牛源ISG 15基因过表达载体的构建及在MDBK细胞中的表达

为构建牛源ISG 15基因的过表达载体,以GenBank中牛源ISG 15基因序列作为参考序列设计1对合成引物,通过扩增ISG 15基因,构建pMD-18T-ISG15克隆质粒和pEGFP-N1-ISG15表达质粒,转染MDBK细胞并进行间接免疫荧光(IFA)检测。结果:经PCR扩增、测序验证,pEGFP-N1-ISG15重组表达质粒构建成功;IFA检测显示,转染pEGFP-N1-ISG15重组质粒的MDBK细胞中有明显绿色荧光信号。结论:试验成功构建了牛源ISG 15基因的过表达载体,并在MDBK细胞中成功表达。

牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)在MDBK细胞上的培养条件优化

本试验旨在探索对牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV HL-2株)敏感的细胞种类及其在相应细胞上的培养特性和培养条件。将IBRV HL-2病毒液接种不同传代细胞,结果表明MDBK细胞对IBRV HL-2株敏感,能产生明显的细胞病变。对各种条件进行优化,结果表明接种时间、接毒量、维持液血清含量、培养基种类均对收获的病毒液病毒含量有影响。通过优化,得出最佳培养条件如下:在细胞传代后24 h接种,弃掉营养液,加入含2%血清的MEM作为维持液,接入0.01感染复数(moi)的病毒液,接种后44±2h收获,所获得的病毒液病毒含量最高。

牛源TAK1基因慢病毒载体构建及其在MDBK细胞中的表达

为了探究转化生长因子-β激活蛋白1(TAK1)在牛疱疹病毒1型(BHV-1)感染中的作用,构建牛源TAK1基因慢病毒载体,筛选TAK1基因稳转过表达细胞株。根据GenBank中牛源TAK1基因序列(登录号:NM-001081595.1)设计引物,PCR扩增目的片段后插入载体中,构建pCDH-CMV-TAK1-MCS-EF1-turboRFP-T2A-Puro慢病毒质粒,将其导入293T细胞进行慢病毒包装及滴度测定。用包装好的慢病毒感染牛肾上皮细胞(MDBK),筛选过表达TAK1基因的稳转细胞株,通过荧光显微镜和免疫印迹试验(Western blot)进一步验证该基因的过表达。重组质粒双酶切与测序结果表明成功建立了pCDH-CMV-TAK1-MCS-EF1-turboRFP-T2A-Puro慢病毒质粒。慢病毒滴度测定结果显示,过表达TAK1基因组病毒滴度为1.0×108 TU/mL,空载体对照组病毒滴度为5.0×108 TU/mL。重组慢病毒以MOI 180转染MDBK细胞,荧光显微镜观察到明显的红色荧光,表明慢病毒质粒转染成功。Western blot结果显示,在相应分子量处检测到目的条带,进一步表明TAK1基因被表达。成功构建了pCDH-CMV-TAK1-MCS-EF1-turboRFP-T2A-Puro慢病毒质粒,并筛选出了过表达TAK1基因的MDBK稳转细胞株,为深入研究TAK1在BHV-1感染中机制的研究奠定基础。

犬新孢子虫Nc-1株在MDBK、Vero和MDCK细胞中的培养比较

为了分析新孢子虫在3种不同宿主细胞内的生长情况,该试验采用犬新孢子虫Nc-1株,将其与牛肾细胞(MDBK)、非洲绿猴肾细胞(Vero)和犬肾上皮细胞(MDCK)在37℃条件下培养10 d,每天观察比较3种细胞在虫体入侵前后的形态变化并记录虫体数量,绘制虫体生长曲线。结果表明:犬新孢子虫Nc-1株在MDBK、Vero和MDCK细胞中均能够正常生长。其中,Nc-1株在入侵Vero细胞的第6天可以较快达到生长高峰期,而在MDBK和MDCK细胞中生长较慢,在第7天才能达到虫体数量的最大值,且MDCK细胞中虫体数量最少。因此,除Vero细胞外,MDBK细胞也可作为一种培养新孢子虫良好的细胞系。该试验为深入了解新孢子虫感染机制和选择合适的体外培养模型提供重要参考。

山羊副流感病毒3型感染MDBK细胞的miRNA表达谱变化分析

本研究旨在分析山羊副流感病毒3型(CPIV3)感染MDBK细胞和正常MDBK细胞差异表达的miRNA,以探索miRNA在CPIV3感染过程中的作用及其调控机制。将CPIV3感染MDBK细胞,利用高通量测序技术检测分析MDBK细胞中miRNA表达谱,并筛选差异表达的miRNA。对靶基因进行GO注释和KEGG富集。结果显示,有37个miRNA显著差异表达(P<0.001),其中18个miRNA在病毒感染中上调,19个miRNA在病毒感染中下调。经RT-qPCR方法验证5个差异表达的候选miRNA,结果与高通量测序分析有很好的一致性。进一步GO功能注释表明:差异表达的miRNA靶基因生物学功能相对集中在免疫调节、细胞生物调控及细胞新陈代谢等生物过程。这些靶基因参与多种细胞的信号通路,包括细胞黏附分子、B细胞受体信号通路、MAPK信号通路、代谢通路、黏合斑、钙离子信号通路和趋化因子信号通路等。本研究为进一步探讨CPIV3致病机制奠定了基础。

羊口疮病毒感染MDBK细胞的电子显微镜观察

为了研究羊口疮病毒(Orf V)粒子的形态,试验采用透射电镜对Orf V地方分离株感染的体外培养MDBK细胞进行了观察。结果表明:负染痂皮病料悬液的病毒粒子呈卵圆形线团样,表面呈绳索样缠绕结构,大小为150~200 nm×230~270 nm,病毒粒子外有双层被膜包裹;OrfV地方分离株感染MDBK细胞在48 h后可见细胞变圆、聚集、融合、拉网甚至脱落的细胞病变(CPE);超薄切片可见病毒粒子存在于细胞浆内,多呈椭圆形或卵圆形,获得囊膜成熟病毒粒子和未成熟病毒粒子的表面均呈现两种形态,即表面呈绳索样的病毒粒子和表面无绳索样的病毒粒子;细胞超微结构变化主要表现为细胞表面的微绒毛脱落,细胞浆空泡增多,内质网扩张呈囊状。说明OrfV能够在MDBK细胞内增殖。

miR-193a在MDBK细胞中诱导细胞凋亡的研究

本试验旨在研究miR-193a在致细胞病变型牛病毒性腹泻病毒(cp BVDV)感染MDBK细胞过程中诱导细胞凋亡的分子机制。试验利用TargetScan和Microcosm Targets等生物信息学在线软件预测凋亡相关的miR-193a靶基因Bax,并利用双荧光素酶报告基因系统验证miR-193a的靶基因;用过表达miR-193a的慢病毒pre-miR-193a-lv和抑制miR-193a表达的慢病毒pre-miR-193a-inhibitor-lv分别侵染MDBK细胞,48h后收集细胞,然后用实时荧光定量PCR、Western blotting和流式细胞仪检测凋亡通路中Bax的表达水平及MDBK细胞凋亡率。结果预测并验证了miR-193a的靶基因为Bax;双荧光素酶报告基因分析结果显示miR-193a能直接结合到Bax 3′UTR区域中的miRNA反应位点,并极显著下调Bax的表达水平(P<0.01);流式细胞仪检测凋亡率结果显示,感染pre-miR-193a-lv慢病毒的MDBK细胞凋亡率极显著升高(P<0.01)。结果表明miR-193a能直接靶向凋亡通路中Bax基因,从而促进凋亡的发生。

柔嫩艾美耳球虫裂殖子入侵对MDBK细胞凋亡因子表达的影响

【目的】为了积累寄生虫与宿主间的作用的研究基础,为球虫病防治新方法的研究打下理论基础。【方法】以MDBK细胞和柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)为试验对象,以β-actin为内参,采用qRT-PCR技术检测主要的细胞凋亡相关因子Bcl-XL、Bid,Bcl-2、Bax表达,比较攻虫凋亡诱导组Bcl-XL/Bid,Bcl-2/Bax的变化。【结果】研究结果显示,攻虫凋亡诱导组Bcl-XL/Bid,Bcl-2/Bax的比值表达均相对上调,而不攻虫凋亡诱导组表达均相对下调,且均差异显著(P<0.05),【结论】说明球虫裂殖子入侵MDBK细胞后通过抑制宿主细胞Bcl-XL/Bid,Bcl-2/Bax两对异源二聚体的解离抑制细胞凋亡。

牛疱疹病毒Ⅰ型诱导MDBK细胞凋亡的初步研究

【目的】研究牛疱疹病毒Ⅰ型(BHV-Ⅰ)对牛肾细胞(MDBK细胞)的作用,为探讨BHV-Ⅰ诱导细胞凋亡的分子机制奠定基础。【方法】常规方法培养MDBK细胞,于对数生长期感染BHV-Ⅰ,同时设立对照组,于感染后不同时间取样,采用细胞形态观察、细胞活性检测、细胞核形态观察、DNA ladder检测、细胞凋亡率检测和细胞内Caspase-3活性检测等方法,对BHV-Ⅰ感染的MDBK细胞进行凋亡指标检测。【结果】接毒后24h,MDBK细胞即出现明显的细胞病变。活性检测表明,感染BHV-Ⅰ的细胞活性降低,并且呈病毒感染量和感染时间的依赖性。感染细胞出现核固缩,并呈新月形变化。DNA电泳结果和流式细胞术检测结果均表明,感染BHV-Ⅰ的细胞DNA出现规律的片段化,细胞凋亡比例随感染时间延长而增加,细胞内Caspase-3活性逐渐升高。【结论】BHV-Ⅰ能够诱导MDBK细胞凋亡,并且在诱导细胞凋亡过程中有Caspase-3参与。

牛病毒性腹泻病毒在MDBK细胞上培养增殖影响因素的研究

为了确定牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus, BVDV)在牛肾细胞(Madin darby bovine kidey cell, MDBK细胞)上的培养增殖影响因素,试验通过优化接毒剂量、吸附时间、收毒时间、血清浓度、培养液pH值等参数,确定BVDV在MDBK细胞上增殖的最佳培养条件,并利用该培养条件增殖培养BVDV及进行免疫原性试验,研究其对犊牛的免疫原性。结果表明:BVDV在MDBK细胞上培养的最佳接毒量为毒种稀释1×10^(3)倍,最佳吸附时间为1 h,最佳收毒时间为接毒后48小时,最佳血清浓度为2%,最佳培养液pH值为7.2,应用最佳培养条件培养的3批次培养物的病毒含量分别为1.0×10^(6.88)TCID_(50)/0.1 mL、1.0×10^(6.83)TCID_(50)/0.1 mL、1.0×10^(6.88)TCID_(50)/0.1 mL,利用该培养物制备的油乳剂灭活疫苗在免疫犊牛后第7天即可产生BVDV中和抗体,至免疫后第180天中和抗体效价仍维持在较高水平,具有良好的免疫原性。说明通过优化培养条件确定了BVDV在MDBK细胞上的增殖培养影响因素,利用该培养条件增殖培养的BVDV的病毒液具有良好的免疫原性。

一株MDBK细胞的低血清悬浮驯化研究

研究选取一株背景清晰、纯净的MDBK贴壁细胞,通过直接驯化和逐级降低血清相结合的办法,获得了一株可以在低血清培养基中全悬浮培养的MDBK细胞。该细胞在含0.5%胎牛血清的培养基中悬浮培养48 h后的细胞密度稳定在5.0×10^(6)/mL以上,培养72 h后细胞密度最高可达1.16×10^(7)/mL,且细胞形态良好,活力在93%以上,具有良好的传代稳定性。应用筛选获得的悬浮培养MDBK细胞株分别接种伪狂犬病毒和传染性牛鼻气管炎病毒后,检测病毒敏感性。细胞在24 h均发生了皱缩,72 h大部分死亡。悬浮培养的MDBK细胞对传染性牛鼻气管炎病毒的滴度在24 h达到最大值107.6TCID50/mL,对伪狂犬病毒的滴度在48 h达到最大值107.6 TCID50/mL,说明虽然细胞的培养方式发生了改变,但并没有影响上述两种病毒在该细胞上的增殖特性。对MDBK细胞的全悬浮驯化研究可为相关病毒类疫苗规模化生产及工艺的升级改进提供细胞学基础资料。

山羊副流感病毒3型感染MDBK细胞的转录组分析

本研究旨在探究山羊副流感病毒3型(CPIV3)感染MDBK细胞后的转录组基因变化情况,丰富CPIV3转录组信息。取1MOI CPIV3JSHA2014-1病毒液感染MDBK细胞,设非感染正常细胞为对照,于24h后收获细胞,提取总RNA,利用Illumina HiSeqTM2500对感染组与对照组进行高通量测序,并用测序评估、基因注释等生物信息学方法进行分析。结果显示,差异表达基因共261个,其中表达上调140个,表达下调121个,经RT-qPCR方法验证8个差异表达的干扰素信号通路相关基因,结果与高通量测序一致。进一步GO分类结果显示,差异表达基因主要涉及细胞生物学进程、构成细胞的组分以及实现的分子功能三个方面,KEGG分析显示这些基因参与代谢、生物系统、细胞进程、基因信息进程和环境信息进程。本研究为深入探究CPIV3的致病机制奠定了基础。

BHV-1感染MDBK细胞lncRNA表达谱系及lncRNA与mRNA的关联性分析

为探究牛疱疹病毒1型(BHV-1)感染MDBK细胞的长链非编码RNA(lncRNA)表达谱系变化及lncRNA与m RNA的关联性,本研究将BHV-1感染MDBK细胞,以未感染BHV-1的MDBK细胞作为对照,于感染后采用Illumina HiSeq^(TM)4000测序,测序数据基于stringtie进行转录本重构,得到7 935个lncRNA转录本,再用CPC和CNCI两个软件进行新转录本编码能力的预测,获得681个新产生的lncRNA转录本。利用DESeq2软件对差异表达的lncRNA进行分析,结果显示,实验组共获得839个差异表达的lncRNA转录本,其中表达上调转录本508个,表达下调转录本331个。利用RNA plex软件对反义lncRNA与mRNA进行关联性分析,得到lncRNAmRNA相互作用的靶基因对1 227个,其中差异表达的lncRNA-mRNA相互作用靶基因对42个;顺式作用lncRNA与m RNA关联分析,获得lncRNA-mRNA靶基因对3 793个,差异表达的lncRNA-mRNA靶基因对149个;反式作用lncRNA与mRNA关联分析,获得lncRNA-mRNA靶基因对268 409个。通过基因本体论(GO)注释和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析进一步对与lncRNA关联mRNA的功能和途径进行分析,结果显示,关联的mRNA在细胞进程、单组织代谢过程、代谢过程及生物学调节等过程显著富集。随机选取10个差异表达的lncRNA,利用qRT-PCR方法进行验证,结果显示,其表达变化趋势与高通量测序数据趋势一致。本研究为进一步研究lncRNA在病毒感染中的作用奠定了基础,同时为进一步阐述BHV-1的发病机制、致病机理提供参考。

间接共培养下柔嫩艾美耳球虫对MDBK细胞凋亡抑制的研究

为研究鸡柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenlla)在间接共培养条件下对于宿主细胞凋亡的抑制作用,采用显微镜、分光光度法研究柔嫩艾美耳球虫与马-达氏牛肾细胞(MDBK细胞)间接共培养时对其凋亡的影响。将柔嫩艾美耳球虫纯化的裂殖子与MDBK细胞通过Transwell小室间接共培养;分别在共培养3,6,9,12 h时测量细胞培养体系中的凋亡因子Caspase2,Caspase3,Caspase6,Caspase8,Caspase9的活性。结果表明,测定的共培养组的5种凋亡因子的水平均低于对照组,说明在间接共培养开始到12 h时,MDBK细胞的凋亡受到了抑制,可以推断球虫裂殖子可能会分泌抑制凋亡的物质作用于宿主细胞,而究竟是何种物质或作用机制使得宿主细胞凋亡受到抑制仍有待进一步的研究。

IBRV在MDBK细胞中的增殖规律研究

为了探讨牛传染性鼻气管炎病毒（IBRV）在MDBK细胞上的增殖规律,试验用100TCID50剂量的IBRV接种MDBK细胞,在不同时间点用倒置显微镜观察细胞病变效应（CPE）,同时用TaqMan荧光定量PCR技术对病毒DNA含量进行检测,绘制病毒增殖曲线。结果表明：病毒6-12h增殖缓慢,24-72h增殖快,72-144h增殖不明显;48小时时细胞出现病变,120小时时单层细胞基本脱落。说明IBRV可以在MDBK细胞中增殖并引起细胞病变,而且CPE情况与病毒的增殖规律相吻合。

分泌表达牛病毒性腹泻病毒E0蛋白MDBK细胞的稳定性分析

目的:构建分泌表达牛病毒性腹泻病毒(BVDV)E0蛋白的MDBK细胞系,并探究其传代和冻存稳定性。方法:用实验室制备的BVDV E0基因重组慢病毒感染MDBK细胞,荧光观察并收集MDBK细胞培养上清进行Western印迹分析,通过qPCR方法检测重组细胞系中重组基因拷贝数变化。结果:IgK信号肽组和预测信号肽组均分泌表达E0蛋白;通过Oligo6.0软件设计BVDV E0基因SYBR GreenⅠ染料法荧光定量PCR检测引物,经过条件优化,未出现非特异性扩增,检测下线为20拷贝/μL;通过建立的荧光定量PCR和流式分析对2组细胞系进行传代稳定性分析,结果2组细胞系在第12代之后荧光率显著下降,15代之后E0基因拷贝数显著下降,2组细胞冻存前后荧光率未发现显著变化。结论:构建了稳定分泌表达BVDV E0蛋白的MDBK细胞系,建立了BVDV E0基因定量检测方法,为研究E0蛋白的生物学功能、探索BVDV的防控措施以及开发基因工程诊断抗原和基因工程亚单位疫苗奠定了基础。

全悬浮驯化MDBK细胞应用于牛病毒性腹泻、牛传染性鼻气管炎二联灭活疫苗的效果评估

为了给规模化生产牛病毒性腹泻病毒(BVDV)和牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)提供悬浮细胞培养方法,本试验采用4种降血清方法,使贴壁MDBK细胞逐步适应了悬浮培养环境,最终获得了1株MDBK悬浮细胞株,同时摸索出MDBK悬浮细胞株培养BVDV和IBRV抗原的最佳参数;将MDBK悬浮细胞株扩大到60 L和500 L后连同MDBK贴壁细胞一同接种BVDV和IBRV,比较3种细胞培养后的病毒滴度;通过使用悬浮培养方法制备BVDV-IBRV二联灭活疫苗,按照2.00、1.00、0.50 mL/头和0.25 mL/头4个剂量免疫健康牛,确定其攻毒保护效果,继而免疫不同年龄黑白花奶牛群体(包括犊牛、后备母牛和成年母牛),检测免疫后牛群的BVDV和IBRV中和抗体效价。结果显示:在60 L和500 L规模化放大培养过程中,IBRV病毒滴度各为8.25 lgTCID_(50)/mL和8.00 lgTCID_(50)/mL,BVDV病毒滴度各为8.00 lgTCID_(50)/mL和7.75 lgTCID_(50)/mL,与MDBK贴壁细胞株产毒毒价几乎相同;免疫攻毒保护试验中,最低免疫剂量为1.0 mL/头,免疫保护率能在80%以上;二联灭活苗免疫的牛群试验中,IBRV和BVDV中和抗体几何平均值均显著高于未免疫组,达到了免疫保护效果。结果表明,本试验成功筛选到1株MDBK悬浮培养细胞株,并且通过悬浮培养工艺制备的BVDV-IBRV二联灭活疫苗免疫效果良好,该MDBK细胞全悬浮培养株的成功驯化为疫苗规模化制备提供了科学依据。

不同生物型BVDV感染对MDBK细胞类泛素基因转录水平的影响

探讨牛病毒性腹泻病毒(BVDV)感染对牛胚肾细胞(MDBK)类泛素基因转录水平的影响。对致细胞病变型(cp型)BVDV标准株NADL毒株及非致细胞病变型(ncp型)BVDV分离株shz 132毒株进行增殖,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)反应测定2种病毒拷贝数,按照Reed-Muench法测定BVDV NADL病毒TCID50值。以100TCID50BVDV NADL病毒和同等拷贝数的BVDV shz 132病毒分别感染MDBK细胞不同时间(4、12、24、48h)后收集细胞,提取细胞总RNA,反转录得到cDNA。以cDNA为模板,采用特异性引物,通过RT-qPCR反应检测细胞类泛素基因SUMO1、SUMO2、SUMO3、Ubc9的转录水平。结果显示,致细胞病变型BVDV NADL感染MDBK细胞48h,引起细胞显著的病变,而非致细胞病变型BVDV shz 132感染不引起细胞病变。BVDV NADL和shz 132的病毒拷贝数分别是1.13×1011 copies/mL和1.77×1011 copies/mL,BVDV NADL的TCID50是10-4.9 TCID50/0.1mL。RT-qPCR分析显示,与对照组相比,2种BVDV病毒感染都能引起MDBK细胞SUMO1、SUMO2、SUMO3、Ubc9基因的相对表达量变化。在BVDV shz 132感染的细胞中,SUMO1、SUMO2、SUMO3的相对表达量在各个感染时间都高于或接近于BVDV NADL感染的细胞,且在感染后24h,以上3个基因的相对表达量下调,差异极显著(P<0.01);而Ubc9基因的相对表达量则低于或接近于BVDV NADL感染的细胞,且在感染后24h,其相对表达量上调,差异极显著(P<0.01)。结果表明,BVDV感染调控了MDBK细胞SUMO系统,提示细胞SUMO系统参与了BVDV在胞内的活动,且这种调控作用与病毒的生物型存在密切联系。

牛结节性皮肤病病毒感染MDBK细胞后转录组差异表达分析

旨在探索牛结节性皮肤病病毒(lumpy skin disease virus,LSDV)与宿主细胞的相互作用,采集了具有典型临床症状的牛皮肤病变组织,接种MDBK细胞进行病毒分离,采用透射电镜观察病变组织及病毒感染后的MDBK细胞,同时对感染后24 h的MDBK细胞进行转录组学分析,筛选差异表达基因并将其按功能分类,分析它们参与的细胞信号通路。结果显示,LSDV在电镜下呈椭圆形,病毒粒子大小约320 nm×260 nm。转录组分析发现,与未处理组相比,显著差异表达的基因共499个,其中,112个基因上调表达,387个基因下调表达。通过GO和KEGG分析得知,差异表达基因主要富集在从细胞表面传导信号至细胞核内部的MAPK信号通路,其中,参与天然免疫且涉及细胞凋亡的MAP3K1基因表达呈现显著下调,提示病毒感染会影响宿主细胞的迁移与凋亡等过程。显著变化基因包括HIF1A、RORA、LRRK2、AP3B1和ANO6等,分别涉及到调节血管内皮生长因子、炎症反应、细胞增殖分化以及信号转导等功能,除此之外,不饱和脂肪酸及胆汁分泌两个信号通路也发生了显著变化。本研究为进一步深入探究LSDV的致病机制奠定了基础。