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基于颜色判定的RT-LAMP技术检测HCoV-NL63冠状病毒基因
建立了一种适合于国境口岸简便、快速、灵敏和特异检测人冠状病毒NL63 (HCoV-NL63)的核酸检测方法.通过建立基于颜色判定的逆转录环介导等温扩增(Reverse transcription loop-mediated isothermal amplification,RT-LAMP)技术,针对HCoV-NL63核衣壳蛋白(Nucleoeapsid,N)基因序列设计出6条特异性引物,在等温条件下(63℃)进行扩增反应60min,在扩增前加入钙黄绿素作为反应指示剂,并结合浊度仪进行实时监测,以终反应颜色变化作为结果判断标准.利用该方法对同种属其他人冠状病毒、诺如病毒、流感病毒进行检测,以分析该方法的诊断特异性.应用该方法对梯度稀释的HCoV-NL63病毒RNA进行检测,以分析该方法的诊断灵敏性,并与常规real-time RT-PCR方法进行比较.结果显示,本研究建立的基于颜色判定的RT-LAMP方法在短时间内(40min)即可达到对HCoV-NL63的快速检测.该检测方法与加入其它病毒RNA模板溶液颜色均不产生改变,具有较高的检测特异性.检测灵敏性低检测下限为1 600拷贝/反应.本研究建立的基于颜色判定的RT-LAMP方法可实现对HCoV-NL63冠状病毒现场快速检测,具有在国境口岸以及基层医疗机构和疫区现场推广应用的潜力.
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北京地区人冠状病毒NL63 N和E蛋白基因序列及生物信息学分析
为了解北京地区新近发现的新型冠状病毒-人冠状病毒NL63(Human coronavirus NL63,HCoV-NL63)的N和E蛋白编码基因的特征,从经RT-PCR检测阳性的临床标本中扩增得到的HCoV-NL63 N蛋白和E蛋白编码基因序列,分别克隆至pCF-T和pUCm-T载体中并进行测序,同时运用生物信息学的方法,对北京HCoV-NL63阳性标本BJ8081 N和E蛋白编码基因的核苷酸和氨基酸序列与HCoV-NL63原型株及其他几种冠状病毒的N和E蛋白编码基因的核苷酸和氨基酸序列进行比较分析和种系进化分析;用SOPMA方法对BJ8081 N和E蛋白的二级结构进行了预测分析,并对N和E蛋白的其他生物学特性进行了预测分析.经序列比对分析发现,BJ8081 N蛋白氨基酸序列在78～85肽段(FYYLGTGP)内与所比较的其他冠状病毒N蛋白相应位置的氨基酸序列完全相同,提示此区段可能为包括HCoV-NL63在内的所有冠状病毒N蛋白的保守区域.在BJ8081 N蛋白氨基酸序列的100～121肽段可能是和基因组RNA相结合的位置;在BJ8081 E蛋白的15～37位氨基酸可能是E蛋白的跨膜区域.研究对BJ8081 N蛋白和E蛋白的编码基因序列进行了测定和生物信息学分析,为今后对HCoV-NL63的进一步深入研究奠定了基础.
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人冠状病毒NL63受体结合区蛋白的原核表达纯化与鉴定
人冠状病毒NL63受体结合区蛋白是其免疫学诊断和疫苗研究的主要靶点,在受体吸附、病毒进入细胞及膜融合中起关键作用.本研究在E.coli系统中进行人冠状病毒NL63受体结合区(RBD)大、小蛋白的表达纯化,并对其进行免疫学鉴定.首先密码子优化设计合成了HCoV-NL63的RBD大片段(RL:232-684aa)与小片段(RS:476-616aa)的编码基因,并将其克隆进硫氧还蛋白表达载体pM48,构建了人冠状病毒NL63的受体结合区蛋白(RBD)大(RL)、小(RS)片段与硫氧还蛋白的融合表达质粒；转化E.coli BL21pLys S,利用IPTG进行诱导表达,用镍亲和层析对蛋白进行纯化,并以表达HCoV-NL63 RL与RS蛋白的重组痘苗病毒免疫小鼠血清对重组蛋白进行免疫印迹鉴定.结果表明在37℃,0.8mM IPTG诱导4h时,蛋白表达量达到高,融合蛋白主要以包涵体形式表达,纯化后纯度可达95％以上.Western blot显示,两个融合蛋白均与痘苗病毒(天坛株)表达的HCoV-NL63 RL与RS蛋白免疫的小鼠血清发生特异性反应.本研究首次在国内用原核系统表达纯化并鉴定了人冠状病毒NL63受体结合区大小蛋白(RL和RS),为人冠状病毒NL63感染的免疫学检测与疫苗研究提供了基础.
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HCoV-NL63N蛋白不同片段的表达纯化及血清学检测应用分析
将HCoV-NL63核衣壳蛋白N端(Np 1～154aa)、C端(Cp 141～306aa)基因片段克隆到原核表达载体pET30a(+)上进行原核表达,制备相应的纯化蛋白Np、Cp蛋白,利用Np、Cp蛋白建立基于Western-Blot条带印迹的HCoV-NL63抗体检测法,并与基于全长N蛋白(Nf)的HCoV-NL63抗体检测法相平行筛查了50份成年体检血清.结果显示:50份成年体检血清中,采用Nf、Np、Cp分别检出25、27、36份HCoV-NL63抗体阳性血清,检出率分别为50%、54%、72%.不同N蛋白与血清反应抗体阳性谱存在差异,其中Np与Nf检出一致率为64%,Cp与Nf检出一致率为54%,而Np与Cp检出一致率为54%.本研究表明人冠状病毒NL63在我国人群中感染常见,N蛋白C端(Cp)检出率比全长N(Nf)及N端(Np)要高,Nf、Np、Cp在抗体检测上存在不一致性.这为HCoV-NL63血清学试剂研发及免疫学研究提供了依据与实验基础.
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福州地区重症呼吸道感染患儿中4种人冠状病毒的检测与分析
目的 了解4种人冠状病毒(HCoV-HKU1、HCoV-NL63、HCoV-OC43、HCoV-229E)在福州急性重症下呼吸道感染患儿中的感染状况及临床意义.方法 收集2007年11月至2015年1月因呼吸道感染住进医院儿科重症监护病房的小儿鼻咽抽取物标本,共计266份.通过RT-PCR法先用一对通用引物对人冠状病毒pol基因片段进行检测.测序并BLAST比对分析8份阳性产物.对用HCoV通用引物检测阳性的标本,再分别用两种人新型冠状病毒HCoV-HKU1和HCoV-NL63的特异性引物进行扩增检测.对这8株病毒进行系统进化分析.结果 检出8例HCoV感染阳性病例,检出率3.0％.其中2例感染HCoV-HKU1,1例感染HCoV-NL63,1例感染HCoV-229E,4例感染HCoV-OC43.在这266例住院患儿中HCoV-HKU1感染的检出率约为0.75％;HCoV-NL63和HCoV-229E感染的检出率约为0.38％;HCoV-OC43感染的检出率约为1.50％.检测出两例HCoV-HKU1与人副流感病毒3型(HPIV-3)的混合感染.系统进化分析表明这8株HCoV分成4簇,2株HCoV-HKU1属于HKU1基因型A.结论 4种人冠状病毒可能是儿童下呼吸道感染中较为重要的病原.
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新型人冠状病毒NL63膜蛋白(M)基因的序列分析及其抗原表位预测分析
目的 了解新发现的、与北京地区婴幼儿急性呼吸道感染相关的人冠状病毒HCoV-NL63的主要结构蛋白--膜蛋白(M)的基因特征.方法 分别从2份已确认为HCoV-NL63阳性的、取自急性呼吸道感染患儿的标本(BJ3140和BJ8081)中用RT-PCR方法扩增得到其M蛋白的全基因,在对其进行了序列分析的基础上对推导出的M蛋白的抗原表位进行了预测分析.结果 BJ3140和BJ8081的M蛋白编码基因全长681 bp,编码一个含226个氨基酸的蛋白.BJ3140和BJ8081之间M基因的核苷酸和氨基酸同源性分别为99.1%和99.6%;与HCoV-NL63原型株有很高的核苷酸(99.1%～99.7%)和氨基酸同源性(99.6%和98.7%),而与HCoV-229E的氨基酸同源性为61.3%,与HCoV-OC43和SARS-CoV氨基酸同源性则低于31.0%.BJ3140和BJ8081的M蛋白N端21个氨基酸位于病毒包膜外区,随后是3次跨膜区,后是较长的包膜内区.不同方法的预测结果显示BJ3140的M蛋白的B细胞表位优势肽段多位于C-末端包膜内区域.结论 从北京地区婴幼儿HCoV-NL63感染阳性的呼吸道标本中扩增得到的M蛋白编码基因与HCoV-NL63原型株有很高的同源性,具有与其他冠状病毒M蛋白相似的结构特征.
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人冠状病毒 NL63中国株的全基因组克隆与序列分析
目的：对来自北京儿童医院的两份人冠状病毒NL63（human coronavirus NL63， HCoV-NL63）阳性样本进行病毒全基因组序列测定和分析。方法以荷兰株（NL63_Amsterdam 1）为参考株，设计18对包含重叠区域的、覆盖全长基因组的引物，采用病毒RNA提取、RT-PCR分段克隆测序的方法获得NL63国内株全长基因组序列；通过与其他毒株的比对分析，构建其系统发生树。结果NL63国内株基因组全长27538 bp，与参考株核苷酸相似性为99．1％，其中在1a区有连续15个碱基的缺失。系统发生分析表明，NL63目前可分为A型、B型、C型和D型共4个基因型，而国内株处在新的基因型（ D型）。结论本研究首次获得了两株NL63国内分离株的全基因组序列，进一步阐明了基因组的结构特征，对其遗传进化作了系统分析，为国内NL63病毒的分子流行病学研究提供参考。
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重庆地区儿童中人冠状病毒流行情况分析
目的 了解重庆地区住院患儿所患急性呼吸道感染与人冠状病毒(Human coronavirus,HCoV)HCoV-HKU1、HCoV-NL63、HCoV-OC43和HCoV-229E的相关性,并分析这4种HCoV的流行特征.方法 采集2007年4月～2009年3月于重庆医科大学附属儿童医院因急性呼吸道感染住院的996份患儿的鼻咽部分泌物,经RT-PCR检测排除呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)和人偏肺病毒(Human metapneumovirus,hMPV)阳性标本460份,采用RT-PCR法对536份RSV和hMPV阴性标本进行HCoV检测.结果 536份标本中共检出HCoV阳性10份,阳性率为1.86%,其中HCoV-HKU1 3份(0.56%),HCoV-NL63 4份(0.74%),HCoV-OC43 3份(0.56%),HCoV-229E 0份;10例患儿中男性9例,女性1例,年龄分布为0～5个月6例(60%),6～11个月2例(20%),12～23个月1例(10%),2～3岁1例(10%);3岁以上的未发现.HCoV感染呈全年散发,其中HCoV-HKU1感染集中在冬春季,HCoV-NL63和HCoV-OC43感染集中在夏秋季.HCoV感染的临床症状表现为发热、咳嗽、痰、喘息、呕吐和腹泻;临床诊断为支气管肺炎4例,间质性肺炎3例,迁延性肺炎1例,毛细支气管炎1例、急性喉气管支气管炎1例,其中有6例合并症状性腹泻.结论 重庆地区因急性呼吸道感染住院的患儿中HCoV感染率较低,HCoV可引起下呼吸道感染和消化道感染.
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福州地区儿童急性呼吸道感染与人类冠状病毒NL63
目的 探讨福州地区小儿急性呼吸道感染是否与人类冠状病毒NL63(HCoV-NL63)相关. 方法 收集211份急性呼吸道感染(ARTI)患儿鼻咽分泌物,RT-PCR法对HCoV-NL63 1b基因进行筛查,阳性者再对Hcov-NL63 1a基因进行扩增并与GenBank中相关序列进行比较. 结果 HCoV-NL63 1b基因阳性标本3份(1.4%),用HCoV-NL63 1a基因扩增也得到阳性结果,PCR产物测序后与基因库中多株HCoV-NL63 Ia基因比较.同源性98%～99%. 结论 福州地区部分儿童急性呼吸道感染与HCoV-NL63有关.
