汉坦病毒从自然宿主向终宿主传播的分子流行病学研究

Infection with hantavirus is a major public health problem worldwide and China suffers the most. Thus far, little is known about the mechanism of how HV spread from the nature host (apodemus agrarius or rattus norvegicus) to the definite host (HFRS patients). The genetic variation of the virus play a key role in HV spreading. Previous studies have demonstrated that many new branches of Seoul type and Hantaan type of HV exist in the natural host in the southeast coastal, but the effect of these new virus genes in the transmission of HFRS remains unclear. The present study aims to explore the molecular mechanism of HV transmission from natural host to the definitive host. To identify the HV gene mutation and function of HV protein in the process of HV transmission and infection from natural host to the definitive host with the epidemic of HFRS and patients' clinical feature, we will further investigate the characteristic of HV S, M gene in the definitive host and compare it with the previous acquired HV gene in the natural host. To clarify this mechanism, we will also analyze the retrospective epidemiological data and patients' clinical features. The present study will elucidate the molecular mechanism of HV transmission from both macroscopic and microscopic aspects. This will make a great contribution to the development of HFRS prevention measures, intervention of virus infection and the control of HFRS epidemic.

我国是受汉坦病毒（HV）危害最为严重的国家。HV从自然宿主（黑线姬鼠褐家鼠）向终宿主（HFRS患者）传播的机制所知甚少，病毒基因变异在其中起关键作用。前期研究发现东南沿海地区自然宿主体内存在多个汉城型和汉滩型HV的新分支，这些新的病毒基因在HFRS传播流行中的作用并不清楚。为了探讨HV从自然宿主向终宿主传播的分子机制，本项目拟进一步研究该地区终宿主体内HV S、M基因的特征，并与以往研究获得的自然宿主体内的HV基因比较，结合HFRS流行病学回顾性资料和患者的临床资料，分析HV在从自然宿主向终宿主传播和感染过程中HV基因突变、蛋白功能变化与HFRS流行和患者病情发生发展的关系，明确HV从自然宿主向终宿主传播和感染的分子基础。本研究将从宏观和微观方面阐明HV传播的分子机制，它对于制订HFRS的防治措施、阻断和干预病毒感染，控制HFRS的流行具有重要的理论价值和实际意义。

我国是受汉坦病毒（HV）危害最为严重的国家之一。HV从自然宿主（黑线姬鼠褐家鼠）向终宿主（HFRS患者）传播的机制所知甚少，病毒基因变异在其中起关键作用。前期研究发现东南沿海地区自然宿主体内存在多个汉城型和汉滩型HV的新分支，这些新的病毒基因在HFRS传播流行中的作用并不清楚。为了探讨HV从自然宿主向终宿主传播的分子机制，本项目拟进一步研究该地区终宿主体内HV S、M基因的特征，并与以往研究获得的自然宿主体内的HV基因比较，结合HFRS流行病学回顾性资料和患者的临床资料，分析HV在从自然宿主向终宿主传播和感染过程中HV基因突变、蛋白功能变化与HFRS流行和患者病情发生发展的关系，明确HV从自然宿主向终宿主传播和感染的分子基础。本研究的重要结果及其科学意义：.（1）阐明长江中下游地区HFRS的流行特征和时空演变规律，构建数学模型评价影响HFRS发病率的主要社会和环境因素，首次发现了鼠密度的监测数据可以对HFRS的发病率进行预警，为有的放矢地开展防控提供科学依据。.（2）在国内率先建立了HV基因检测和分型方法；创建了HV核蛋白重组表达系统，采用免疫印迹法检测血清抗体；自创了HV N蛋白IgM直接捕捉ELISA诊断试剂盒，用于快速检测HV抗原；研制了量子点标签作为荧光探针，用于HV抗原快速检测。.（3）对分离的HV004毒株，经系统发育树分析，证实该病毒是一种新的HTNV亚型，对疾病的预防和疫苗的研制具有重要的理论意义。.（4）以DNAstar和MEGA4.0软件，对不同地区、不同年代HV的M、S片段进行系统发育树分析，首次发现，HV序列的变异，特别是HTNV序列差异和亲缘远近，主要归因于地理差异，而不是时间和宿主差异。.（5）应用病原体溯源技术阐明我国流行性出血热I型汉坦病毒和II型汉城病毒的流行本底和进化规律；首次通过纳入气象因素的广义相加模型预测肾综合征出血热在青岛市的发病趋势，并发现了一株新的汉城病毒亚型，为当地肾综合征出血热的预防控制提供了更加明确的指导方向。.以上研究成果部分为国际先进水平。为探讨HFRSV的遗传因素和生态环境的交互作用及其HV从自然宿主到终宿主的传播过程的可能分子机制，为预测HFRS的流行趋势和预防提供了有价值的科学理论依据。.在本项目的资助下，共发表论文10篇（其中SCI收录论文4篇，中文核心期刊6篇），培养博士后两名，硕士生4名。