蝙蝠汉坦病毒的宿主嗜性及其跨宿主传播机制研究

Hantaviruses are important zoonotic pathogens. Bats have been recently identified as the natural hosts of hantaviruses, yet it remains unclear about their pathogenicity and capacity of cross-host transmission. In the earlier study on the evolution and antigenicity of bat hantaviruses, we have found their ability to spread cross different hosts (PLoS Pathogens 2019 and Infection Genetics and Evolution 2015), also we have rescued the pseudo-LAIV and found its infection in Vero and Vero E6. Herein we propose to rescue two pseudo-hantavirus using a lentivirus vector expressing the glycoprotein, to find the susceptible cell lines, and furtherly screen and characterize the key gene and protein in hantavirus-host interaction by using RNA-seq and proteomics methods, especially we look forward to explain the host tropism and cross-host transmission mechanism of bat hantaviruses. This research will shell more light on the prevention and control of the possible infectious diseases caused by bat hantaviruses.

汉坦病毒是一类重要的人兽共患病病原。蝙蝠是汉坦病毒的自然宿主，但对蝙蝠汉坦病毒的致病性及其跨宿主传播能力尚不清楚。在前期工作中，我们已从遗传进化与抗原性上发现蝙蝠汉坦病毒具有跨宿主传播能力（PLoS Pathogens 2019, Infection Genetics and Evolution 2015, 皆为共同一作第一），且成功拯救了LAIV的假病毒，初步发现其能够感染Vero和Vero E6细胞。本项目拟在前期的研究基础上，对蝙蝠汉坦病毒是否能跨宿主传播进行更进一步的研究。通过构建表达蝙蝠汉坦病毒糖蛋白的假病毒系统拯救两种重组假病毒，找到其易感细胞系，并进一步利用转录组学和蛋白质组学方法筛选并鉴定蝙蝠汉坦病毒与宿主互作的关键基因和蛋白，以期解释其宿主嗜性与跨宿主传播机制。本项目将为蝙蝠汉坦病毒可能引起的新发传染病的防控提供重要的基础数据。

汉坦病毒在我国的蝙蝠中具有丰富的遗传多样性及较高的抗体阳性率，且与引起肾综合征出血热的首尔病毒（SEOV）具有明显的抗原交叉。而因蝙蝠汉坦病毒尚未成功分离培养，阻碍了我们对其致病性、细胞嗜性及跨宿主传播机制等方面的研究。我们在本项目中另辟蹊径，成功构建了蝙蝠源汉坦病毒——来宾病毒（LAIV）和春山病毒（XSV），及能够感染人的啮齿动物源SEOV的GP表达质粒，实现了GP的高效表达；以慢病毒为骨架拯救了这三种汉坦病毒的GP假病毒；并通过进一步的感染实验发现三者皆能够高效感染犬肾细胞系（MDCK），为其易感细胞系，而LAIV和XSV能够感染人横纹肌细胞系（RD），XSV还对人胚肾细胞（293T）具有一定的感染能力。这些结果表明蝙蝠源的LAIV和XSV同样有感染人和其他动物的能力，警示我们应当重视其跨宿主传播风险，需要考虑将其列入常规监测的病毒种类中。其跨宿主传播机制还需要进一步的研究来验证，为本项目的下一步计划与课题延续。本项目将为蝙蝠汉坦病毒可能引起的新发传染病的防控提供重要的基础数据，具有重要的科学和现实意义。