染后导致炎症因子风暴的机制对于将来寻找治疗重症流感免疫损伤药物、应对下一次类似重症流感病毒暴发流行至关重要。既往研究发现禽流感病毒HA蛋白多元剪切位点是禽流感病毒高致病性的重要因素，但是内部基因片段的影响未知。

该研究利用反向遗传学技术，通过构建具有完全相同HA 和NA的6:2重组人流感病毒株H1N1、H3N2和禽流感病毒株H5N1进行探讨流感病毒内部基因片段对炎症因子风暴产生的影响和具体机制。研究发现，H5N1内部基因片段是导致实验小鼠感染该病毒后大量炎症因子产生的重要决定因素之一，小鼠感染重组H5N1流感病毒株以后肺组织内炎症因子水平显著高于6:2重组人流感病毒株H1N1、H3N2。与上述病毒在小鼠体内感染后产生炎症因子趋势一致，相对人流感病毒株H1N1、H3N2内部基因片段构建的重组流感病毒，具有H5N1内部基因片段的流感病毒株在髓系细胞GM-DCs具有较快的复制速率，进而驱动大量的炎症因子产生。与小鼠体内和GM-DCs炎症因子产生表型相反，在肺上皮细胞内上述三种流感病毒复制速率差异并不显著，且产生IFN-I等炎症因子水平在三种流感病毒之间无差异，甚至感染6:2重组人流感病毒株H1N1者炎症因子产生水平高于重组H5N1流感病毒株。H5N1在GM-DCs中的快速复制与该病毒对IFN-I抗病毒免疫反应的敏感性无关，并不能单独由其NS1的功能状态和剪切速率解释，它需要H5N1六个完整内部基因片段的相互配合并与GM-DCs内相关宿主因子相互作用。

本研究发现禽流感病毒在髓系固有免疫细胞内的快速复制是驱动炎症因子风暴的重要因素，这一发现为未来寻找重症流感炎症因子风暴所致免疫损伤提供了思路。体外培养的髓系GM-DCs并不与体内的细胞完全一致，但是该研究为探讨流感病毒感染后产生炎症因子的具体机制提供了很好的体外细胞模型。 　

供稿：中日医院呼吸与危重症医学科 李辉

审校：中日医院呼吸与危重症医学科 曹彬

2018. 2.11