论文标题：The Role of Dual Mutations G347E and E349D of the Pigeon Paramyxovirus Type 1 Hemagglutinin–Neuraminidase Protein In Vitro and In Vivo

论文链接：https://doi.org/10.3390/vetsci11120592

期刊名：Veterinary Sciences

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/vetsci

1、文章引言

鸽新城疫是由鸽副粘病毒 I 型 (PPMV-1) 感染引起的一种急性、高传染性疾病，对全球鸽业构成严重威胁。PPMV-1作为鸡源新城疫病毒 (NDV) 在鸽体内适应后的变异株，与鸡源NDV在血凝素-神经氨酸酶 (HN) 蛋白第347和349位氨基酸上存在显著差异。近日，扬州大学刘秀梵院士团队在Veterinary Sciences期刊发表研究论文，通过在PPMV-1毒株NT-10的HN蛋白第347和349位点引入双突变 (G347E/E349D)，成功拯救突变病毒NT-10-G347E/E349D,并全面评估了该突变病毒与母本毒在体内外生物学特性的差异。结果显示与母本毒株相比，NT-10-G347E/E349D在鸽子体内的复制和致病性降低，但在鸡体内的感染性和传播性增强。同时，突变病毒与母本毒之间存在显著的抗原性差异。该研究深入探讨了HN蛋白第347和349位氨基酸对PPMV-1致病和传播的影响，强调了其在宿主适应中的关键作用，为预防和控制PPMV-1的爆发提供了启示。

传播实验过程示意图

2、研究材料与研究方法

实验分别使用鸡胚成纤维细胞 (CEF)、鸽胚成纤维细胞 (PEF)、SPF鸡和非免鸽为动物模型，研究PPMV-1毒株NT-10及其HN蛋白双位点突变毒株NT-10-G347E/E349D的生物学特性差异。实验内容包括：利用NDV反向遗传平台拯救母本毒株NT-10和突变毒株NT-10-G347E/E349D；通过生长曲线评估母本毒株和突变毒株在CEF和PEF上的增殖能力；采用固相直接结合ELISA试验检测毒株与α-2,3和α-2,6唾液酸受体结合特性；采用荧光底物测定野生型和突变型HN蛋白神经氨酸酶活性；通过动物实验评估病毒在SPF鸡与非免鸽中的致病性、传播性及组织病理学变化。同时，使用交叉血凝抑制实验和异源病毒攻毒实验分析突变毒株与母本毒株间的抗原性差异。所有实验数据通过GraphPad Prism 8进行单因素或双因素方差分析 (ANOVA)，以p < 0.05为显著性标准。

3、研究结论

本研究通过氨基酸保守型分析发现，大多数PPMV-1毒株HN蛋白347位为甘氨酸 (G) 和349位为谷氨酸 (E)，而与其遗传距离较近的基因XX型NDV的HN蛋白347位为E和349位为天冬氨酸 (D)。以PPMV-1毒株NT-10为母本，将其HN蛋白这些位点突变为基因XX型NDV模式后 (G347E/E349D) 发现，G347E/E349D突变增强了病毒在鸡胚和CEF中的复制能力，抑制了病毒在PEF上的复制能力。同时，G347E/E349D突变提高了病毒对α-2,3受体的结合亲和力，降低了对α-2,6受体的亲和力。体内实验结果表明，G347E/E349D突变减弱了病毒在鸽体内的致病性和传播能力，但增强了病毒在鸡体内的致病性和传播能力。此外，抗原性分析显示，以NT-10制备的灭活疫苗对G347E/E349D突变株的保护效果不完全，提示G347E/E349D显著改变了病毒的抗原性。综上，HN蛋白G347E/E349D双突变显著改变了PPMV-1的复制能力、致病性、传播能力及抗原性，对宿主适应性产生重要影响，为PPMV-1的致病机制及疫苗开发提供了新见解。

4、研究讨论

鸽新城疫由鸡源NDV的抗原变异株PPMV-1引起的一种急性、高传染性疾病，对养鸽业构成严重威胁。本研究系统分析了PPMV-1毒株HN蛋白G347E和E349D突变的生物学作用，发现这些突变改变了PPMV-1对α-2,3和α-2,6唾液酸受体的结合能力，从而影响其在不同宿主中的复制效率。此外，这些突变降低了PPMV-1在鸽子中的致病性和传播能力，但增强了其在鸡中的致病性和传播能力。抗原性分析表明，HN蛋白347和349位氨基酸的稳定性差异可能是PPMV-1和鸡源NDV抗原差异的重要原因，部分解释了为什么现有鸡源NDV疫苗对PPMV-1保护效果有限。本研究揭示了HN蛋白关键位点在宿主适应性、毒力和抗原性中的重要作用，为PPMV-1防控及疫苗开发提供新思路。

Veterinary Sciences 期刊介绍

主编：Patrick Butaye, Ghent University, Belgium; City University of Hong Kong, China

发表与兽医科学领域相关的原创研究文章、评论、通讯和简短说明，主题包括动物疾病、紊乱和损伤的预防、诊断和治疗。