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“国际公共卫生紧急事件”下的mRNA疫苗研发

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合成生物学 2024年第2期5卷 310-320页

作者：叶青秦成峰军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、... 详细信息

“国际公共卫生紧急事件”(简称PHEIC)是指疾病的国际传播对其他国家构成公共卫生风险,需要采取协调一致的国际应对措施的不同寻常事件。迄今为止,世界卫生组织(WHO)一共宣布了7次PHEIC,包括甲型H1N1流感、埃博拉、脊髓灰质炎、寨卡、新型冠状病毒感染和猴痘疫情。疫苗是应对传染病疫情的有力武器,合成生物学的发展突破了传统疫苗存在的难点问题和技术瓶颈,为病毒性传染病防控提供了全新的思路,尤其是mRNA疫苗作为下一代疫苗研发的平台技术,具有安全性强、有效性良好、研发周期短、易规模化生产、易扩大产能等特点,在应对新突发传染病疫情方面具有明显的优势。目前,新冠mRNA疫苗已正式获批上市,针对流感、寨卡和猴痘病毒的多款mRNA疫苗已进入临床研究阶段,埃博拉mRNA疫苗处于临床前研究阶段,而针对脊髓灰质炎病毒尚无mRNA疫苗研究的报道。本文就历次PHEIC应对中mRNA疫苗的研发进展进行了详细梳理和评述,同时对mRNA疫苗应对PHEIC的未来发展趋势和挑战进行了展望和讨论。结合合成生物学、生物化学和人工智能等多学科技术对mRNA分子设计、高效递送以及疫苗生产和储存运输等进行优化,有望进一步提高mRNA疫苗的有效性和可及性。综上,尽管尚无法预知下一次PHEIC何时会出现,但当下一次PHEIC出现时,mRNA疫苗技术一定会成为人类防范PHEIC的有力武器。

关键词：国际公共卫生紧急事件 mRNA疫苗病毒性传染病流感病毒埃博拉病毒脊髓灰质炎病毒寨卡病毒新冠病毒猴痘病毒

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产气荚膜梭菌ε毒素的研究进展

微生物学通报 2024年第7期51卷 2289-2300页

作者：岳楠康琳李佳欣王菁高姗辛文文王景林军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细... 详细信息

产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)ε毒素(epsilon toxin,ETX)可导致牛羊等宿主动物的坏死性肠炎,以及肺脏、肾脏和脑部等多器官的损伤,导致感染动物的生产效能下降,还因为毒性较强被列入生物战剂和生物恐怖剂清单。ETX通过在靶细胞膜上形成孔道,导致内容物的异常释放,从而损伤细胞,其中髓鞘和淋巴细胞蛋白(myelin and lymphocyte,MAL)是ETX发挥毒性效应的特异性受体。目前ETX的防治手段有限,仅适用于动物的粗制疫苗,适用于人类的疫苗仍在研发之中,并且潜在治疗药物在探索中。近年来,研究者在ETX的成孔机制、特异性受体、疫苗和治疗药物的研究方面取得了较多的进展。本文对上述几个方面进行综述,旨在为ETX的进一步研究提供有价值的参考。

关键词：产气荚膜梭菌ε毒素成孔毒素髓鞘和淋巴细胞蛋白疫苗

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普罗维登斯菌中新型别质粒IncpPrY2001的遗传特性研究

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军事医学 2024年第3期48卷 187-194页

作者：卢秀慧贺家琪郑亚丽王鹏周冬生高波殷喆军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071

目的旨在揭示普罗维登斯菌中质粒不相容群IncpPrY2001的基因组结构和遗传特征。方法 16S rDNA初步鉴定菌种后,将菌株送二代和三代测序,得到测序数据后进行平均核苷酸一致性(ANI)比对,最终核定菌种;VITEK 2仪器检测细菌的最小抑菌浓度(M... 详细信息

目的旨在揭示普罗维登斯菌中质粒不相容群IncpPrY2001的基因组结构和遗传特征。方法 16S rDNA初步鉴定菌种后,将菌株送二代和三代测序,得到测序数据后进行平均核苷酸一致性(ANI)比对,最终核定菌种;VITEK 2仪器检测细菌的最小抑菌浓度(MIC)值;随后进行全基因组测序,获得细菌的全基因组序列,通过精细注释及比较基因组学分析,确定耐药基因所在基因环境。结果该研究指定了1个新的质粒型别IncpPrY2001。IncpPrY2001型质粒与参考质粒pPrY2001具有相似的骨架保守区,但插入区存在差异。IncpPrY2001型质粒的插入区表现出了显著的多样性,这表明质粒内部存在大量的基因获得和缺失,包括5个Tn1696和1个Tn7相关的区域。在IncpPrY2001型质粒中发现了多种抗生素耐药基因(ARG),涉及对至少8类12种的抗生素的耐药性。发现包含In1806和In1807在内的2个新的可移动遗传元件(MGE)。结论 IncpPrY2001型质粒中插入了大量携带耐药基因的MGE,有助于ARG的积累和分布,同时增强了普罗维登斯菌株在药物选择压力下的生存能力。

关键词：普罗维登斯菌 IncpPrY2001型质粒单元转座子抗生素耐药基因多药耐药

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不同血清型肉毒毒素受体结合域研究进展

微生物学报 2024年第7期64卷 2172-2193页

作者：尹凡铭朱晨思李涛王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结... 详细信息

肉毒毒素(botulinum neurotoxin,BoNT)是人类已知毒性最强的蛋白质之一,可以引起肌肉松弛麻痹,严重时可导致死亡。肉毒毒素共分为7种血清型(Bo NT/A-Bo NT/G),根据氨基酸序列差异可进一步分为40多种亚型。肉毒毒素分子结构由3个基本结构域组成:重链羧基端细胞受体结合域、氨基端的易位域和轻链催化域。在运动神经元表面,受体结合域首先与聚唾液酸神经节苷脂结合,随后与突触囊泡蛋白2或突触囊泡结合蛋白结合形成双受体复合物。每种血清型的受体结合域都必须与其相应受体结合才能发挥作用。肉毒毒素的结构功能及其对宿主的作用一直都是研究热点。近年来,因受体结合域可以促进肉毒毒素与运动神经元膜特异性结合,而成为新的研究方向。本综述将概述不同血清型肉毒毒素与受体结合过程中受体结合域结构变化和结合位点差异。通过分析不同血清型及亚型的序列以及受体结合域结构特征,可以更好地了解细胞受体结合域的序列差异和功能,并为肉毒毒素的治疗策略提供新思路。

关键词：肉毒毒素受体结合域神经节苷脂突触囊泡蛋白2 突触囊泡结合蛋白

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鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统功能蛋白的研究及应用新进展

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微生物学报 2024年第2期64卷 391-407页

作者：王海蓉宁年智王慧牡丹江医学院公共卫生学院黑龙江牡丹江157011 军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室北京100071

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力... 详细信息

细菌Ⅵ型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)作为一个动态多蛋白复合体,各元件之间分工明确,转运各种效应蛋白作用于竞争细菌获得自我生长优势。鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,Ab)通过T6SS介导细菌在微生物群落中的竞争能力,影响其耐药进化、宿主侵袭感染等过程。其中,缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体(valine-glycine repeat protein G,VgrG)、脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白(proline-alanine-alanine-arginine,PAAR)、溶血素共调节蛋白(hemolysin-coregulated protein,Hcp)和效应-免疫(effector-immunity,E-I)对发挥着关键作用。有关T6SS的研究总结虽然很多,但是鲜有文章系统概述其临床应用前景,因为这对T6SS功能蛋白的鉴定、特性、转运机制等基础研究的进展提出了挑战。本文通过综述鲍曼不动杆菌中T6SS的分布、主要功能蛋白的特性及转运机制的研究进展,结合T6SS的应用案例,提供其应用的可行性证据。以期进一步推动鲍曼不动杆菌Ⅵ型分泌系统基因和功能的研究,为开发新型抗感染疫苗、筛选合适的靶点抑制剂及生产工程化药物递送工具提供新的思路。

关键词：鲍曼不动杆菌 Ⅵ型分泌系统缬氨酸-甘氨酸-精氨酸G蛋白三聚体脯氨酸-丙氨酸-丙氨酸-精氨酸重复序列蛋白溶血素共调节蛋白效应-免疫对

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亨尼帕病毒编码蛋白的特征及致病机制

畜牧兽医学报 2024年

作者：汪芳洲谭凌云李燕谷宏婧王慧牡丹江医学院公共卫生学院军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物生物安全全国重点实验室

亨尼帕病毒（Henipavirus，HNV）是一类重要的新发人兽共患病原，经接触、口鼻传播感染可引发呼吸、神经系统疾病，死亡率高达75%。HNV属于副黏病毒科单股负链RNA包膜病毒，随着环境变化，新的亚型不断涌现，传播范围逐渐扩大，严重威... 详细信息

亨尼帕病毒（Henipavirus，HNV）是一类重要的新发人兽共患病原，经接触、口鼻传播感染可引发呼吸、神经系统疾病，死亡率高达75%。HNV属于副黏病毒科单股负链RNA包膜病毒，随着环境变化，新的亚型不断涌现，传播范围逐渐扩大，严重威胁全球公共卫生安全、经济发展与社会稳定。然而其致病机制尚不清楚，预防疫苗及治疗药物也未上市，引起WHO高度关注，HNV疫苗与药物研发列入需要紧急研发蓝图清单。本文通过对HNV的病原学特征、编码蛋白的结构和功能、致病机制进行总结，为研制有效干预HNV感染的药物和疫苗提供思路。

关键词：亨尼帕病毒病原学编码蛋白致病机制

两种甲醇脱氢酶在食甲基杆菌甲醇代谢中的作用

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食品工业科技 2024年第10期45卷 126-132页

作者：郭雅卿王东澍朱力张惟材刘颖王恒樑哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江哈尔滨150028 军事医学研究院生物工程研究所病原微生物生物安全国家重点实验室北京100071

本研究以食葡糖食甲基杆菌MP688(Methylobacterium glucophilum MP688)的吡咯喹啉醌(pyrroloquino-line quinone,PQQ)高产突变株J1-1为研究对象,通过生物信息学分析从基因组上找到两个甲醇脱氢酶(methanol dehydrogenase,MDH)基因mpq0771和mpq2496。考察了Ca^(2+)及La^(3+)对菌体生长、PQQ合成、MDH表达及酶活力的影响,并研究两种酶在甲醇代谢中的作用。结果显示:Ca^(2+)和La^(3+)均能促进J1-1菌体生长,且在菌体快速生长的情况下导致PQQ合成下降;Ca^(2+)存在时,菌株J1-1中mpq0771表达量较高,添加La^(3+)后mpq0771表达受到阻遏,但增强了mpq2496表达,菌体MDH总活力也有所提高;敲除菌J1-1Δmpq0771不能利用甲醇生长,添加La^(3+)后可利用甲醇生长并能合成PQQ,且能检测到MDH活性。mpq0771编码产物是Ca^(2+)依赖的MDH,mpq2496编码产物是严格依赖La^(3+)的MDH,且La^(3+)能够诱导mpq2496表达并替代mpq0771发挥甲醇脱氢酶的作用。

关键词：食甲基杆菌甲醇脱氢酶吡咯喹啉醌 La^(3+)

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适用于流感病毒感染研究的qRT-PCR内参基因评估

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军事医学 2024年第7期48卷 509-515页

作者：赵璐冯烨张森陈月红李靖李裕昌姜涛军事科学院军事医学研究院病原微生物生物安全国家重点实验室

目的确定稳定的内参基因以比较病毒感染下靶标基因的转录水平，为研究宿主-流感病毒相互作用提供参考。方法在经典流感感染细胞模型（A549和THP-1细胞）中使用逆转录定量实时PCR(RT-qPCR)检测6个候选内参基因[甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GA... 详细信息

目的确定稳定的内参基因以比较病毒感染下靶标基因的转录水平，为研究宿主-流感病毒相互作用提供参考。方法在经典流感感染细胞模型（A549和THP-1细胞）中使用逆转录定量实时PCR(RT-qPCR)检测6个候选内参基因[甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）、β-肌动蛋白（β-actin）、18S RNA、β2微球蛋白（B2M）、泛素结合酶E2D2(UBE2D2)、核糖体蛋白L37A(RPL37A)]的相对表达量。使用BestKeeper、GeNorm、NormFinder和比较ΔCt法等方法综合评估内参基因的稳定性。结果在不同条件下，内参基因稳定性存在差异。当综合考虑流感病毒感染和免疫激活等因素时，β-actin和GAPDH分别是A549细胞和THP-1细胞中最稳定的内参基因，其次是UBE2D2和B2M。结论鉴定出的A549和THP-1细胞在流感病毒感染、干扰素及脂多糖处理时表达内参基因的稳定性及优选内参基因，对病毒感染机制研究具有借鉴意义。

关键词：内参基因流感病毒干扰素逆转录定量PCR A549细胞 THP-1细胞

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HIV-1整合位点分布特征的研究进展

中华医院感染学杂志 2024年

作者：孙孜璇韩婧婉李敬云李韩平王晓林温红玲李林山东大学齐鲁医学院公共卫生学院微生物检验学系新发突发传染病防控与生物安全重点实验室军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所病原微生物与生物安全国家重点实验室

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)引起的慢性传染性疾病,对人类的生命健康构成了严重威胁。整合是HIV-1病毒复制生命周期的关键环节,不同于新冠病毒等非整合型病毒,HIV-1自身基因编码的逆转录酶和整合酶,可帮助病毒整合入宿主细胞... 详细信息

艾滋病是由人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)引起的慢性传染性疾病,对人类的生命健康构成了严重威胁。整合是HIV-1病毒复制生命周期的关键环节,不同于新冠病毒等非整合型病毒,HIV-1自身基因编码的逆转录酶和整合酶,可帮助病毒整合入宿主细胞基因组,同步复制,确保病毒的遗传信息长期存在于宿主细胞中。然而HIV-1整合位点的选择不是随机的,而是与染色体结构和宿主基因功能等紧密相关。本文综述了有关HIV-1整合位点的检测方法、分布特征及影响其选择的因素等方面的研究进展,旨在为艾滋病的精准防控、治疗,乃至最终治愈提供信息参考。

关键词：人类免疫缺陷病毒1型整合位点分布特征影响因素