一株源于商品胎牛血清的BVDV-2型的分离鉴定及基因组序列分析

牛病毒性腹泻病毒(BVDV)是引起牛病毒性腹泻/黏膜病的重要病原,也是牛血清及其制品污染中的常见病原体。本研究从商品化胎牛血清中分离到一株致细胞病变(CP)型BVDV(GS2018株),利用电镜观察、免疫荧光检测、分子鉴定、基因组测序及遗传进化分析对其进行鉴定。结果表明,GS2018株接种MDBK细胞后可见明显的细胞病变(CPE),培养第4天病毒滴度达1×106.2·0.1 mL-1。病毒粒子呈圆形,直径为50~60 nm,间接免疫荧光检测为阳性;其5′UTR扩增片段与BVDV-2相应序列高度相似,病毒基因组包含12235个核苷酸(nt)。5′UTR、Npro及E2基因系统进化分析发现,GS2018株与美国BVDV-2 USMARC-60764分离株核苷酸一致性达98%,证明其属于CP型BVDV-2a亚型。但GS2018株在NS2/3区无核酸片段插入,这与大多数CP型BVDV-2明显不同,说明BVDV致细胞病变可能涉及更复杂的机制。

基因2型牛病毒性腹泻病毒RT-PCR检测方法的建立和初步应用

根据已发表的牛病毒性腹泻病毒基因1型(BVDV-1)和2型(BVDV-2)5'非编码区(5'-UTR)的序列,分别设计了针对BVDV-1型、BVDV-2型以及针对BVDV-1和BVDV-2两型的特异性引物和通用引物,以标准参考株BVDV-1NADL株和BVDV-2890株为对照,建立了分别能检测BVDV-1、BVDV-2和BVDV-1/BVDV-2的RT-PCR检测方法。在此基础上,进一步对疑似BVDV-2感染牛的临床病料组织(脾、淋巴结、心肌、血液等)检测结果表明,在所检测的18份样品中,BVDV-2阳性8份(44%)。经RT-PCR鉴定为阳性的组织病料,进一步通过MDBK细胞进行病毒分离,病毒分离率为100%;结合感染细胞病变观察,间接免疫荧光试验RT-PCR和序列测定鉴定,所分离的病毒均为BVDV-2。上述研究表明,该RT-PCR检测方法敏感、特异;并证实我国牛群已存在BVDV-2的污染或感染。

牛病毒性腹泻病毒基因2型代表株全基因组序列分析

为了解我国牛病毒性腹泻(BVD)的分子流行病学情况,本研究对分离的3株牛病毒性腹泻病毒基因2型(BVDV-2)代表株全基因组进行序列分析,应用RT-PCR法分段扩增3株BVDV-2(XJ-04、SD-09和QH-09)的全基因组序列,共分为18个片段:A～Q以及5'-UTR和3'-UTR的部分序列。除5'-UTR和3'-UTR部分序列外,A～Q基因片段末端相互重叠。经序列拼接获得3株全基因组序列,全长均为12 284 bp。将测序结果与GenBank登录的瘟病毒科代表毒株序列、自我裂解酶(Npro)、结构蛋白(C、Erns、E1、E2)以及标准株BVDV-1 NADL和BVDV-2 890进行核苷酸以及氨基酸序列同源性分析。结果表明:XJ-04、SD-09和QH-09的全基因组序列同源性高于99.6%,3株BVDV-2分离株与890和NewYork93株亲缘关系最近,属于BVDV-2a亚型。在致细胞病变型的XJ-04、SD-09、QH-09株的NS2/3基因上无外源基因的插入。本研究分离的BVDV-2株为国内首次鉴定国内分离株全基因组序列,为我国BVD的分子流行病调查提供依据。

ISG15蛋白促进猪源牛病毒性腹泻病毒2型对Ⅰ型IFN表达抑制的研究

为研究ISG15蛋白与猪源牛病毒性腹泻病毒2型(BVDV-2)相互作用关系,本研究通过RT-PCR扩增ISG15基因并克隆于真核表达载体p EC129中,转染于MDBK细胞,经G418筛选获得稳定表达ISG15蛋白的细胞系E53。将猪源BVDV-2分别感染E53细胞和MDBK细胞,收集不同时间点的细胞培养液并测定病毒的TCID50。结果显示ISG15蛋白对猪源BVDV-2复制具有明显抑制作用。利用荧光定量PCR检测猪源BVDV-2感染E53细胞内ISG15基因表达的变化,结果表明,病毒感染的E53细胞内ISG15基因的表达量明显高于对照组,表明猪源BVDV-2感染能够显著提高ISG15基因的表达。此外,利用荧光定量PCR检测经poly I:C处理后感染SH-28株的MDBK和E53细胞内IFN-α和IFN-β表达情况。结果表明MDBK细胞内IFN-α和IFN-β表达量分别下降约2.49倍和3.31倍,而在E53细胞中,IFN-α和IFN-β的表达量分别下降约6.29倍和9.71倍,表明过量表达ISG15蛋白能够促进猪源BVDV-2对Ⅰ型IFN的抑制作用。本实验为进一步研究猪源BVDV-2逃逸细胞先天免疫机制奠定了基础。

猪瘟疫苗中牛病毒性腹泻病毒2型的检测

为对上海某猪场送检的一份猪瘟疫苗进行牛病毒性腹泻病毒(BVDV)检测,本研究将猪瘟疫苗样品接种于MDBK细胞,盲传15代后仍无致细胞病变效应,但间接免疫荧光试验表明接种该疫苗后的MDBK细胞能够被单克隆抗体BZ-53(BVDV-2)识别。采用BVDV-1和BVDV-2的5'-UTR的通用检测引物和针对BVDV E2的引物,对样品RNA进行RT-PCR检测,结果显示,样品能够扩增出约288 bp的BVDV特异性片段;此外,5'-UTR和E2基因片段的测序分析结果表明分离株属于BVDV-2,并且其E2基因与牛源XJ-04株(BVDV-2)的E2基因同源性最高(92.3%),而与猪源ZM-95株(BVDV-1)的E2基因同源性较低(64.5%)。由此证明,该猪瘟疫苗中的确污染有一株BVDV-2株。

基因2型牛病毒性腹泻病毒新疆及山东分离株的鉴定

将疑似为基因2型牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus genotypo2,BVDV-2)感染阳性的不同地区源病料样品接种马-达氏牛肾细胞(Mardin-Darby bovine Kidney,MDBK)单层细胞,进行病毒分离培养和传代。通过BVDV-2型特异性RT-PCR检测结果表明,共分离到2株细胞源BVDV-2病毒,命名为XJ-04和SD-06分离株。间接免疫荧光试验表明,上述分离的细胞源BVDV-2病毒能被鼠源BVDV-2重组E2蛋白抗血清或鼠抗BVDV-2单克隆抗体特异性识别,产生特异性胞内荧光。XJ-04和SD-06分离株分别盲传至13代和8代,光镜下观察到病毒感染的MDBK细胞内空泡化、细胞脱落、呈现拉网状的典型细胞病变。2株细胞源BVDV-2病毒感染的MDBK细胞制备超薄切片,在透射电镜下,细胞内质网中观察到约60nm大小的病毒粒子。经差速离心、20%蔗糖垫底超速离心提纯的病毒粒子,经磷钨酸染色,负染电镜下观察到病毒有囊膜、粒子大小约60nm的病毒颗粒。

表达牛病毒性腹泻病毒E2蛋白的重组乳酸菌的构建及蛋白免疫原性分析

试验旨在构建能表达牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus,BVDV)E2抗原蛋白的重组乳酸乳球菌(Lactococcus lactis),为进一步研制BVDV乳酸菌口服活载体疫苗奠定基础。将BVDV E 2基因克隆后测序,根据乳酸乳球菌的密码子偏嗜性进行优化,再将优化的基因片段插入表达载体pNZ8148中,并电转化乳酸乳球菌NZ9000感受态细胞,构建重组乳酸菌pNZ8148-E2/NZ9000,经1 ng/mL乳链菌肽诱导表达后,对菌体物进行了SDS-PAGE和Western blotting分析。将重组乳酸菌pNZ8148-E2/NZ9000口服免疫6~12月龄健康犊牛,在免疫后不同时间点采集血液样品并分离血清,用间接ELISA方法检测抗体水平。结果显示,PCR扩增到了1149 bp的目的片段,乳酸菌密码子偏嗜性优化后,GC含量从45.28%变为34.30%。重组质粒pNZ8148-E2经酶切鉴定插入片段与预期大小相符,在菌体裂解物中出现大小约42 ku的条带,与预期蛋白大小一致,且该蛋白可与BVDV E2抗体反应。在免疫犊牛的血清中检测到特异性抗BVDV E2蛋白的抗体。本研究结果表明,表达BVDV E2蛋白的重组乳酸菌口服免疫可诱导犊牛产生特异性的体液免疫反应,该重组菌具有较好的免疫原性。

牛病毒性腹泻病毒2型感染激活MDBK细胞中未折叠蛋白应答导致细胞凋亡

根据对培养细胞致细胞病变的能力将牛病毒性腹泻病毒2型毒株(BVDV-2)分为致细胞病变型和非致细胞病变型。BVDV-2的致细胞病变机制还不是很清楚。试验通过显微镜检查和微阵列分析检测由BVDV-2感染造成的牛肾细胞发病机理。结果发现,BVDV-2可激活内质网应激信号通路,该通路对感染细胞的凋亡起作用。在感染BVDV-2期间用RT-PCR监测内质网应激标记基因的表达,结果表明,用BVDV-2致细胞病变毒株感染牛肾细胞可诱导葡萄糖调节蛋白78的表达。感染BVDV-2也可诱导DNA损伤诱导转录物3的表达并抑制外源凝集素半乳糖苷结合溶解物1的水平。结果表明,BVDV-2致细胞病变毒株可诱导内质网应激反应从而导致细胞凋亡。

1型、2型牛病毒性腹泻病毒通用RT-PCR检测方法的建立与应用

为建立一种快速检测1型、2型牛病毒性腹泻病毒(BVDV)的通用RT-PCR方法,根据GenBank上收录的64株1型、2型BVDV以及1株猪瘟病毒(CSFV)的全基因组序列,应用Primer 6.0软件设计针对5'-UTR区域的1型、2型BVDV特异性通用引物对,扩增目的片段,并对该方法进行特异性、敏感性、重复性试验及利用该方法开展临床样品检测。结果显示:扩增的目的片段长度约为302 bp;该方法的灵敏度为2.09×102 copies/μL,无非特异性扩增,且重复性良好。对采自山东省发病牛场的13份鼻腔棉拭子和9份牛血清临床样品进行检测,发现有8份鼻腔棉拭子和8份血清为BVDV阳性,随机抽取4份阳性样品送测序,发现3份样品毒株为1型BVDV,1份样品还需进一步鉴定。本研究建立的RT-PCR方法可实现对1型、2型BVDV核酸的特异性检测,也可用于该病的流行病学调查研究。

牛病毒性腹泻病毒基因2型云南株的分离与鉴定

本研究利用MDBK细胞分离牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV),通过IFA、qRT-PCR和ELISA方法鉴定,从云南分离获得了1株基因2型BVDV,命名为YNJG。采用IFA,按Reed-Muench法计算出YNJG分离株的滴度为10-4.4 TCID50/100μL。根据其5′UTR序列进行基因分型,确定YNJG属于BVDV-2毒株。全基因序列测序结果显示,YNJG毒株全长为12288个核苷酸,编码3898个氨基酸,GenBank登录号为MW168422,与美国BVDV分离株9231核苷酸同源性最高,为95.4%,该毒株不能导致细胞病变,属于非致细胞病变型毒株。毒力分析显示,该毒株5′UTR第216位和275位核苷酸分别为C和T,且1142位氨基酸处无氨基酸的插入,属于低毒力毒株。