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2021年36卷6期

Human endogenous retroviruses (HERVs) are remnants of ancient exogenous retroviruses (XRV) infected in the germ line cells of our ancestors over millions of years. Nowadays, HERV has become an important part of human genome and would provide important biological functions. In this issue, Wang et al. analyzed large-scale transcriptome sequencing data of human cells infected with various viruses, including influenza A and B virus, Zika virus, hepatitis C virus, measles virus, West Nile virus, Crimean-Congo hemorrhagic fever virus, respiratory syncytial virus, rhinovirus, Epstein Barr virus, and SARS-CoV-2. They found that a variety of viral infections could induce HERV activity to varying degrees, and identified 43 shared key HERVs. Interestingly, the key HERV sites reported here are adjacent to the interferon-stimulated genes and upregulated simultaneously. These results strongly suggest that HERVs are involved in host antiviral immunity, and the HERV gene locus may be a target for antiviral drug development. The cover image describes that the antiviral power gained from the transcriptional activation of HERV loci (the shining stars) would protect humans from viral infections (kindly provided by Miao Wang and Di Liu). Please see page 1315–1326 for details.

Review

Porcine Bocavirus: A 10-Year History since Its Discovery

AryalManita, 刘光亮

2021, 36(6): 1261 doi: 10.1007/s12250-021-00365-z

收稿日期: 2020-07-04 录用日期: 2020-12-11 出版日期: 2021-04-28
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Porcine bocavirus (PBoV) is a single-stranded DNA virus, belongs to the genus Bocaparvovirus of family Parvoviridae. It was discovered along with porcine circovirus 2 (PCV 2) and torque tenovirus (TTV) in the lymph nodes of pigs suffering from Postweaning Multisystemic Wasting Syndrome (PMWS) in Sweden in 2009. PBoV has been reported throughout the world, mostly in weaning piglets, and has a broad range of tissue tropism. Since PBoV is prevalent in healthy as well as clinically infected pigs and is mostly associated with coinfection with other viruses, the pathogenic nature of PBoV is still unclear. Currently, there are no cell lines available for the study of PBoV, and animal model experiments have not been described. This review summarizes the current state of knowledge about PBoV, including the epidemiology, evolution analysis, detection methods, pathogenesis and public health concerns.

生物信息学在流感重配识别中的进展与挑战

丁啸, 秦璐瑶, 孟静, 彭友松, 吴爱平, 蒋太交

2021, 36(6): 1273 doi: 10.1007/s12250-021-00392-w

收稿日期: 2020-09-03 录用日期: 2021-03-29 出版日期: 2021-05-26
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基因组的重配是流感病毒的重要进化机制之一,即感染同一宿主的不同流感病毒的完整基因片段进行重新组合的过程。研究表明,之前的全球流感大流行就是由流感病毒的重配造成的。此外,重配还会使禽流感病毒跨越宿主的屏障感染人类,严重影响人类的健康和社会经济发展。由于识别流感病毒重配的生物学实验受到安全和伦理的限制,科研人员试图通过计算的方法对其进行识别。近年来,大量基于生物信息学的流感病毒重配识别算法和重配相关数据库被相继开发。本文中,我们首先系统地综述了不同类型的重配识别算法的原理和优缺点,然后介绍了已开发的流感病毒重配相关的数据库。最后详细地讨论了目前生物信息学在流感病毒重配中面临的瓶颈和挑战。希望我们的工作能够给流感病毒重配相关研究人员提供指导和新的研究视角。

人乳头瘤病毒相关头颈部肿瘤研究进展:从病毒基因组到临床实践

董浩如, 束新华, 许强, 朱陈, KaufmannAndreas M., ZhengZhi-Ming, AlbersAndreas E., 钱旭

2021, 36(6): 1284 doi: 10.1007/s12250-021-00413-8

收稿日期: 2021-01-21 录用日期: 2021-05-18 出版日期: 2021-06-21
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近年来,对高危型人乳头瘤病毒(HPV)感染引起头颈部鳞癌发生和发展的研究不断地深入。据报道,约38%-80%的口咽部鳞癌以及大部分的宫颈癌都与HPV感染相关。病毒癌基因E6和E7的表达是致癌的关键。HPV阳性口咽部鳞癌表现出与阴性肿瘤不同的生物学行为和良好的预后。因此,为减少治疗带来的毒副作用和提高患者生存质量,一些临床研究开始探索降低HPV阳性口咽部鳞癌患者的治疗强度。但是,如何有效并且准确地筛选患者以接受不同强度的治疗仍然存在较大的挑战。与此同时,随着免疫治疗的不断临床应用,进一步理解HPV阳性肿瘤的免疫特性,深入研究患者对免疫治疗的不同反应,将有助于提高免疫治疗的疗效。本文就HPV相关头颈部鳞癌的生物学特性,以及目前对该类患者的临床研究进行综述。随着检测技术的不断进步,发现HPV相关头颈部鳞癌的特异性生物学标志物或治疗靶点将有助于临床对该类患者进行针对性的治疗。

mTOR信号通路:连接细胞代谢和乙型肝炎病毒复制的桥梁

王雪玉, 魏志强, 蒋永芳, 孟忠吉, 陆蒙吉

2021, 36(6): 1303 doi: 10.1007/s12250-021-00450-3

收稿日期: 2021-05-05 录用日期: 2021-08-24 出版日期: 2021-09-28
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哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是一种保守的Ser/Thr激酶,包括mTOR复合物(mTORC) 1和mTORC2。mTOR通路在病毒性肝炎中被激活,包括HBV感染引起的肝炎。目前,慢性HBV感染仍然是世界范围内最严重的公共卫生问题之一。目前,HBV缺乏有效的治疗策略,迫切需要阐明HBV感染的发病机制。越来越多的证据表明,HBV感染可以激活mTOR信号通路,表明HBV可以利用或劫持mTOR信号通路以利于自身复制。因此,mTOR信号通路可能是控制HBV感染的关键目标。在本文中,我们总结并讨论了模型生物学研究中关于mTOR信号通路与HBV复制之间相互作用的最新发现。

Research Article

转录组分析揭示内源性逆转录病毒通过干扰素途径参与宿主抗病毒免疫系统

王苗, 王俪颖, 刘海舟, 陈建军, 刘翟

2021, 36(6): 1315 doi: 10.1007/s12250-021-00370-2

收稿日期: 2020-10-10 录用日期: 2021-02-08 出版日期: 2021-05-19
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人类内源性逆转录病毒(HERVs)是古老逆转录病毒入侵我们祖先生殖细胞并整合到宿主基因组中的遗留产物。在漫长的进化过程中,现存的HERVs大多已失去活性。近年来,在多种癌症和疾病中检测到HERVs的异常表达,其与癌症和疾病的发生发展间的相关性一度成为研究热点。然而,关于病毒感染下HERVs的特异性激活的报道较少。我们在之前的研究中首次发现登革2型病毒(DENV-2)感染可诱导大量HERVs位点的异常转录。本研究拟在前期工作基础上,进一步探讨外源性病毒感染与HERV激活的关系。在这项研究中,我们下载并重新分析了21个已公布的外源病毒感染人类细胞的转录组数据,发现11种病毒的感染均可诱导HERVs的转录激活,并筛选出在多种病毒感染下共有的43个关键HERV位点。它们分布于干扰素刺激基因(ISGs)附近,且和后者同时表达上调。此外,在外源性IFN-β或ploy(I:C)刺激下,也检测到这些关键HERV位点及其邻近宿主基因的转录。我们的结果证实了HERVs的活化与外源病毒感染相关,且其可能通过干扰素途径在抗病毒天然免疫中发挥重要作用。

呼吸道合胞病毒灭活疫苗接种与感染小鼠的免疫和转录组应答动态特征

赵昱, 马晨, 杨洁, 邹秀芬, 潘兹书

2021, 36(6): 1327 doi: 10.1007/s12250-021-00418-3

收稿日期: 2021-04-08 录用日期: 2021-04-20 出版日期: 2021-06-17
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呼吸道合胞病毒(RSV)是引起儿童下呼吸道感染的主要病原体,尚无安全有效疫苗上市。1960年代尝试制备了灭活RSV疫苗,但疫苗接种儿童感染RSV后出现疫苗增强性疾病(VED)。已有研究证实,VED发生与肺组织过度免疫病理损伤密切相关,但分子机制不祥。本研究中,使用紫外线灭活的RSV疫苗(UV-RSV),以Prime/boost策略免疫BALB/c小鼠构建RSV的VED模型,采用PBS处理小鼠为实验对照,研究了疫苗接种小鼠感染RSV第1天至6天肺组织病毒载量、细胞因子浓度、组织病理学和转录组学动态特征。我们发现,UV-RSV免疫小鼠感染RSV引起肺组织以增强病理损伤、调节性T细胞(Treg)数量减少和IL4+CD4 T细胞增加为特征的Th2类炎症应答;在UV-RSV免疫小鼠中,细胞因子IL-4,IL-5,IL-10和TGF-β浓度显著升高,IL-6和IL-17表达水平显著降低。RNA-seq分析证实,在UV-RSV免疫和PBS处理小鼠中共观察到5582个基因差异表达。差异表达基因调控网络中存在基因间密切关联的11个高影响模块,功能涉及细胞周期、细胞代谢、信号转导、免疫应答和炎症反应等。在UV-RSV免疫小鼠感染RSV早期,11个高影响模块中所有基因显示低表达模式。与细胞外基质和免疫应答功能相关的高影响模块在UV-RSV免疫和PBS处理小鼠中存在完全不同的调控关系。这些结果揭示了灭活RSV诱导VED与免疫应答的关系,为进一步理解RSV感染与免疫应答机制和指导疫苗创制提供了新见解。

PRRSV诱导C/EBPβ介导的TFDP2的表达促进自身增殖

朱敏, 李霄阳, 孙瑞琪, 时配殿, 曹爱萍, 张丽琳, 郭艳余, 黄金海

2021, 36(6): 1341 doi: 10.1007/s12250-021-00403-w

收稿日期: 2021-02-07 录用日期: 2021-04-28 出版日期: 2021-06-17
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猪繁殖与呼吸综合症是由猪繁殖与呼吸综合症病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的重要传染病,造成全世界养猪业的重大经济损失。尽管已有几项研究表明PRRSV可以影响感染细胞的细胞周期,但目前尚不清楚PRRSV如何操纵细胞周期以促进其增殖。在本研究中,我们通过转录组测序分析了PRRSV感染的3D4/21细胞中转录因子的mRNA表达谱。结果发现,转录因子DP2(TFDP2)在PRRSV感染的细胞中表达上调。进一步的研究表明,TFDP2有助于PRRSV增殖,并且PRRSV及其N蛋白通过激活C/EBPβ诱导TFDP2表达。TFDP2诱导cyclin A的表达,使S期细胞数减少,从而促进PRRSV增殖。本研究提出了PRRSV利用宿主蛋白调节细胞周期促进自身感染的新机制,这有助于我们更好地理解PRRSV的发病机制。

组蛋白去乙酰化酶抑制剂SAHA诱导脂肪酸结合蛋白FABP4的表达并抑制人巨细胞病毒的复制

刘中顺, 宣宝琴, 汤书兵, 钱志康

2021, 36(6): 1352 doi: 10.1007/s12250-021-00382-y

收稿日期: 2020-07-10 录用日期: 2021-03-11 出版日期: 2021-06-22
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辛二酰苯胺异羟肟酸(SAHA)是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,其显示出对抗多种癌症的明显效果,并被批准用于严重转移性皮肤t细胞淋巴瘤的治疗。除此之外,SAHA对于多种病毒的复制也有明显影响。然而,SAHA对于人巨细胞病毒(HCMV)复制的影响还尚未探寻。本文中,我们研究发现SAHA在不显示细胞毒性的浓度下就能明显抑制HCMV的复制。实验显示,SAHA下调HCMV立即早期基因的转录和蛋白水平,这说明SAHA可影响病毒生命周期的早期阶段。通过RNA-seq数据对比分析SAHA处理与未处理的HCMV感染细胞,我们发现SAHA可以调控多条信号通路和分子。干扰素介导的免疫通路就是其中之一。通过定量PCR我们发现,SAHA可以抑制HCMV诱导激活的干扰素相关免疫反应。脂肪酸结合蛋白4 (FABP4)作为脂质代谢中重要的分子,也由RNA-Seq分析出与SAHA处理有关。进一步实验,我们发现FABP4的表达水平会受HCMV感染的下调但又受SAHA处理的抑制。之后,我们敲低了细胞中FABP4,发现SAHA对于HCMV的抑制也随之趋于缓和。由此可见,FABP4在SAHA抑制HCMV复制的过程中起到作用。

表达TRIM25能够恢复多种肠道病毒3C蛋白降低的RIG-I的表达和IFN的产生

肖慧敏, 李景良, 杨旭, 李兆龙, 王颖, 芮亚娟, 刘彬, 张文艳

2021, 36(6): 1363 doi: 10.1007/s12250-021-00410-x

收稿日期: 2021-01-31 录用日期: 2021-04-12 出版日期: 2021-06-25
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多种肠道病毒(EVs)3C蛋白抑制RIG-I介导的I型干扰素(IFN)应答,而E3泛素连接酶TRIM25诱导的RIG-I泛素化是RIG-I抗病毒活性的关键。因此,肠道病毒3C对RIG-I的作用是否与TRIM25的表达有关,值得深入研究。此研究发现肠道病毒EV71和柯萨奇病毒B3(CVB3)的3C不仅下调RIG-I的表达,而且还通过其蛋白水解酶活性下调TRIM25的表达。而过表达TRIM25能恢复被3C蛋白抑制的RIG-I表达和干扰素-β的产生。进一步研究证实,TRIM25序列中对RIG-I泛素化重要的两个氨基酸和对维持构象重要的功能结构域,是恢复RIG-I表达所必需的。此外,我们还观察到TRIM25可以恢复被CVA6和EV-D68的3C蛋白下调的RIG-I的表达,但不能恢复CVA16 3C下调的RIG-I的表达。此发现解释了3C介导的宿主天然免疫抑制的机制,也提供了抑制多种肠道病毒感染的重要靶点。

远东型蜱传脑炎病毒全长感染性克隆的构建与病毒拯救

李朋辉, 姚琛, 王霆, 吴桐, 易文复, 郑月, 苗元玖, 孙建红, 谭忠元, 刘艳, 张晓玮, 王汉中, 郑振华

2021, 36(6): 1375 doi: 10.1007/s12250-021-00396-6

收稿日期: 2020-07-17 录用日期: 2021-03-15 出版日期: 2021-06-30
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蜱传脑炎病毒(TBEV)是一种重要的高致病性病原,感染人导致严重的中枢神经疾病,日益成为我国乃至全球公共卫生安全的巨大威胁。在TBEV的流行区域,该病毒的感染率不断升高,然而,迄今尚没有效的抗病毒特效药物。因此亟需研发一种反向遗传学工具用于TBEV发生和致病机理的研究,以加速疫苗和抗病毒药物的研发。本研究报道了分离自中国的一株远东亚型蜱传脑炎病毒(WH2012株)的感染性克隆。本研究在TBEV基因组NS1编码区插入一个β球蛋白内含子,在提高基因组稳定性的同时,内含子在哺乳动物细胞中会被精确地切除,不引入插入突变。转染后,感染性克隆可拯救出高滴度子代病毒粒子,子代病毒粒子在BHK-21细胞中高效复制,导致细胞病变效应(CPE)并产生噬斑,并且其生长曲线和导致的CPE也与亲本毒株非常相似。因此,本研究首次构建了中国第一个高效的TBEV感染性克隆,该克隆可用于研究TBEV毒力和致病机制以及发展新的抗病毒治疗策略。

ANXA2通过与3D聚合酶和PI4KB相互作用协助复制细胞器的组装并促进肠道病毒71型感染

张秋寒, 李斯亮, 雷平, 李子贤, 陈飞飞, 陈棋, 王瑜璐, 龚家米, 唐琦, 刘欣瑾, 蓝柯, 吴叔文

2021, 36(6): 1387 doi: 10.1007/s12250-021-00417-4

收稿日期: 2021-03-14 录用日期: 2021-04-27 出版日期: 2021-07-01
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肠道病毒71型(EV71)的复制与其它肠道病毒相似,发生在被称为复制细胞器(ROs)的重排膜结构上。磷脂酰肌醇4-激酶Ⅲ(PI4KB)是肠道病毒形成ROs所必需的,其在ROs上产生磷脂酰肌醇4-磷酸(PI4P)。然后,PI4P结合并诱导RNA依赖性的RNA聚合酶(RdRp)的构象变化以调节RdRp活性。在此,我们以EV71 ROs的关键酶--3D聚合酶为靶点,发现宿主因子Annexin A2(ANXA2)能与3D聚合酶相互作用,促进EV71的复制。实验表明,ANXA2中具有膜结合能力的膜联蛋白结构域介导了ANXA2与EV71 3D聚合酶的相互作用。进一步的研究表明,ANXA2定位于ROs上并与PI4KB相互作用。ANXA2的过度表达刺激了PI4P的形成,在ANXA2基因敲除细胞中PI4P的水平降低。此外,ANXA2、PI4KB和3D聚合酶定位于病毒RNA复制位点,形成一个高阶蛋白质复合物。并且ANXA2的存在促进了PI4KB和3D聚合酶的相互作用。总之,我们的数据为ANXA2在促进EV71 RNA复制复合物形成中的作用提供了新的见解。

桥粒芯糖蛋白2(DSG2)是人55型腺病毒的主要受体

张静, 马奎, 王湘雨, 江银波, 赵珊, 欧俊贤, 蓝文东, 管文艺, 吴晓薇, 郑和平, 杨斌, 万成松, 赵卫, 吴建国, 张其威

2021, 36(6): 1400 doi: 10.1007/s12250-021-00414-7

收稿日期: 2021-02-12 录用日期: 2021-05-06 出版日期: 2021-07-05
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人55型腺病毒(HAdV-B55)是一种导致成人社区获得性肺炎(CAP)的再现的一种急性呼吸道疾病病原体。先前的研究表明,HAdV-B14与HAdV-B55基因组高度同源,它的受体是人桥粒芯糖蛋白2(DSG2)。但是,HAdV-B55的受体是否为DSG2尚不确定,因为HAdV-B14和HAdV-B55的纤维蛋白fiber存在三个氨基酸突变,是否影响受体结合尚不清楚。本研究,我们首先发现了3T3细胞(一种不表达人DSG2的小鼠胚胎成纤维细胞系)在用pcDNA3.1-DSG2转染后能够被HAdV-B55感染,而正常的3T3细胞对HAdV-B55感染不敏感。接下来,通过siRNA敲低A549细胞中DSG2的表达,细胞则很难被HAdV-B3 / -B14 / -B55感染,而siRNA对照组A549细胞仍然能够被所有这些类型的HAdV感染。最后,通过免疫荧光激光共聚焦实验发现,标记了Cy3荧光标记的HAdV-B55通过与DSG2结合而进入A549细胞。因此,DSG2是引起成人CAP的HAdV-B55的主要受体。该发现对于更好地了解腺病毒与宿主细胞之间的相互作用具有重要意义,同时为抗腺病毒感染药物的设计以及有效的预防性疫苗的研发提供新的思路。

寨卡病毒非结构蛋白NS5与p53结合诱导p53介导的神经祖细胞凋亡

李萍, 蒋华连, 彭虹, 曾炜杰, 钟永恒, 何苗, 谢璐阳, 陈俊海, 郭德银, 吴俊玉, 李春梅

2021, 36(6): 1411 doi: 10.1007/s12250-021-00422-7

收稿日期: 2021-04-05 录用日期: 2021-06-08 出版日期: 2021-07-05
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寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)感染胎儿脑组织能够靶向神经祖细胞,扰乱神经发育造成小头畸形。研究表明,ZIKV感染激活了肿瘤抑制因子p53介导的细胞周期阻滞及细胞凋亡,但是具体的机制尚不清楚。本研究中,我们检测了ZIKV编码的蛋白对p53信号通路激活的影响,发现在ZIKV编码的10个蛋白中,非结构蛋白NS5对p53调节基因的激活作用最显著。通过免疫共沉淀联合质谱分析,我们发现NS5蛋白与p53结合,并通过免疫共沉淀及GST pull-down实验进一步证实了二者的相互作用。此外,我们证实了NS5的MTase结构域及p53的CTD结构域介导了NS5蛋白与p53的结合,并发现NS5蛋白与p53在细胞核中共定位,二者的结合延长了p53的半衰期,促进了其在细胞核中的累积。进一步地,我们证明了NS5蛋白的表达能促进PARP的剪切,造成神经祖细胞凋亡。综上所述,我们发现ZIKV编码的NS5蛋白是一个新的激活p53介导神经祖细胞凋亡的p53调节因子,对揭示ZIKV感染造成神经异常发育的机制具有重要意义。

两种抑制猫冠状病毒和猪冠状病毒3C样蛋白酶的抑制剂

周梦欣, 韩雨桐, 李梦霞, 叶刚, 彭贵青

2021, 36(6): 1421 doi: 10.1007/s12250-021-00415-6

收稿日期: 2021-02-19 录用日期: 2021-05-06 出版日期: 2021-07-06
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猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea, PED)是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea, PEDV)引起的一种高度致死性疾病,主要表现为猪的严重腹泻和呕吐,其爆发与流行给全世界的猪养殖产业造成巨大经济损失。本研究利用荧光共振能量转移技术对包含1590个化合物的文库进行抗病毒抑制剂的筛选,鉴定出针对PEDV 3C样蛋白酶(3C-like protease, 3CLpro)的两个小分子化合物:3-(氨基羰基)-1-苯基吡啶(Compound 1)和2,3-二氯萘醌(Compound 2)。这两个化合物的分子量小,对3CLpro的活性有明显的抑制作用,可以作为针对3CLpro的抑制剂。此外,Compound 1和Compound 2显示出对冠状病毒家族的另一成员——猫传染性腹膜炎病毒(Feline infectious peritonitis virus, FIPV)的明显抑制作用。本研究测定了两种3CLpro抑制剂对PEDV和FIPV的半数有效抑制浓度(Half maximal effective concentration, EC50),Western Blot和间接免疫荧光实验结果均表明两种抑制剂对病毒复制有抑制作用。蛋白酶-抑制剂的模拟分子对接结果表明,这两个抑制剂通过氢键与3CLpro的保守活性位点Cys144,Glu165,Gln191发生相互作用,初步地解释了Compound 1和Compound 2的抗病毒机制,有助于抗冠状病毒药物的设计和优化。

TW I型IBV弱毒疫苗候选毒株的免疫效力研究

张新珩, 陈彤, 陈胜, 聂瑜, 谢姿, 封柯宇, 张焕民, 谢青梅

2021, 36(6): 1431 doi: 10.1007/s12250-021-00419-2

收稿日期: 2021-01-20 录用日期: 2021-04-26 出版日期: 2021-07-12
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传染性支气管炎(IB)是由传染性支气管炎病毒(IBV)感染引起的一种高度传染性的禽病,严重影响全球养禽业的发展。近年来,TW I型IBV在我国的分布呈上升趋势,成为一种分布广泛的基因型。我们曾在2014年分离到一株TW I型IBV,命名为CK/CH/GD/GZ14,但尚未探索其致病性和疫苗开发的可能性。因此,本研究旨在研制以CK/CH/GD/GZ14株为基础的弱毒活疫苗。将野生型IBV CK/CH/GD/GZ14株在SPF鸡胚中连续传代145代,野生型毒株对14日龄鸡的发病率和死亡率分别为100%和80%,而第95代和105代的弱毒株对鸡的发病率为20%,无一例死亡。组织病理学观察表明,第95代和105代弱毒株对鸡的致病性明显减弱。进一步的攻毒实验证明,第95代和105代的CK/CH/GD/GZ14弱毒株免疫鸡后,鸡能抵抗第5代CK/CH/GD/GZ14的感染,保护率为80%。气管纤毛停滞、病毒排毒和病毒载量试验证明,第95代和第105代的弱毒株对鸡具有良好的免疫保护作用,且第105代的免疫原性好于第95代,提示第105代弱毒株CK/CH/GD/GZ14可作为TW I型IBV疫苗候选株。

C19orf66靶向-1 PRF和NS3蛋白抑制日本脑炎病毒复制

余都, 赵韵笛, 潘俊慧, 杨兴淼, 梁真洁, 谢盛达, 曹瑞兵

2021, 36(6): 1443 doi: 10.1007/s12250-021-00423-6

收稿日期: 2021-02-28 录用日期: 2021-05-18 出版日期: 2021-07-26
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神经嗜性日本脑炎血清群黄病毒具有通过程序化-1核糖体移码(-1 PRF)产生非结构蛋白NS1'的特征。本研究发现干扰素刺激基因(ISG)产物的新成员C19orf66表现出显著的拮抗日本脑炎病毒(JEV)感染的活性。C19orf66在293T细胞中的过表达显著抑制了JEV复制,而HeLa和A549细胞中内源性C19orf66的敲低显著增加了病毒增殖。有趣的是,C19orf66对JEV翻译过程中核糖体移码产生NS1'蛋白有抑制作用。当C19orf66和NS1-NS2A在293T细胞中共表达时,抑制作用更为显著。C19orf66-209和C19orf66-Zincmut在细胞中过表达均没有显著改变NS1'与NS1比率,而且,它们的抗病毒作用比C19orf66弱。此外,C19orf66还可通过溶酶体依赖性途径下调JEV NS3蛋白的表达,C19orf66-209和C19orf66-Zincmut对其表达无显著影响。这些结果表明C19orf66可能具有至少两种不同的对抗JEV的机制。该研究阐明C19orf6作为一种新型干扰素刺激基因产物,可通过靶向-1 PRF和NS3蛋白抑制JEV复制,为未来开发针对JEV的广谱抗病毒药物奠定基础。

基于黄热病毒疫苗株17D的萤光素酶报告病毒的构建及应用

李丹, 叶经龙, 刘忠钰

2021, 36(6): 1456 doi: 10.1007/s12250-021-00428-1

收稿日期: 2021-05-13 录用日期: 2021-06-08 出版日期: 2021-08-03
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黄热病毒(YFV)是一种再发病毒,人类感染后可导致高致死率的黄热病。尽管已有高效疫苗,但目前对YFV的复制机制知之甚少,且仍缺乏临床可用的特效药物。本研究通过反向遗传学手段,将海肾萤光素酶报告基因(Rluc)引入YFV疫苗株17D中,从而获得重组病毒17D-Rluc.2A。该报告病毒具有与亲本株相似的蚀斑形态和体外增殖特征,在感染17D-Rluc.2A的哺乳动物细胞和蚊虫细胞中均可检测到报告基因的高效表达,而且细胞内荧光素酶的表达与细胞外病毒粒子的载量间有良好的线性关系。在此基础上,我们将基于17D-Rluc.2A报告病毒的突变分析与选择性2'-羟基酰化引物延伸(SHAPE)技术相结合,确认了保守的5'-SLA元件在YFV复制过程中的关键作用。因此,17D-Rluc.2A在YFV复制研究中具有重要价值。最后,我们证实两种具有不同抗病毒机制的化合物可以有效抑制17D-Rluc.2A在不同细胞系中的增殖,表明该报告病毒可用于抗病毒药物的评价。综上,17D-Rluc.2A将为YFV复制研究及药物研发奠定有力的技术基础。

石蒜碱对甲病毒属的体外抑制作用

李娜, 王珍, 王瑞, 张哲瑞, 张亚南, 邓成林, 张波, 尚鲁庆, 叶寒青

2021, 36(6): 1465 doi: 10.1007/s12250-021-00438-z

收稿日期: 2021-05-08 录用日期: 2021-06-08 出版日期: 2021-08-10
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基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种由蚊子传播的甲病毒。作为一种新兴病毒,CHIKV对公众健康构成威胁。目前,尚没有预防CHIKV感染的疫苗或抗病毒药物。石蒜碱是一种石蒜科植物的生物碱,对冠状病毒、黄病毒和肠道病毒等多种病毒具有抗病毒活性。在本研究中,我们发现石蒜碱在10 μmol/L浓度下对CHIKV有抑制作用,且无明显的细胞毒性。此外,它还表现出广谱的抗甲病毒活性,包括辛德毕斯病毒(SINV)、塞姆利基森林病毒(SFV)和委内瑞拉马脑脊髓炎病毒(VEEV)。时相加药研究表明,石蒜碱在CHIKV生命周期进入后的早期阶段发挥作用。基于两种不同CHIKV复制子结果进一步证明石蒜碱主要通过抑制CHIKV翻译而发挥抗病毒活性。我们的研究扩展了石蒜碱的抗病毒谱。

2015-2019年中国大陆地区儿童急性下呼吸道感染呼吸道合胞病毒分子流行病学分析

陈祥鹏, 朱云, 王巍, 李昌崇, 安淑华, 卢根, 靳蓉, 徐保平, 周云连, 陈爱欢, 李磊, 张萌, 谢正德

2021, 36(6): 1475 doi: 10.1007/s12250-021-00430-7

收稿日期: 2021-01-29 录用日期: 2021-05-18 出版日期: 2021-08-16
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呼吸道合胞病毒(RSV)是婴幼儿急性下呼吸道感染的主要病毒病原。为了解2015-2019年中国大陆地区RSV的流行情况及其基因特征,我们开展了一项多中心分子流行病学研究。5529名患者纳入研究并采集呼吸道标本,共鉴定出964例RSV阳性;PCR扩增及测序获得了535条G基因第二高变区(HVR-2)基因序列。分析发现,除2016年流行以RSV-B亚组为主以外,研究期间其余年份均以RSV-A流行为主。与GenBank中下载的2015-2019年的182条中国序列一起进行系统进化分析,结果显示521条RSV-A序列分别属于ON1基因型(512条)、NA1基因型(6条)和GA5基因型(3条);196条RSV-B序列分别为BA9基因型(193条)和SAB4基因型(3条);并且,2015年之后只检测到ON1和BA9基因型。ON1和BA9基因型分别可进一步分为10个及7个进化分支。ON1基因型流行株与其最早报道的参考株相比,在G蛋白HVR-2区存在6个氨基酸变异频率在10%以上的位点;并且,H258Q和H266L两个位点的替代总是同时出现。BA9基因型流行株在HVR-2区存在9个氨基酸替换频率在10%以上的位点,且存在T290I和T312I替换的序列均来自2018-2019年。糖基化位点分析发现,ON1基因型流行株序列存在237位一个N-糖基化位点,BA9基因型流行株存在296和310两个N-糖基化位点。综上所述,2015-2019年我国RSV流行的优势基因型分别为A亚组的ON1和B亚组的BA9;并且,该两种基因型流行株G基因序列表现出较高的多样性及持续进化。

严重急性呼吸综合征冠状病毒纳米抗体的制备和表征

李江凡, 何雷, 邓永强, 齐淑慧, 陈月红, 张孝璐, 胡世雄, 范瑞文, 赵光宇, 秦成峰

2021, 36(6): 1484 doi: 10.1007/s12250-021-00436-1

收稿日期: 2021-03-28 录用日期: 2021-05-06 出版日期: 2021-08-17
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骤然出现的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)曾在2003年引起全球恐慌,未来仍有暴发风险。然而目前无特效抗病毒药物也无可用疫苗,因此亟需开发治疗性抗体。本研究使用该病毒的受体结合区免疫羊驼,利用其外周血单个核细胞建立了噬菌体展示的纳米抗体库。经过筛选后挑出4个阳性克隆,使用大肠杆菌统进行表达。后续生物学功能鉴定证实其中一株纳米抗体S14与该病毒的受体结合区具有较高亲和力,对假病毒具有皮摩尔级别的中和能力。竞争性抑制试验显示,S14能够阻断该病毒受体结合区与可溶性或者细胞表面表达的血管紧张素转换酶2的结合。总之,我们开发了一个靶向于该病毒受体结合区的新型纳米抗体,该抗体对研发应对严重急性呼吸综合征的治疗性抗体具一定的意义。

牛1型乳头瘤病毒DNA 在长期培养的病毒感染的酿酒酵母中的游离体复制的特征特点

涂权梅, 冯蔚旭, 陈卓, 李启佳, 赵宇, 陈俊, 蒋鹏飞, 薛向阳, 张丽芳, 赵孔南

2021, 36(6): 1492 doi: 10.1007/s12250-021-00439-y

收稿日期: 2021-02-22 录用日期: 2021-05-21 出版日期: 2021-08-30
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我们之前曾报道过,牛乳头瘤病毒 1 型 (BPV-1) DNA 可以在短期感染病毒的酿酒酵培养物中复制其基因组并产生感染性病毒样颗粒(Zhao 和 Frazer 2002,Journal of Virology, 76:3359-64&12265-73)。在这里,我们报告 BPV-1 DNA 在长期感染病毒的酿酒酵母培养物中复制其基因组,长达 108 天。 BPV-1 DNA 的基因组复制可分为三个阶段的三种模式,早期活跃复制(第 3-16 天)、中期弱性复制(第 23-34/45 天)和晚期稳定复制(第 45-82 天)。二维凝胶电泳分析和Southern印迹杂交进一步表明,随着时间的推移,在感染病毒的酵母细胞中检测到了BPV-1 DNA的多种复制中间体,包括线性形式、链状DNA、单体和更高级的寡聚体。显示为共价闭合环状 DNA (cccDNA) 的高级寡聚体是最重要的复制中间体,可作为在病毒生命周期中产生所有病毒 RNA 的主要核转录模板。在这项研究中,cccDNAs 在早期活跃复制阶段以最高频率产生,然后在稳定复制后期,但它们似乎在中期弱性复制中受到抑制。我们的研究提供了一个全新的见解,即 BPV-1 基因组 DNA 可以在酿酒酵母系统中长期复制,其产生的复制中间体 cccDNA是病毒繁殖的关键因子.

日本脑炎病毒NS2B-3蛋白复合体通过下调AXL的表达促进细胞凋亡和病毒释放

谢盛达, 梁真洁, 杨兴淼, 潘俊慧, 余都, 李彤彤, 曹瑞兵

2021, 36(6): 1503 doi: 10.1007/s12250-021-00442-3

收稿日期: 2021-05-14 录用日期: 2021-07-12 出版日期: 2021-09-06
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日本脑炎病毒(JEV)是一种由蚊子传播的黄病毒,感染人类和动物后能够引起脑炎。AXL是一种跨膜蛋白,可以促进多种黄病毒复制,例如登革热病毒 (DENV)、寨卡病毒 (ZIKV) 和西尼罗病毒(WNV)。然而,AXL是否能够影响JEV感染尚未可知。在本研究中,我们证明JEV可在感染后期下调AXL的表达。JEV NS2B-3蛋白能够与AXL特异性互作,并通过泛素-蛋白酶体途径降解AXL。AXL的降解导致PI3K/Akt 信号通路的抑制,从而增加了细胞的凋亡。此外,AXL的降解促进更多的JEV病毒粒子从胞内释放至上清。而AXL配体 Gas6 的添加能够抑制JEV对AXL的降解。总之,我们发现了NS2B-3在JEV复制过程中发挥的新功能,并为JEV与细胞宿主之间的相互作用提供了新的见解。

α-硫辛酸通过促进抗病毒基因表达和抑制VHSV诱导的氧化应激反应发挥抗VHSV作用

张弯弯, 陈晓淇, 于方兆, 李烽全, 李望东, 易梅生, 贾坤同

2021, 36(6): 1520 doi: 10.1007/s12250-021-00440-5

收稿日期: 2021-04-17 录用日期: 2021-06-28 出版日期: 2021-09-12
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病毒性出血性败血症病毒(viral haemorrhagic septicaemia virus, VHSV) 隶属于弹状病毒科(Rhabdoviridae),是一种在世界范围内可导致鱼类大规模死亡的鱼类病毒,给水产养殖业造成重大经济损失。目前,尚无针对VHSV的商业化疫苗、药物及其他有效防治方法。α-硫辛酸(α-Lipoic Acid, LA) 是一种有效的抗氧化剂,研究表明LA具有抗多种病毒的作用。本研究发现LA (CC50 = 472.6 μmol/L) 具有抗VHSV作用。在FHM细胞中,LA可增强VHSV感染后的细胞活性(EC50 = 42.7 μmol/L),并对VHSV感染引起的细胞空斑、细胞病变效应和VHSV G基因表达具有显著抑制作用,并呈现剂量依赖效应性。进一步研究表明LA主要在病毒复制阶段发挥抗病毒作用,且能够显著提高VHSV感染后大口黑鲈的存活率。比较转录组和qRT-PCR分析显示,LA处理可显著促进IRF7ViperinISG15等抗病毒基因的表达。此外,LA处理细胞能够抑制VHSV诱导的活性氧产生,并下调Nrf2SOD1的表达。上述结果表明LA可通过促进抗病毒基因表达和抑制VHSV诱导的氧化应激反应抑制VHSV复制。本研究将为开发靶向VHSV的潜在抗病毒候选药物提供理论依据。

甲型H1N1流感病毒诱导宿主细胞糖酵解促进病毒自身复制

任乐豪, 张万菊, 张晶, 张嘉祥, 张慧英, 朱勇, 孟潇潇, 易志刚, 王瑞兰

2021, 36(6): 1532 doi: 10.1007/s12250-021-00433-4

收稿日期: 2020-11-23 录用日期: 2021-05-24 出版日期: 2021-09-14
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病毒需要依靠宿主细胞的代谢来提供复制所需的能量和生物合成原料。在这项研究中,我们观察到甲型H1N1流感病毒在小鼠肺组织中和人肺上皮细胞系(A549)中增强了宿主细胞的糖酵解。在H1N1感染的A549细胞中,己糖激酶2(HK2)的表达上调;在H1N1感染的小鼠肺组织中,丙酮酸激酶M2(PKM2)和丙酮酸脱氢酶激酶3(PDK3)的表达上调。使用糖酵解抑制剂2DG、oxamate、DCA抑制糖酵解途径或敲低糖酵解重要的调控因子缺氧诱导因子-1(HIF-1),均能显著减少H1N1复制,揭示H1N1感染期间对糖酵解的需求。此外,使用糖酵解增强剂PS48能进一步促进H1N1的复制。增强或抑制糖酵解后病毒复制的变化并不依赖干扰素信号通路,其具体机制仍有待进一步探索。综上所述,这些发现表明甲型H1N1流感病毒感染后诱导宿主细胞的糖酵解途径,进而促进病毒的自身复制。这项研究提出了代谢抑制剂,如糖酵解的抑制剂,可能是治疗甲型流感病毒感染新的方向。

全国多中心儿童社区获得性肺炎病毒病原学研究

朱云, 徐保平, 李昌崇, 陈志敏, 曹玲, 符州, 尚云晓, 陈爱欢, 邓力, 鲍一笑, 孙云, 宁丽敏, 于水莲, 顾芳, 刘春艳, 殷菊, 申阿东, 谢正德, 申昆玲

2021, 36(6): 1543 doi: 10.1007/s12250-021-00437-0

收稿日期: 2021-02-10 录用日期: 2021-06-18 出版日期: 2021-09-15
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目的

了解中国儿童社区获得性肺炎(community-acquired pneumonia, CAP)的病毒病原谱。

方法

2014年11月至2016年6月,我们开展一项前瞻性的全国多中心的儿童社区获得性肺炎的诊疗研究,在北方和南方共13家儿童医院或综合医院儿科入组2721例诊断为CAP的住院儿童,采集呼吸道样本(咽拭子或鼻咽吸出物),使用美国Luminex公司的xTAG RVP技术进行18种或型的呼吸道病毒筛查。

结果

(1)2721例CAP儿童中病毒检出率为56.6%(1539/2721),一种病毒检出率为39.8%,两种或两种以上病毒检出率为16.8%。(2)呼吸道合胞病毒(RSV)检出率最高(15.2%, 414/2721)。(3) <6 m年龄组的病毒检出率最高(70.7%, 292/413)。(4)在中国北方和南方儿童中, RSV、人偏肺病毒、人副流感病毒和B型流感病毒具有相似的流行模式, 但人副流感病毒、B型流感病毒Flu A、人博卡病毒、人腺病毒和人冠状病毒呈现出不同的流行模式。(5)仅检出一种病毒的重症肺炎病例中最常检出病毒是 人肠病毒/鼻病毒 (27.6%, 27/98)、HBoV(18.4%, 18/98)、RSV(16.3%, 16/98)和HMPV(14.3%, 14/98)。

结论

儿童CAP病例的病毒检出率较高,可能在CAP病例的病因学中发挥重要作用。RSV是中国CAP住院患儿中最重要的病毒病原。儿童CAP病例的病毒检出率较高,可能在CAP病例的病因学中发挥重要作用。RSV是中国CAP住院患儿中最重要的病毒病原。

代谢-转录组学联合分析JEV感染神经元的代谢重编程特征

李梦苑, 杨佳丽, 叶传涛, 边培育, 杨晓飞, 张海军, 罗传玉, 薛智丰, 雷迎峰, 连建奇

2021, 36(6): 1554 doi: 10.1007/s12250-021-00445-0

收稿日期: 2021-04-25 录用日期: 2021-08-09 出版日期: 2021-09-24
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乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)是亚洲目前导致病毒性脑炎的首要原因,其感染人体后主要引起以高热、惊厥、抽搐、意识障碍等症状。JEV引起的脑炎具有较高的致死率与致残率,迄今尚无特异性的治疗方法。JEV的嗜神经性是其致病的关键所在,神经元是主要靶细胞。病毒作为严格的细胞内寄生生物体,通常进化出多种重编程策略以调控宿主细胞代谢状态从而利于其复制增殖。揭示JEV与神经元在代谢层面的相互作用对于阐明其发病机制,寻找新的抗病毒治疗靶点均具有重要意义。本研究联合代谢组学-转录组学,系统分析了JEV感染早期神经元所呈现的代谢特征,主要表现在糖酵解及其分支磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway,PPP)活性增强,而氧化磷酸化水平降低。通过在神经元细胞系及小鼠原代神经元中外源性抑制细胞糖酵解及PPP,证实了宿主细胞葡萄糖代谢,包糖酵解途径及PPP,对于JEV的有效复制均不可或缺。进一步构建代谢-转录组学调控网络,提示JEV感染过程中脂质代谢或发挥重要作用,其中部分促炎的脂类物质在JEV感染后显著上调,可能参与了脑炎的进展。这些独特的代谢重编程特征不仅为在代谢层面理解JEV感染与宿主细胞的相互作用,而且为以代谢为干预靶点进行病毒感染性疾病的治疗提供了实验依据。

一种新型杆状病毒杆粒AcBac-Syn的构建及特性研究

商雨, 胡恒睿, 汪习, 王华林, 邓菲, 王曼丽, 胡志红

2021, 36(6): 1566 doi: 10.1007/s12250-021-00449-w

收稿日期: 2021-04-14 录用日期: 2021-07-22 出版日期: 2021-09-27
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杆状病毒是一类大DNA病毒,作为表达载体和生物杀虫剂,在医药、农业和生物技术等领域有着广泛的应用。长期以来,同源重组和Bac-to-Bac技术是杆状病毒基因组操作的主要方法。最近,我们成功地实现了杆状病毒的人工合成,所获得的合成病毒AcMNPV-WIV-Syn1具有于与亲代病毒苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒(Autographa california multiple nucleopolyhedrovirus, AcMNPV)类似的生物学特性。在本研究中,我们报道了一种新的由AcMNPV-WIV-Syn1改造成的杆粒AcBac-Syn,它可以作为Bac-to-Bac体系的骨架。我们首先构建了一个含有LacZ:attTn7和egfp基因的载体,并与线性化的AcMNPV-WIV-Syn1基因组在酵母中进行转化相关重组(Transformation-associated recombination, TAR)生成杆粒 AcBac-Syn。然后,将AcBac-Syn转染到昆虫细胞中拯救得到感染性的病毒,其在出芽型病毒的增殖动力学、包涵体的形态和昆虫幼虫的口服感染性方面表现出与野生型病毒相似的生物学特性。通过传统的Bac-to-Bac方法将红色荧光蛋白基因Dsred转座到attTn7位点,转染和感染试验表明,AcBac-Syn可用于外源基因的插入和表达。与传统的AcMNPV bacmids相比,AcBac-Syn具有以下优点:它含有egfp报告基因,有利于病毒繁殖和滴定的可视化;DNA拷贝数在大肠杆菌中可诱导到较高水平;保留了基因组中的天然多角体基因。上述特征将使其成为研究多角体组装和口服感染相关基因功能的重要工具。

柯萨奇病毒B1型的乳鼠感染模型的建立

尹志超, 吴圆圆, 朱瑞, 徐龙发, 林雨, 杨宏伟, 付文锟, 黄琼姿, 张冬晴, 王珏, 王玮, 王颖彬, 程通, 夏宁邵

2021, 36(6): 1575 doi: 10.1007/s12250-021-00444-1

收稿日期: 2020-12-27 录用日期: 2021-08-04 出版日期: 2021-09-28
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柯萨奇病毒B1型(CVB1)是一种可以引发人类严重感染性疾病的病原体。据报道,CVB1感染与近年来爆发的无菌性脑膜炎、心肌炎存在密切联系,与I型糖尿病(T1DM)等慢性疾病的发生发展有关。然而,目前尚无CVB1疫苗或有效的抗病毒药物,并且针对CVB1动物感染模型的研究十分有限。在本研究中,我们利用临床分离株建立了CVB1乳鼠感染模型,系统地分析了病毒感染后小鼠的病理表现,并初步应用于中和抗体和免疫血清的体内保护性评价。我们首先通过对小鼠的种属、攻毒日龄和病毒的攻毒剂量等条件的探索,确定了小鼠感染模型的相关参数。结果表明,1日龄BALB/c小鼠对CVB1最易感;以低剂量CVB1(10 TCID50)攻毒后,小鼠表现出一系列临床病症,包括不活动、消瘦、四肢无力、毛发稀疏、弓背,甚至死亡。其次,病理检查和组织病毒载量分析表明,CVB1对胰腺组织有强烈的嗜性,可以引起严重的细胞坏死伴炎症浸润,并引发病毒血症;并且心脏、脊髓、下肢肌肉和肾脏均可检测到CVB1阳性信号,但无病理损伤。最后,我们应用建立的CVB1小鼠感染模型初步评价了CVB1特异性中和单抗6H5和CVB1免疫的小鼠多抗血清对CVB1感染小鼠的保护效果,结果显示其均可以有效保护乳鼠免受CVB1的致死性感染。综上所述,本研究成功建立了CVB1乳鼠感染模型,该模型是评价CVB1抗病毒药物和疫苗的有效工具。

MicroRNA-324-3p在柯萨奇病毒 B3导致的病毒性心肌炎中起保护作用

刘庭君, 童晶, 邵晨, 曲俊彦, 王华, 史艺, 林雅静, 刘云, 邵世和, 申红星

2021, 36(6): 1585 doi: 10.1007/s12250-021-00441-4

收稿日期: 2021-01-12 录用日期: 2021-06-28 出版日期: 2021-10-11
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病毒性心肌炎是一种心肌炎性疾病,由常见的病毒感染引起,有许多病毒的感染都可以导致病毒性心肌炎,如流感病毒、埃可病毒、肠道病毒等,但柯萨奇病毒 B3 (CVB3)是导致病毒性心肌炎的主要病毒之一。MicroRNAs (miRNAs) 在各种生物过程中发挥着重要作用,包括基因表达、细胞生长、增殖和凋亡,以及病毒感染和抗病毒免疫反应。尽管在以前的研究中已发现 miRNA可调控病毒感染,但它们在CVB3感染中的作用仍知之甚少。在我们之前的研究中,通过基因芯片技术发现小鼠和HeLa细胞在感染CVB3后可引起miR-324-3p表达水平的显著增加,同时还发现miR-324-3p可靶向TRIM27通过ERK1/2和p-ERK1/2负调控CVB3在体外的复制,并减少病毒感染导致的细胞病变效应和病毒噬斑的形成。另外在体内实验中,通过腺相关病毒过表达miR-324-3p后可降低TRIM27的表达,减少心肌组织病毒复制,从而强烈减轻心肌损伤和炎症。

总之,这项研究表明 miR-324-3p 靶向 TRIM27 以抑制CVB3复制和增殖,从而减少CVB3感染相关引起的心肌损伤。

鉴定和表征一种针对埃博拉病毒的新型C-型单域抗体

王睿, 张海伟, 彭诚, 石剑, 张化俊, 龚睿

2021, 36(6): 1600 doi: 10.1007/s12250-021-00454-z

收稿日期: 2021-06-05 录用日期: 2021-08-09 出版日期: 2021-10-11
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埃博拉病毒 (EBOV) 属于丝状病毒科,可引起出血热等严重疾病,死亡率最高可达90%。目前,两种名为 Inmazeb 和 Ebanga 的抗体药物已被批准用于治疗 EBOV 的感染。然而,临床研究表明,接受这两种抗体药物治疗的患者死亡率仍在30%以上。因此,仍然需要研发疗效更佳的治疗性药物。人 IgG1恒定区第二结构域(CH2结构域)被认为可以作为骨架,开发针对病毒感染和其他疾病的治疗候选药物,称为C-型单域抗体(C-sdAb)。在这里,我们通过噬菌体展示技术筛选并鉴定了一个靶向EBOV 糖蛋白(GP)的新型 C-sdAb,M24。 其针对复制型假病毒(rVSV-EBOV)的IC50为 0.8 nmol/L (12 ng/mL),并且对EBOV活病毒具有一定的中和活性。通过分子对接和点突变分析进行表位鉴定,揭示M24靶向 GP2(GP 的跨膜亚基)的内部融合环(IFL)结构。有趣的是,我们发现M24 在 低pH下与 GP 的结合显着降低,这可能导致其抑制EBOV活病毒的效力减弱。迄今为止,尚未报道针对 EBOV的单域抗体。我们的结果不仅证明了单域抗体可用于开发针对EBOV感染的潜在治疗候选药物,同时还为研发和改进抗EBOV感染的药物提供了有用的信息。

HP-PRRSV与NADC30类毒株重组的新型变异毒株HBap4-2018对仔猪呈高致病性

陈鹏飞, 谭祥梅, 劳梦琴, 吴瑕, 赵雄伟, 周书亭, 于家荣, 朱钧锐, 虞凌雪, 童武, 高飞, 于海, 刘长龙, 姜一峰, 童光志, 周艳君

2021, 36(6): 1611 doi: 10.1007/s12250-021-00453-0

收稿日期: 2021-06-15 录用日期: 2021-08-18 出版日期: 2021-10-12
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猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在外界环境及免疫压力下容易发生变异,可产生不同遗传特性及不同致病力的新型变异株,增加了PRRS防控难度。本研究在2018年从河北省某发病猪场PRRSV阳性样品中分离一株PRRSV,并命名为HBap4-2018。其基因组全长为15003个核苷酸,且与NADC30-like毒株相比,新增5个连续氨基酸缺失的特征性突变。进化分析结果表明,基于全基因组和ORF5的遗传进化树显示HBap4-2018株属于谱系8,而基于nsp2的遗传进化树显示HBap4-2018株属于谱系1,提示HBap4-2018株可能存在重组事件。进一步分析发现HBap4-2018株是由HP-PRRSV-like(主要亲本毒株)和NADC30-like(次要亲本毒株)重组而来的一种新型PRRSV自然重组突变毒株。鉴定了5个重组断点(2000 nt、5105 nt、6292 nt、7412 nt和14249 nt),分别位于nsp2nsp3nsp5nsp9ORF6基因区域,呈现出一种新型的重组模式。致病性评价结果表明,HBap4-2018株感染可使所有仔猪表现持续高热、呼吸障碍、厌食和精神沉郁等典型临床症状,死亡率达60%。此外,HBap4-2018株感染仔猪的鼻拭子排毒、血清病毒载量和抗体水平较高,并呈现肺脏的典型病理损伤,证实分离获得的新型重组变异毒株HBap4-2018对仔猪的致病性较强。本研究为深入了解PRRSV流行毒株的遗传变异特征和致病特点提供了新的参考依据。

穿心莲内酯及其衍生物穿琥宁在原代和传代细胞中以差异化的机制抑制PRRSV

苏李湛, 高雅柔, 张明昕, 刘泽鑫, 林琪胜, 龚浪, 郭剑英, 陈丽霞, 安同庆, 陈建新

2021, 36(6): 1626 doi: 10.1007/s12250-021-00455-y

收稿日期: 2021-03-16 录用日期: 2021-07-12 出版日期: 2021-10-27
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猪繁殖与呼吸综合征持续在全球范围内造成巨大的经济损失,对养猪业构成严重威胁。现阶段,疫苗接种对防控PRRSV感染只能提供有限的保护,因此迫切需要新的抗病毒措施。近几十年,穿心莲内酯(Andro)及其衍生物琥珀酸脱氢半酯单钾盐(PDS,穿琥宁)在中国和其他亚洲国家被用于临床上治疗炎症相关疾病,包括细菌和病毒感染。本文我们证明Andro和PDS在Marc-145细胞和原代猪肺泡巨噬细胞(PAM)中对PRRSV复制具有显著抑制活性。两种药物在体外对中国临床上流行的Ⅱ型PRRSV毒株GD-HD、XH-GD和NADC30样HNhx展现出广谱的抗病毒活性。Andro在Marc-145细胞中对三种PRRSV毒株的EC50值在11.7 μmol/L~15.3 μmol/L的范围,选择性指数在7.1~9.2的范围,而PDS的EC50值在57.1μmol/L~85.4μmol/L的范围,选择性指数在344~515的范围。在抗病毒机制方面,两种药物的抗PRRSV活性与其显著抑制NF-κB信号通路的激活及PRRSV感染诱导的氧化应激密切相关。进一步的机制研究发现,PDS能够直接与PRRSV粒子相互作用,但Andro不能。综上所述,我们的研究结果表明,Andro和PDS是有潜力的PRRSV抑制剂,值得在猪体内进一步研究。

Letter

鄂木斯克出血热病毒荧光定量RT-PCR检测法的建立

张亚南, 刘思情, 邓成林, 袁志明, 张波, 李晓丹, 叶寒青

2021, 36(6): 1644 doi: 10.1007/s12250-021-00389-5

收稿日期: 2021-01-10 录用日期: 2021-03-17 出版日期: 2021-06-02
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鄂木斯克出血热病毒(OHFV)是一种蜱传黄病毒,被列为生物安全等级四级(BSL-4)病原体。目前,针对该病毒尚无有效疫苗和抗病毒药物,建立一种有效的病毒诊断方法对OHFV的防控具有重要意义。本研究初步建立了一种基于SYBR Green的一步法荧光定量RT-PCR检测法,可用于OHFV的核酸检测和定量。该方法的灵敏度是比传统的RT-PCR高100倍,检测限为10个RNA拷贝。该方法也具有较好的特异性,与其他的虫媒病毒如日本脑炎病毒、登革病毒、西尼罗病毒、蜱传脑炎病毒、黄热病毒和基孔肯雅病毒等均无交叉反应。利用带有Gluc荧光素酶标签的OHFV复制子(OHFV-Gluc-replicon)实验,我们发现建立的real-time RT-PCR法检测OHFV基因组RNA复制与Gluc荧光素酶活性正相关,说明该方法可有效检测基因组RNA的复制情况。利用缺失NS1基因的OHFV复制缺陷病毒,我们发现该方法也能够灵敏地检测到病毒感染的细胞样品中的OHFV RNA。因此,我们所建立的real-time RT-PCR检测法可成为监测和诊断OHFV感染的有效工具。

一种安全的基于慢病毒载体的埃博拉病毒假病毒中和试验的应用

曹增国, 金宏丽, WongGary, 张颖, 焦翠翠, 冯娜, 吴芳芳, 徐胜男, 迟航, 赵永坤, 王铁成, 孙伟阳, 高玉伟, 杨松涛, 夏咸柱, 王化磊

2021, 36(6): 1648 doi: 10.1007/s12250-021-00405-8

收稿日期: 2020-07-28 录用日期: 2021-04-19 出版日期: 2021-06-21
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埃博拉病毒病是由埃博拉病毒(Ebolavirus, EBOV)引起的烈性传染病,其死亡率高达90%。由于该病毒具有高度危险性,故操作EBOV需要在生物安全4级(BSL-4)实验室进行,这极大地限制了相应诊疗技术的发展。因此,发展并推广可以在较低生物安全等级条件下进行EBOV研究的技术迫在眉睫。本研究以慢病毒为载体,通过体外共转染2014年西非EBOV疫情爆发毒株的糖蛋白真核表达质粒,包装得到EBOV假病毒,并以此为基础,建立了中和试验方法。结果显示,EBOV假病毒具有与真病毒类似的细胞嗜性,但仅具有单周期复制的能力。通过对3种不同EBOV抗体制剂的中和活性评估试验,证明了以本研究制备的EBOV假病毒为基础的中和试验与以真病毒为基础建立的中和试验具有相当的试验结果。此外,本研究亦通过间接ELISA试验证明,以EBOV假病毒为基础的中和试验所测得的中和抗体效价与IgG具有相关性。通过与以真病毒为基础建立的中和试验及间接ELISA试验结果相比较可得,本研究建立的以EBOV假病毒为基础的中和试验结果的可靠性。总之,本研究所建立的以EBOV假病毒为基础的中和试验方法报脱了传统的BSL-4试验条件的束缚,可以更加安全、简便地对EBOV中和抗体进行检测、EBOV疫苗免疫效果进行评价,且节省了人力、缩短了试验周期。

中国新型猴肠道病毒19(EV-A122)揭示猴EV-As内发生大规模血清型间重组

韩振志, 肖金波, 宋洋, 祝双利, 王东艳, 路环环, , 严冬梅, 许文波, 张勇

2021, 36(6): 1652 doi: 10.1007/s12250-021-00412-9

收稿日期: 2020-12-06 录用日期: 2021-04-13 出版日期: 2021-06-29
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猴肠道病毒19型(SV19,之前命名为肠道病毒A组122型,EV-A122)在分类学上属于小RNA病毒科肠道病毒属。截止到目前,仅有一条全长基因组序列可以在公共数据库检索到,这严重阻碍对于猴肠道病毒的研究。在本研究中,我们通过下一代测序技术在两个猴呼吸道样本构建的文库中鉴定出SV19(EV-A122)序列,并且数据拥有较高测序深度。我们通过分子检测方法于猴呼吸道样本中获得7条SV19(EV-A122)全长基因组序列,这是第一次在猴呼吸道样本中鉴定到该病毒且成功获取全长基因组序列。与SV19(EV-A122)原型株相比,这7条全长基因组序列显示75.8–76.6%核苷酸一致性,在VP1区显示79%核苷酸一致性,这印证了其分子分型的准确性。通过构建不同基因组区域的系统进化树,我们发现这7株序列形成两个基因簇,已经发表的中国SV19(EV-A122)株与巴基斯坦株聚集为一簇。尽管EV-A组其他成员被报道有第二个开放阅读框存在,但我们没有在本研究的SV19(EV-A122)中发现第二个开放阅读框。最重要的特征,我们发现本研究SV19(EV-A122)的P2和P3编码区有大规模的血清型间重组事件发生,毒株CHN/BJ/2018-1A被推断为重组母本。这表明SV19(EV-A122)的基因组多样性远超当前数据的记录,它经历较大程度的进化。本研究提供重要的SV19(EV-A122)基因组数据,这对于认识非人灵长类群体内流行的肠道病毒的重组和进化特征有重要价值,这也暗示加强和完善非人灵长类肠道病毒监测系统极其重要。

从中国江西省的候鸟中发现的一个新的冠状病毒基因组

朱文涛, 宋文涛, 樊国印, 杨晶, 卢珊, 金东, 罗雪莲, 濮吉, 陈海婴, 徐建国

2021, 36(6): 1656 doi: 10.1007/s12250-021-00402-x

收稿日期: 2021-01-25 录用日期: 2021-03-29 出版日期: 2021-07-08
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通过高通量测序,从江西省鄱阳湖周边两个地点的候鸟粪便中检测到了一个近乎全长的冠状病毒基因组。进化分析表明此冠状病毒属于Gamma冠状病毒属。比对分析显示此基因组与最相近的Canada goose coronavirus CB17有86%的核酸相似性,同时刺突蛋白有68.5%氨基酸相似性。我们从48份样本中的五份样本检测到此冠状病毒阳性,并且其中四份阳性样本均为雁鸭科候鸟的粪便,这提示雁鸭科的候鸟可能是这个新的冠状病毒的宿主。

Genetic Variations in Human Parechovirus Type 3 in Infants with Central Nervous System Infection

Lamprini Posnakoglou, Elizabeth-Barbara Tatsi, Tania Siahanidou, Vasiliki Syriopoulou, Athanasios Michos

2021, 36(6): 1660 doi: 10.1007/s12250-021-00426-3

收稿日期: 2021-02-07 录用日期: 2021-05-26 出版日期: 2021-07-26
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阻断宿主细胞内Neddylation通路具有广谱抗肠道病毒作用

张哲, 郭浩然, 王静, 李岩, 高沿航, 刘全, 牛俊奇, 魏伟

2021, 36(6): 1664 doi: 10.1007/s12250-021-00427-2

收稿日期: 2021-02-04 录用日期: 2021-05-26 出版日期: 2021-08-05
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肠道病毒(Enterovirus, EV)属于小RNA病毒科,其感染可导致多种临床疾病。近年来,多种肠道病毒呈全球性大规模暴发流行态势。因此,开发具有广谱、安全、有效的抗肠道病毒药物具有重要的研究意义。类泛素化Neddylation是一类重要的蛋白翻译后修饰,在胚胎发育与细胞分裂增殖等生理过程中具有关键调控作用。与泛素化修饰途径相似,NEDD8蛋白在E1激活酶(NAE1)、E2连接酶(UBE2M和UBE2F)和E3连接酶的多步级联酶促反应下,共价结合到底物蛋白质,参与调节蛋白质的稳定性与功能。NAE1小分子抑制剂MLN4924已经作为抗肿瘤药物在多种癌症的I/II期临床试验中表现出显著的治疗效果。本研究发现宿主细胞内Neddylation信号通路对肠道病毒复制至关重要,其特异性抑制剂MLN4924是一个潜在广谱抗肠道病毒候选药物。MLN4924在不同细胞系中具有抑制肠道病毒EV-D68和EV-A71复制的能力。干扰Neddylation通路信号传导蛋白(NAE、UBE2M和UBE2F)的内源表达同样显著阻断了肠道病毒的有效复制。研究还表明Neddylation修饰主要作用于在病毒侵入细胞后阶段。总而言之,Neddylation信号通路是一个重要的抗肠道病毒药物作用靶标。

2002-2019年间一个新的HIV-1 CRF01_AE流行簇在中国东北城市沈阳的建立和时空传播历史

安明晖, 宋薇, 赵彬, 董雪, 王琳, 田文, 李欣, 王璐, 楚振兴, 徐俊杰, 丁海波, 韩晓旭, 尚红

2021, 36(6): 1668 doi: 10.1007/s12250-021-00435-2

收稿日期: 2021-05-24 录用日期: 2021-06-28 出版日期: 2021-08-23
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中国HIV-1 CRF01_AE的流行是由多个独立的病毒传入事件引起的。确定主要流行簇的传播历史有助于明确HIV靶向干预的潜在热点。在沈阳HIV耐药数据库收集2002-2019年所有CRF01_AE亚型pol基因序列,初步的系统进化分析发现一个新的CRF01_AE流行簇,分子钟和系统地理学分析揭示这一新流行簇于2006年由东南亚经毒品贸易途径直接传入沈阳的静脉吸毒人群,沈阳大东区的静脉吸毒人群是病毒播散的源头,并已向沈阳其他主要城区和同性恋人群传播。对于病毒传播热点人群和地区的靶向干预将更大限度防止病毒在本地以及向外扩散。同时,流行病的分子监测对于HIV新疫情的防控也起到关键的作用。

三株乌鸦源新型星状病毒的遗传进化分析

张春鸽, 杨永春, 胡弢, 周宏, 张成, 曹建, 李娟, 王沛晗, 王颂基, 王晓杜, 宋厚辉, 高福, 史卫峰, 毕玉海

2021, 36(6): 1673 doi: 10.1007/s12250-021-00416-5

收稿日期: 2021-02-22 录用日期: 2021-04-27 出版日期: 2021-08-30
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我们结合一代测序和二代测序技术,在死亡的乌鸦体内发现了三种新型星状病毒。其与已知禽星状病毒的核苷酸仅有40-50%的同源性,进化分析发现其在禽星状病毒分支内又形成新的分支。本研究强调了星状病毒的宿主多样性和基因多样性。

蚊源坦布苏病毒原型株感染性克隆的构建

王小利, 贺煜, 郭佳琪, 姜博文, 汪铭书, 贾仁勇, 朱德康, 刘马峰, 赵新新, 杨乔, 吴英, 张沙秋, 刘韵雅, 张玲, 于艳玲, 程安春, 陈舜

2021, 36(6): 1678 doi: 10.1007/s12250-021-00447-y

收稿日期: 2021-04-20 录用日期: 2021-07-28 出版日期: 2021-09-27
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鸭坦布苏病毒(DTMUV),属于黄病毒科黄病毒属,自2010暴发以来给中国乃至亚洲的家禽业造成了巨大的经济损失。第一株坦布苏病毒是1955年在马来西亚的库蚊中分离,与DTMUV相比,传染性和致病性较弱。目前,坦布苏病毒的进化和致病性之间的关系尚未被揭示。其根本原因就是缺乏一个原型毒株基因组的体外操作平台。在本研究中,我们构建了一个基于DNA的早期蚊源TMUV原型毒株MM_1775的感染性克隆。将完整的MM_1775基因组cDNA分三个片段克隆至低拷贝质粒pACNR中,同时将CMV启动子和SV40 poly (a)信号序列克隆至完整cDNA的5’和3’端用于真核转录拯救病毒rMM_1775。在转染后第7天可以观察到明显的细胞病变,采用间接免疫荧光法(IFA)和全基因组测序对病毒进行了鉴定。与鸭TMUV (rCQW1)相比,rMM_1775在BHK-2产生的蚀斑斑块更小,在BHK-21和DEF细胞中复制较弱,而在C6/36细胞中复制较强,对鸭胚具有致病性。总之,利用这种反向遗传系统,我们可以在分子水平上修饰病毒,为研究坦布苏病毒的进化和突变提供技术平台。

Obituary

In Memory of Dr. Jean-Robert Bonami

Zheng-Li Shi

2021, 36(6): 1682 doi: 10.1007/s12250-021-00456-x

出版日期: 2021-10-11
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Correction

Correction to: Establishment of a Reverse Genetic System of Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome Virus Based on a C4 Strain

Mingyue Xu, Bo Wang, Fei Deng, Hualin Wang, Manli Wang, Zhihong Hu, Jia Liu

2021, 36(6): 1683 doi: 10.1007/s12250-021-00420-9

出版日期: 2021-07-07
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Correction to: Dynamic Host Immune and Transcriptomic Responses to Respiratory Syncytial Virus Infection in a Vaccination-Challenge Mouse Model

Yu Zhao, Chen Ma, Jie Yang, Xiufen Zou, Zishu Pan

2021, 36(6): 1684 doi: 10.1007/s12250-021-00424-5

出版日期: 2021-07-13
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Correction to: In Memory of Dr. Jean-Robert Bonami

Zheng-Li Shi

2021, 36(6): 1685 doi: 10.1007/s12250-021-00459-8

出版日期: 2021-10-28
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Correction to: Rapid Acquisition of High-Quality SARS-CoV-2 Genome via Amplicon-Oxford Nanopore Sequencing

Yi Yan, Ke Wu, Jun Chen, Haizhou Liu, Yi Huang, Yong Zhang, Jin Xiong, Weipeng Quan, Xin Wu, Yu Liang, Kunlun He, Zhilong Jia, Depeng Wang, Di Liu, Hongping Wei, Jianjun Chen

2021, 36(6): 1686 doi: 10.1007/s12250-021-00465-w

出版日期: 2021-11-17
[HTML全文] [PDF 199 KB] Springerlink

Correction to: Porcine Picornavirus 3C Protease Degrades PRDX6 to Impair PRDX6-mediated Antiviral Function

Congcong Wang, Huanhuan Feng, Xiangle Zhang, Kangli Li, Fan Yang, Weijun Cao, Huisheng Liu, Lili Gao, Zhaoning Xue, Xiangtao Liu, Zixiang Zhu, Haixue Zheng

2021, 36(6): 1688 doi: 10.1007/s12250-021-00466-9

出版日期: 2021-11-12
[HTML全文] [PDF 289 KB] Springerlink

Correction to: Attenuated phenotypes and analysis of a herpes simplex virus 1 strain with partial deletion of the UL7, UL41 and LAT genes

Xingli Xu, Yingqiu Guo, Shengtao Fan, Pingfang Cui, Min Feng, Lichun Wang, Ying Zhang, Yun Liao, Xiaolong Zhang, Qihan Li

2021, 36(6): 1690 doi: 10.1007/s12250-021-00467-8

出版日期: 2021-11-19
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Correction to: Replication of LZTFL1 Gene Region as a Susceptibility Locus for COVID-19 in Latvian Population

Raimonds Rescenko, Raitis Peculis, Monta Briviba, Laura Ansone, Anna Terentjeva, Helena Daiga Litvina, Liga Birzniece, Kaspars Megnis, Oksana Kolesova, Baiba Rozentale, Ludmila Viksna, Vita Rovite, Janis Klovins

2021, 36(6): 1692 doi: 10.1007/s12250-021-00464-x

出版日期: 2021-11-16
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Correction to: Integrated Metabolomics and Transcriptomics Analyses Reveal Metabolic Landscape in Neuronal Cells During JEV Infection

Mengyuan Li, Jiali Yang, Chuantao Ye, Peiyu Bian, Xiaofei Yang, Haijun Zhang, Chuanyu Luo, Zhifeng Xue, Yingfeng Lei, Jianqi Lian

2021, 36(6): 1693 doi: 10.1007/s12250-021-00468-7

出版日期: 2021-11-24
[HTML全文] [PDF 471 KB] Springerlink
37卷第4期 (2022年8月)

ISSN 1674-0769

EISSN 1995-820X

CN 42-1760/Q

主编: 石正丽

影响因子: 6.947*

*源于2021年JCR

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