香港大学全奖博士项目(Mark Zanin教授)

一、导师简介

Mark Zanin现任香港大学公共卫生学院助理教授,专注公共卫生实验室科学领域。其学术训练始于澳大利亚莫纳什大学,在该校取得微生物学博士学位。随后在美国田纳西州孟菲斯圣犹达儿童研究医院完成博士后训练,师从美国科学院院士Robert Webster博士与Richard Webby博士,专攻流感病毒学。

2018至2022年间,Zanin教授于广州呼吸疾病国家重点实验室组建研究团队,聚焦人畜共患呼吸道病毒的出现与传播机制。2022年起任职香港大学,延续其在呼吸道病毒传播基础理论与干预策略方面的探索。其核心研究范畴涵盖宿主限制性因子、病毒遗传变异对跨物种传播能力的影响,以及病毒性呼吸道疾病的防治手段开发。

二、近期文章和项目解析

2.1 SARS-CoV-2环境污染与持续感染者的传播风险

2020年发表于Influenza and Other Respiratory Viruses的研究中,Zanin团队评估了持续感染COVID-19患者周边环境的病毒污染状况。该研究采集患者居住环境中高频接触物体表面样本,通过RT-PCR检测病毒RNA载量。数据显示,持续排毒患者所在环境存在广泛病毒核酸污染,提示临床康复期延长个体的潜在社区传播风险。这一发现为医疗机构制定出院标准与隔离政策提供了实证依据,尤其强调环境消毒在控制疫情中的必要性。

2.2 组蛋白去乙酰化酶6(HDAC6)在流感病毒感染中的调控作用

Viruses期刊2020年发表的研究利用HDAC6基因敲除小鼠模型,揭示该宿主因子在抗病毒防御中的双重性。与野生型小鼠相比,HDAC6缺失个体表现出更高的病毒载量、更严重的肺部病理损伤及死亡率上升。机制层面,HDAC6通过去乙酰化修饰RNA感应器RIG-I,维持其活性状态,从而增强I型干扰素应答。该研究首次在动物模型中证实HDAC6对流感病毒感染的保护性功能,为开发靶向宿主细胞的抗病毒疗法提供新靶点。值得注意的是,此结果与部分体外实验数据存在差异,凸显体内模型在评估宿主因子功能中的不可替代性。

2.3 禽类H1N1流感病毒跨物种传播的分子基础

2017年Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America发表的文章解析了禽源H1N1病毒获得哺乳动物传播能力的遗传决定因素。研究团队通过雪貂模型模拟自然传播路径,结合深度测序技术,鉴定出血凝素(HA)蛋白特定氨基酸位点(如226Q向226L的突变)可显著增强病毒与哺乳动物上呼吸道α2,6-唾液酸受体亲和力。同时,神经氨酸酶(NA)茎域长度变化影响病毒在哺乳动物黏液中的扩散效率。该研究预测部分禽类H1N1毒株具备大流行潜力,强调持续监测家禽种群病毒演化的紧迫性。

2.4 低致病性禽类H7流感病毒的哺乳动物适应性

同发表于2017年Journal of Virology的研究挑战了"低致病性禽流感病毒(LPAIV)对哺乳动物威胁有限"的传统认知。Zanin等证实,部分H7亚型LPAIV可在哺乳动物呼吸道有效复制,并引发间质性肺炎。关键发现包括病毒聚合酶蛋白PB2的627K位点突变可补偿其在哺乳动物细胞内的复制缺陷。该研究揭示LPAIV作为潜在大流行毒株储备库的风险,拓展了禽流感监测的病原谱范围。

2.5 神经氨酸酶茎域关键氨基酸对酶活性的调控

Journal of Virology 2017年另一篇论文通过定点突变技术,锁定N1亚型神经氨酸酶第43位氨基酸为影响酶活性的关键位点。该位点位于NA茎域,其突变导致病毒无法有效切割唾液酸受体,进而影响子代病毒释放。有趣的是,此突变病毒在小鼠体内仍保持一定复制能力,但传播能力显著下降。该发现深化了对NA蛋白结构与功能关系的理解,解释为何自然选择压力下该位点高度保守。

2.6 呼吸道黏液作为病毒传播屏障的功能研究

2016年Cell Host & Microbe发表的综述文章系统梳理呼吸道病原体与黏液的互作机制。Zanin等提出,黏液不仅是物理屏障,更是主动免疫防御组分,其富含的唾液酸聚糖可竞争性结合流感病毒,抑制其抵达上皮细胞。不同物种黏液成分差异构成宿主范围限制的重要因素。例如,猪黏液对低活性NA病毒的抑制力弱于人类黏液,这解释为何猪可作为流感病毒的"混合容器"。该观点将黏液研究从被动防御提升到主动宿主限制性因子的新维度。

三、未来研究预测

基于Zanin教授既往研究轨迹与当前呼吸道病毒学前沿,其未来工作可能沿以下方向推进:

第一,深化"宿主-病毒互作图谱"构建。利用单细胞测序与空间转录组技术,解析呼吸道上皮细胞亚群对病毒感染的异质性应答,识别新型宿主因子。特定细胞类型(如簇状细胞、杯状细胞)在病毒早期入侵阶段的角色可能成为重点。

第二,拓展反向人畜共患病(reverse zoonosis)研究。SARS-CoV-2在人类与动物间的双向传播现象提示,需建立多物种比较研究模型,评估人类病毒回传野生动物的风险及其进化后果。该方向对构建全链条监测体系至关重要。

第三,开发广谱抗病毒干预策略。鉴于病毒变异速度快于疫苗更新,靶向宿主细胞保守通路的药物研发更具前瞻性。HDAC6调控机制的深入挖掘,以及黏液仿生材料的设计,可能催生新型防治手段。

第四,应对低致病性病毒的潜在威胁。现行监测体系偏重高致病性毒株,Zanin团队的LPAIV研究揭示了盲区。未来或推动建立基于传播能力而非致病性强弱的风险评估新标准,完善早期预警系统。

Zanin教授的研究特色在于将病毒分子演化研究与传播动力学模型相结合,其贡献不仅在于发现特定基因位点的功能,更在于提出"黏液作为宿主限制因子"的理论框架,这改变了传统上仅关注病毒自身变异的研究范式。其工作对"同一健康"(One Health)理念的实施具有直接指导意义。

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