一株H9N2亚型禽流感病毒抗原变异株产生原因的分析

目前,H9N2亚型禽流感病毒是我国最主要的低致病性禽流感病毒,造成禽养殖业的严重经济损失。H9N2禽流感病毒灭活疫苗是防控该疫病的最有效方式,然而,H9N2病毒在免疫压力下容易产生抗原变异,导致疫苗免疫失败,其机制尚不清楚。在前期研究中,我们通过模拟H9N2禽流感免疫压力筛选出携带HA_(D201N)单点突变的逃逸株,但HA_(D201N)如何导致H9N2病毒逃逸株出现的原因尚不明确。为此,本研究利用8质粒反向遗传技术方法拯救出1株A/Chicken/Shanghai/1/2006(H9N2)(简称SH1)及其免疫逃逸株rSH1-HA_(D201N)。为了鉴定HA_(D201N)是否通过影响H9N2禽流感病毒复制能力而导致病毒发生免疫逃逸,用0.001 MOI的病毒接种MDCK并测定其生长曲线,结果表明HA_(D201N)点突变可显著降低rSH1病毒的复制能力,且病毒复制能力的变化不是rSH1病毒发生逃逸的主要原因。为了研究HA_(D201N)是否通过影响H9N2病毒抗原变异而产生病毒逃逸株,将原毒株与突变毒株加入佐剂后免疫鸡以制备多克隆抗体血清,利用交叉HI试验,计算R值并分析抗原变异,结果表明rSH1与rSH1-HA_(D201N)的R值为2,说明HA_(D201N)会导致rSH1发生显著的抗原变异,从而使病毒在免疫压力下逃逸。本研究为探索H9N2禽流感病毒抗原变异规律及其疫苗研发奠定了基础。

基于CRISPR/Cas9技术的全基因组基因编辑MDCK细胞文库的构建

本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,首先靶向犬全基因组设计合成转录sgRNA的DNA文库,并将DNA文库全部克隆于lentiCRISPR v2慢病毒转移载体上,高通量测序结果显示文库覆盖度高、均一性良好。将质粒文库和慢病毒包装系统质粒共转染293T细胞,收取含慢病毒样病毒的上清液感染MDCK细胞,在最适浓度嘌呤霉素筛选下,收集嘌呤霉素抗性细胞,冻存于-80℃,提取一部分细胞的基因组,通过PCR扩增转录sgRNA的DNA,将PCR产物插入到T载体后,挑取单克隆菌落,测序表明细胞文库中转录的sgRNA具有较好的覆盖度。本实验成功构建了犬全基因组范围转录sgRNA的质粒文库,并成功构建了MDCK细胞全基因组范围的基因编辑细胞库,该文库可作为后续筛选病毒复制关键宿主因子的细胞平台。

新型抗原亚群H9病毒的血凝素蛋白单克隆抗体的制备与鉴定

H9N2亚型禽流感病毒(AIV)抗原变异迅速,相继于2009年及2013年分别出现新的抗原亚群病毒,对该病毒的防控带来了极大的挑战。目前,关于H9N2禽流感病毒形成不同抗原亚群机制,尚不清楚。流感病毒血凝素蛋白(HA)的单克隆抗体是研究该机制的基础工具。为此,本研究通过血凝抑制(HI)实验筛选到1株新型的抗原亚群H9N2病毒H514。通过杂交瘤细胞融合技术以及间接免疫荧光的方法,筛选到5株抗H514病毒HA蛋白的单抗,均属于Ig G亚型。Western blot结果表明5株单克隆抗体中只有5E9作用的是线性表位,其余4株皆是针对构象表位。进一步地研究发现,这5株单克隆抗体对H514株皆有HI活性,最高达到2~8。这些结果为H9N2亚型禽流感病毒的抗原性分子研究提供了重要材料。

一种新的黄病毒导致蛋鸭产蛋下降及死亡

为探求2010年在上海、浙江和江苏等地鸭群出现产蛋下降甚至停止的发病原因,对浙江省4个发病鸭场发病鸭进行病理剖检以及病毒的PCR鉴定。解剖病鸭发现其脾脏肿大明显,肝脏有针尖状白色点状坏死。进一步的病理学变化分析发现病鸭的肝脏呈现程度不一的脂肪变性和空泡变性,肝细胞呈现局灶性溶解,脾细胞坏死。采集临床发病鸭的脾脏,提取总RNA,用随机引物进行反转录,然后用多种病毒的特异性引物进行PCR鉴定。结果显示,4个鸭场的病料呈鸭黄病毒PCR阳性,其他病毒呈阴性,说明这些鸭场均感染了鸭黄病毒,此病毒在浙江省已广泛流行。

影响A型流感病毒样颗粒包装及释放的关键结构蛋白研究

【目的】流感病毒样颗粒在病毒学研究和新型疫苗开发方面发挥着巨大作用。本研究旨在建立一种简便的包装病毒样颗粒的方法来阐明影响流感病毒样颗粒包装及释放的关键结构蛋白。【方法】构建同时表达HA、NA和M1 3个蛋白,同时表达HA和NA两个蛋白以及只表达HA蛋白的真核表达质粒,然后转染293 T细胞,检测细胞培养上清血凝效价初步判断是否包装并释放出病毒样颗粒,并采用透射电子显微镜观察病毒样颗粒的形态。【结果】表达HA和NA或表达HA、NA和M1蛋白的真核表达质粒转染293 T细胞后,检测细胞上清血凝价均为24;而转染单独表达HA蛋白质粒的细胞上清没有血凝活性。电镜观察表明单独表达HA蛋白没有可见的病毒样颗粒,而表达上述两个或3个蛋白均可观察到病毒样颗粒。【结论】本研究采用同时表达多个结构蛋白的真核表达载体来研究病毒样颗粒包装及释放的必须蛋白,研究结果表明M1在病毒样颗粒包装及释放过程中是非必须蛋白,而NA和HA蛋白是影响流感病毒样颗粒形成及释放的关键蛋白。

鸭坦布苏病毒TaqMan荧光定量PCR方法的优化

为提高鸭坦布苏病毒(DTMUV)TaqMan荧光定量PCR方法的敏感性和简化反应条件,本研究在前期建立的TaqMan荧光定量PCR方法的基础上,设计一条特异性的反转录引物,优化反应体系,建立了简便、快速、敏感的TaqMan荧光定量PCR方法。该荧光定量PCR方法最低检测限为10拷贝,敏感性是未优化的荧光定量PCR方法的5倍、是普通PCR方法的100倍,并且该方法对DTMUV的最低检测限是0.01半数鸡胚致死量(ELD50)。通过批内和批间实验的变异系数表明优化的荧光定量PCR方法的重复性比未优化的荧光定量PCR方法好。通过该优化的荧光定量PCR方法检测其它常见的鸭病病毒的DNAs或RNAs,证明了该方法特异性好。对现地60份疑似DTMUV的样品进行检测,用该方法检出57份样品为阳性,明显高于普通PCR,并且在区分35Ct值左右样品试验中敏感性优于未优化的荧光定量PCR方法。该优化的DTMUV TaqMan荧光定量PCR方法更适用于DTMUV的快速定量流行病学诊断。

应用套式RT-PCR快速检测鸭坦布苏病毒

鸭坦布苏病毒是新发现的一种可引起鸭产蛋下降、生长迟缓和死亡的黄病毒。目前尚无可靠的快速诊断方法用于该病毒的检测。本研究根据鸭坦布苏病毒E基因序列,设计了2对重叠引物P1、P2和P3、P4,建立了检测鸭坦布苏病毒的套式RT-PCR方法,该套式RT-PCR比一般PCR敏感性高10倍。采用该方法对安徽省、河北省、山东省、浙江省、上海市等地发病鸭场的63份样品进行了检测,阳性检出率为48/63(76.2%),而病毒分离率仅为13/63(20.6%)。由此表明,与其他方法相比较,本试验所建立的套式RT-PCR方法具有快速、敏感、特异优点,可用于鸭坦布苏病毒的流行病学调查及病毒的检测。

鸭坦布苏病毒病活疫苗(FX2010-180P株)毒种保存期的研究

鸭坦布苏病毒病是新发的一种以蛋鸭产蛋下降为主要特征的传染病,目前仍没有疫苗可预防和控制该病。将鸭坦布苏病毒强毒(FX2010株)在鸡胚成纤维细胞(chicken embryo fi broblasts,CEFs)上连续传代培养180代,获得1株致弱毒株(FX2010-180P株),利用该弱毒株研制了鸭坦布苏病毒病活疫苗。本研究为了测定鸭坦布苏病毒病活疫苗(FX2010-180P株)毒种的保存期,将-80℃条件下保存了16个月的原始种子批和基础种子批各取3支,进行纯净性检验、鉴别检验以及病毒滴度测定。结果表明,各批次毒种在保存16个月后,病毒纯净无污染,病毒滴度没有明显下降。把基础种子在CEFs上增殖后,低剂量接种鸭子,检验毒种的免疫原性。结果显示,用毒种增殖的病毒免疫原性良好,101.5和102.5 TCID50的剂量可以为接种鸭提供90%和100%的保护。

表达3个外源基因真核表达载体的构建

为构建可以同时表达3个外源基因的真核表达载体,本实验以pCAGGs载体为骨架,引入SV40启动子及单疱疹病毒(HSV)TK基因的polyA序列,并且在β-actin启动子下游插入内部核糖体进入位点序列(IRES),构建了能够同时表达3个外源基因的真核表达质粒pCAGGs-IRES。本研究将PR8流感病毒的M基因、绿色荧光蛋白基因EGFP及H1N1猪流感病毒的HA基因,分别克隆于pCAGGs-IRES载体的3个启动子下游,转染细胞后,通过间接免疫荧光和western blot表明本实验构建的pCAGGs-IRES载体能同时表达3个外源基因。该载体有望为基因疫苗、基因操作及蛋白质相互作用等研究提供新的真核表达载体。

H9亚型禽流感病毒基质蛋白M1单克隆抗体的制备与鉴定

本研究用纯化的H9N2亚型禽流感病毒免疫BALB/c小鼠,取其脾细胞与SP2/0骨髓瘤细胞融合。对杂交瘤细胞及时筛选,阳性孔经3次有限稀释法克隆,成功获得3株能稳定传代并分泌抗H9亚型禽流感病毒基质蛋白M1单克隆抗体的杂交瘤细胞:3G8、2F6、5F2。间接ELISA方法检测,3株单克隆抗体的腹水间接ELISA效价达106以上。构建了真核表达载体pCAGGS-M1并转染于MDCK细胞,以用于腹水的Western blot和间接免疫荧光鉴定。间接免疫荧光结果表明,3株单克隆抗体皆与真核表达蛋白M1反应。这些单克隆抗体的制备为后期研究M1蛋白在流感病毒复制与出芽过程中的重要生物学功能奠定了基础。

鸭坦布苏病毒E蛋白结构域III原核表达产物诱导中和抗体的研究

黄病毒E蛋白结构域Ⅲ能够介导病毒与宿主受体结合以及诱导产生中和抗体,本研究利用原核表达系统表达了鸭坦布苏病毒E蛋白结构域Ⅲ,并研究了其免疫原性。按照大肠杆菌偏好性密码子对鸭坦布苏病毒E蛋白结构域Ⅲ核苷酸序列进行优化并合成后,克隆至pCold-TF载体构建重组质粒pCold-TF-optiEDIII。Western blot证实重组蛋白能与鸭坦布苏病毒特异性血清发生反应。用纯化的重组蛋白免疫BLAB/c小鼠3次,间接ELISA和间接免疫荧光实验证实E蛋白结构Ⅲ诱导了鸭坦布苏病毒特异性的体液免疫反应。中和实验证实鸭坦布苏病毒E蛋白结构域Ⅲ可诱导产生中和抗体。本研究为进一步研制鸭坦布苏病毒诊断抗原和亚单位疫苗奠定了基础。

稳定表达流感病毒PR8 HA蛋白MDCK细胞系的建立及鉴定

为建立稳定表达流感病毒(IV)HA蛋白的MDCK细胞系,本研究利用含有嘌呤霉素抗性基因的pMX载体,在启动子下游的AgeⅠ和NotⅠ两个限制性内切酶位点之间插入PR8株HA基因的开放阅读框,构建重组质粒pMX-PR8HA,将pMX-PR8 HA与3个分别表达VSVG、gag/pol和NF-KB的重组质粒共转染293T细胞,获得逆转录病毒样颗粒。用含有逆转录病毒样颗粒的细胞培养上清液感染MDCK细胞,利用嘌呤霉素进行筛选、纯化得到稳定表达PR8株HA蛋白的细胞系。连续传10代后,进行PCR、RT-PCR、IFA和western blot鉴定,结果表明,获得了能够稳定表达IV PR8株HA蛋白的MDCK细胞系。该细胞系的建立有望为IV表达外源基因提供可靠的培养细胞系。

H3、H9亚型禽流感病毒双重荧光定量PCR方法的建立及初步应用

虽然H3、H9亚型禽流感病毒（Avian influenza virus, AIV）是低致病性禽流感病毒，但其具有跨宿主感染哺乳动物的能力，对社会公共卫生安全具有重大的潜在危害，因而对这些亚型病毒的监测极其重要。通过比对GenBank上H3、H9亚型禽流感病毒HA基因序列，设计了分别针对H3 AIV和H9 AIV的特异性探针。特异性试验和标准曲线试验的结果显示，这两个探针仅分别特异性识别H3、H9亚型AIV，且具有较好的扩增效率。通过重组质粒pMD19-T-H3HA和pMD19-T-H9HA 10倍梯度稀释液为模板，进行敏感性实验。结果表明，本研究所建立的荧光定量PCR方法能检测到100个DNA拷贝数H3 AIV和10个DNA拷贝数的H9 AIV，比传统PCR方法敏感性分别提高了100倍和1000倍。此外，本方法还能检测到10 EID50的H3亚型AIV或H9亚型AIV，比传统PCR方法检测敏感性均提高了1000倍。批间和批内试验的变异系数均小于3%，表明本研究建立的方法具有较好的重复性。此外，与传统PCR方法相比，用H3、H9亚型AIV双重荧光定量PCR方法检测人工感染动物的肺组织时，针对H3 AIV的敏感性提高了10~100倍，针对H9 AIV的敏感性提高了100倍。综上所述，本研究所建立的H3、H9亚型禽流感病毒双重荧光定量PCR方法具有较高的特异性和敏感性，对H3、H9亚型禽流感病毒监测具有重要的应用价值。

高增殖性能犬流感CIV-PR8重组病毒的制备

为获得高效表达犬流感病毒(CIV)HA和NA抗原的疫苗株,本实验通过反向遗传操作技术将A/canine/Zhejiang/01/2010(H3N2)犬流感病毒(简称ZJCIV)的HA和NA基因与A/Puerto Rico/8/34(H1N1)病毒(PR8)的6个内部基因进行重组,拯救并获得了一株重组病毒CIV-PR8。分别用含100 EID50的CIV-PR8和ZJCIV感染SPF鸡胚,含2×103TCID50的CIV-PR8和ZJCIV感染MDCK细胞,不同时间段取病毒样品测定血凝效价和TCID50值。两者比较表明,CIV-PR8分别在接种后36 h和48 h时血凝效价达到峰值,鸡胚尿液中效价可达210,为野生病毒株的16倍;细胞上清血凝价可达28,为野生病毒株的4倍;病毒增殖曲线表明通过鸡胚扩增和细胞扩增,CIV-PR8的滴度均高于野生病毒株ZJCIV。结果表明,拯救的CIV-PR8增殖能力明显高于野生病毒株ZJCIV,该重组病毒有望成为犬流感疫苗研制的候选病毒株。

H9N2亚型禽流感病毒荧光定量PCR方法的建立及初步应用

H9N2亚型禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)是我国主要流行的低致病性禽流感病毒亚型,因而对其进行病毒的监测与诊断显得极其重要。通过比对GenBank上H9亚型禽流感病毒HA基因序列,设计了一个特异性针对H9 AIV HA的探针。特异性和扩增曲线实验结果显示,该探针具有较好的扩增效率,且仅特异性识别H9亚型AIV。通过重组质粒pMD19-T-H9HA 10倍梯度稀释液为模板,进行荧光定量PCR。实验结果表明,本研究所建立的荧光定量PCR方法敏感性能达到100个DNA拷贝数,比传统PCR方法检测敏感性提高了1000倍。此外,本方法还能检测到10EID50个病毒,比传统PCR方法检测敏感性也提高了1000倍。通过批间和批内试验,结果表明,这两个试验的变异系数分别小于5%和1%,说明本研究的方法具有较好的重复性。此外,通过检测人工感染动物咽拭子,结果表明H9亚型AIV荧光定量PCR方法比传统PCR的方法检测敏感性提高了100倍。在临床样品的检测中,H9亚型AIV荧光定量PCR方法检测的阳性率比传统PCR法检测的阳性率提高了大约30%。综上所述,本研究所建立的H9N2亚型禽流感病毒荧光定量PCR方法具有较高的特异性、准确性和敏感性,对H9亚型禽流感疫情防控及其流行病学调查具有积极的科学意义。

利用反向遗传技术构建细胞高适应性的H9N2流感病毒

H9N2亚型禽流感病毒通常在鸡胚上增值性能高,但在细胞上增值能力差。为了获得在细胞上高效表达H9N2亚型禽流感HA和NA抗原的疫苗株,通过反向遗传操作技术将A/Chicken/Shanghai/441/2009(H9N2,SH441)的HA和NA基因与A/Puerto Rico/8/34(H1N1,PR8)的6个内部基因进行人工重组,拯救并获得了1株禽流感重组病毒441-PR8,并对它的生物学特性进行了研究。结果表明,重组病毒441-PR8株在细胞上的增殖能力明显高于野生毒株SH441,该重组病毒有望成为H9N2亚型禽流感疫苗研制的候选毒株。

密码子优化的鸭坦布苏病毒E基因在昆虫细胞中的表达

为了使鸭坦布苏病毒(Duck tembusu virus,DTMUV)的E蛋白在Bac-to-Bac杆状病毒/昆虫细胞表达系统中高效表达,本研究将DTMUV的E基因按照昆虫细胞偏嗜性密码子进行了优化,合成了基因optiE,并将其插入到pFastBac HT载体上,得到质粒pFastBac-optiE。将该质粒转化DH10BAC感受态细胞,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组转座子rBacmid-optiE。将rBacmid-optiE转染对数生长期的Sf9昆虫细胞,间接免疫荧光试验和Western blot方法都证实目的蛋白在重组杆状病毒感染的Sf9昆虫细胞中获得了表达。本研究为进一步研究DTMUV E蛋白的结构与功能奠定了基础。

不同代次鸭坦布苏病毒对蛋鸭的致病力研究

为探讨鸭坦布苏病毒奉贤分离株(FX2010)在鸡胚成纤维细胞上传代培养对病毒致病力的影响,采用FX2010及其第100代(FX2010-100P)和180代(FX2010-180P)传代培养的病毒肌肉注射接种6月龄蛋鸭,观察接种鸭的临床表现、病理变化以及病毒在鸭体内的分布,评价不同代次病毒对蛋鸭的致病力。结果显示,FX2010感染鸭发病非常明显,各脏器均有明显病理变化,FX2010-100P感染鸭表现较轻的临床发病症状和病理变化,而FX2010-180P感染鸭未表现临床发病症状和病理变化;FX2010组在大部分鸭的脾、肺、肾、脑和卵巢中都能分离到病毒,而FX2010-100P组仅在少部分鸭的脾、肺、肾和卵巢中能分离到病毒,在脑中分离不到病毒,FX2010-180P组仅在少部分鸭的脾中分离到病毒。研究表明传代毒对鸭的致病力逐渐降低,其毒力的降低可能与病毒在体内增殖能力下降相关。

H9N2亚型禽流感病毒灭活苗最小免疫剂量及抗体消长规律的初步研究

H9N2亚型禽流感疫苗在我国普遍使用,在强大免疫压力下,H9N2亚型禽流感病毒变异加快,现有商品化灭活苗无法完全保护免疫鸡免受H9N2亚型禽流感病毒流行株的感染。为此,本研究以从近期流行毒株中筛选出的一株H9N2亚型禽流感病毒A/Chicken/Shanghai/441/2009(H9N2)(简称为SH441)为种毒,制备灭活苗,进行了最小免疫剂量及抗体消长规律的初步研究。将制备的H9N2亚型禽流感灭活苗以0.01、0.02、0.04、0.05、0.08 mL/只的不同剂量,胸部肌肉途径免疫3周龄SPF鸡只,并于免疫后21天静脉感染SH441病毒,结果显示该疫苗最小免疫剂量为0.02 mL/只。以0.05 mL/只剂量免疫SPF鸡只,该疫苗能刺激SPF鸡只产生较高的HI抗体滴度,且在免疫后第5周达到峰值(12 Log2以上),随后稍有下降但保持相对稳定,且在免疫后29周时依然保持在7 Log2以上。这些结果为为该疫苗的进一步开发奠定了良好的基础。

稳定表达流感病毒PR8株NS1蛋白MDCK细胞系的建立

根据流感病毒A/Puerto Rico/8/34株NS1基因的核苷酸序列设计引物,PCR扩增后,将NS1完整开放阅读框分别克隆于pMX载体和PET30a载体,成功构建了pMX-PR8-NS1和PET-PR8-NS1重组质粒。将PET-PR8-NS1重组质粒转化Jm109感受态大肠杆菌,诱导表达获得重组NS1蛋白免疫小鼠制备多抗血清。同时,将逆转录病毒载体系统pMX-PR8-NS1、pCI-NF-KB、PMDSV和MDSV共转染293T细胞,制备逆转录病毒样粒子。将逆转录病毒样粒子感染MDCK细胞,利用嘌呤霉素进行抗性筛选。然后经过PCR、RT-PCR、间接免疫荧光鉴定,获得稳定表达PR8病毒NS1蛋白的细胞系,将之命名为MDCK-PR8-NS1细胞系。该细胞系的建立有望为深入开展流感病毒NS蛋白生物学功能的研究以及为扩增NS1基因删除的流感病毒提供了有利的工具。