猪作为禽流感病毒传播中间宿主支持禽源RNA 聚合酶复制的分子机制研究

A 型流感病毒是引起人及多种动物流感的重要病原，流感病毒的跨物种传播一直是研究的热点。猪一直被认为是人、禽、猪流感的“混合器”，是促进禽流感病毒（AIV）与其它物种流感病毒发生基因重排进而引起流感大流行的重要中间宿主。已知的1918 年、1957 年、1968 年和2009 年4 次全球性流感大流行均与禽源和其它物种流感病毒的基因重组密切相关。由于种属屏障作用，AIV 很难直接传播到人，但其可轻易传播到猪。

流感病毒的RNA 聚合酶负责病毒基因组的复制和转录，是流感病毒跨种传播的重要屏障之一。AIV的RNA 聚合酶活性在哺乳动物中一般是受限的，然而已有研究表明不同亚型AIV均可以从猪体内分离得到，这提示AIV RNA 聚合酶可以在猪体内复制，但其具体的适应分子机制目前并不明确。

近期发表于《PLoS Pathogens》的一项研究，首次揭示了AIV RNA 聚合酶在猪体内适应的分子机制，并阐明了猪ANP32A 蛋白是猪可支持AIV 跨物种传播的关键因子。

该研究团队前期研究已经证明宿主ANP32A&B蛋白是不同物种流感病毒聚合酶发挥功能的决定性宿主蛋白，且具有种属特异性。在此基础上，该研究进一步利用聚合酶双荧光报告系统，检测了不同物种ANP32A&B 蛋白对人、禽、猪、犬、马等不同物种流感病毒聚合酶复制的支持作用。结果提示，相较于其它哺乳动物ANP32A 或ANP32B 蛋白，猪ANP32A（swANP32A）蛋白能够特异性支持禽源H7N9及H9N2亚型流感病毒聚合酶复制。为进一步确认swANP32A的功能，该团队构建了猪源PK15 细胞ANP32A 敲除细胞系（AKO-PK15），聚合酶活性分析及流感病毒感染试验均证明，swANP32A 的缺失特异性导致禽源流感病毒聚合酶活性及病毒复制滴度显著下降，而不影响哺乳动物流感病毒的复制，提示ANP32A 是猪源PK15细胞可以特异性支持AIV复制的关键因子。

已有研究显示禽源ANP32A 不同于哺乳动物ANP32A，前者拥有一个33 个氨基酸的插入片段，使其能够特异性地支持禽源流感病毒聚合酶复制。而哺乳动物ANP32A 和ANP32B 不具有此插入序列，因此不支持AIV聚合酶复制。本研究通过序列比对分析发现，swANP32A 不具有禽源ANP32A 类似的插入序列，但却存在一种特有的106V/156S 突变。进一步通过定点突变结合聚合酶活性分析，明确了swANP32A蛋白的106V/156S 位点是其发挥支持AIV RNA 聚合酶活性的关键位点，也是影响其与禽源RNA 聚合酶复合物结合动力学的关键位点。

该研究首次从宿主因子角度分析猪作为中间宿主支持AIV 复制的分子机制，阐明了宿主蛋白swANP32A 是支持AIV 跨物种传播到猪的关键因子，并明确了swANP32A 蛋白的关键活性位点是106V/156S，为新型抗流感药物及转基因动物的研发提供有效靶点。