PEDV、TGEV与PDCoV S蛋白表位基因三联疫苗的构建及其鉴定

[目的]构建一种同时预防猪流行性腹泻病毒(PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪德尔塔冠状病毒(PDCoV)的三联表位疫苗,以预防上述病原导致的猪的相关疾病。[方法]本研究运用免疫信息学在线软件对3种猪肠道冠状病毒(SeCoVs)的S蛋白B、T细胞表位进行预测分析,构建新的表位肽段,命名为PPT,通过ExPASy、VaxiJen、TMHMM、SOPMA、SOLpro和AlphaFlod2等在线软件对PPT进行生物信息学分析,并利用C-IMMSIM在线软件对其免疫反应进行模拟。通过T2A将PPT与PEDV的COE序列、TGEV的SAD序列及PDCoV的CTD序列连接并构建至真核表达载体pEGFP-N1,经PCR和双酶切鉴定正确后,将获得的重组质粒转染HEK293A细胞,经DAPI染色、CCK8、RT-PCR及Western blotting试验验证重组质粒在体外表达情况。[结果]构建的表位蛋白PPT由17条表位肽段组成,经生物信息学软件分析,该蛋白为非跨膜蛋白,结构稳定,具有抗原性和可溶性,亲水性高,无过敏性。C-IMMSIM结果显示,PPT能引起机体树突状细胞(DC)增加,B、T细胞免疫反应,刺激免疫球蛋白IgG、IgM和细胞因子γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)水平升高。重组质粒经PCR和双酶切鉴定结果显示,分别在3359、2375、1064、944、764和467 bp出现特异性目的条带,与预期相符;重组质粒转染HEK293A细胞后,可见绿色荧光;RT-PCR扩增分别在3359、2375、1064、944、764和467 bp处获得与目的基因大小相符的条带;CCK-8检测结果表明,重组质粒对细胞均无明显毒性作用;Western blotting检测结果显示,分别在31.7、16.1、37.9和27.5 ku处出现与目的蛋白分子质量大小一致的条带,重组质粒成功在HEK293A细胞中表达。[结论]本研究基于计算机软件分析设计的PPT表位蛋白成功构建三联疫苗,且在体外表达,为评价PEDV-TGEV-PDCoV三联表位疫苗的免疫效果提供依据。

pAPN基因敲除的IPEC-J2介导的TGEV感染特征分析

旨在探究猪氨基肽酶N(porcine aminopeptidase N,pAPN)基因敲除的猪空肠上皮细胞系(intestinal porcine epithelial cell line J2,IPEC-J2)介导猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)感染的特征,为深入了解pAPN基因在TGEV感染过程中的作用机制提供理论依据。研究分为pAPN基因敲除IPEC-J2组(IPEC-J2-KO组)、野生型IPEC-J2组(IPEC-J2-WT组)和未接种TGEV的野生型IPEC-J2组(Mock组)3组,每组设置3个重复。首先通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)确定IPEC-J2接种TGEV毒株后收取细胞样品的最佳时间节点;其次,对IPEC-J2-KO进行了脱靶效应检测;然后,通过qPCR、蛋白免疫印迹(western blot,WB)、间接免疫荧光分析(indirect immunofluorescence assay,IFA)和50%组织细胞感染量(50%tissue culture infective dose,TCID_(50))对接种TGEV的IPEC-J2-KO、IPEC-J2-WT及Mock进行感染特征分析;最后,通过WB检测IPEC-J2-KO、IPEC-J2-WT和Mock中NF-κB p65及其磷酸化蛋白pp65的表达情况。qPCR结果显示,接毒24 h是收集细胞样本以评估TGEV对IPEC-J2影响的最佳时间节点;脱靶分析结果显示,在IPEC-J2-KO中未检测到脱靶效应;病毒感染特征分析结果显示,与IPEC-J2-WT相比,IPEC-J2-KO内病毒拷贝数、病毒滴度均极显著降低(P<0.001),与Mock相比,IPEC-J2-KO内病毒拷贝数、病毒滴度均无显著差异(P>0.05),且IPEC-J2-KO内未检测到TGEV-N蛋白的表达;此外,与Mock相比,接种TGEV后,IPEC-J2-WT组NF-κB p65的磷酸化水平极显著上调(P<0.001),而IPEC-J2-KO组无显著差异(P>0.05)。本研究表明,IPEC-J2-KO可有效抵抗TGEV的感染,接种TGEV未影响IPEC-J2-KO中先天免疫相关信号通路中转录因子NF-κB的活性。该研究为IPEC-J2作为TGEV感染特征研究的细胞模型提供了理论依据,为阐明pAPN基因在TGEV入侵宿主细胞的机制及抗病猪新品种的研究奠定了基础。

PEDV、TGEV、PoRV 3种猪病毒性腹泻病毒的流行现状及控制策略

引起猪病毒性腹泻的病原主要有猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)及猪轮状病毒(porcine rotarvirus,PoRV),临床均以呕吐、严重腹泻和脱水为特征,哺乳仔猪发病率和病死率较高,后备猪、母猪或育肥猪呈一过性腹泻,发病率较低。特别是自2010年以来,PEDV变异毒株的流行已对全球的生猪产业造成严重影响,而已有的防控措施已经不能应对新的流行态势。近年来,针对PEDV、TGEV、PoRV的毒株流行变化及防控措施研究的较多,许多新技术、新方法已应用于3种病原的控制。作者基于当前3种病毒的遗传变异分析和流行现状,从饲养管理、免疫预防、中药疗法、干扰疗法、特异疗法及返饲疗法等方面对防控措施进行综述,以期为猪病毒性腹泻的防控提供科学依据。

TGEV的sM、M和N基因克隆及特征分析

参照GenBank中收录的TGEVsM、M和N基因序列各设计1对特异引物,经RTPCR扩增获得了TS株的相应基因片段,分别约为346、932和1217bp,其大小与预计的目的片段相符。与其他毒株的相应基因相比较,并经剪接后,TS株的sM、M和N基因全长分别为248、789和1149bp,各编码82个、262个和382个氨基酸;TS株与Purdue株、TFI株和961933株的sM基因核苷酸序列同源性分别为95.2%、92.7%和90.2%;推导氨基酸的同源性分别为95.9%、97.2%、98.8%;与Purdue株、TFI株、TGEVH株和961933株的M基因核苷酸序列同源性分别为95.2%、98.0%、99.6%和95.0%;推导氨基酸的同源性分别为97.0%、97.3%、98.5%、93.5%;与Purdue株、TFI株、FS722/70株、Korea株、TO14株、TGEVH株和961933株的N基因核苷酸序列同源性分别为98.1%、97.7%、99.0%、98.3%、99.2%、99.0%和95.9%,推导氨基酸的同源性分别为97.9%、98.4%、99.0%、97.7%、99.5%、96.2%、96.6%。并对TS株基因间的保守序列和sM、M和N基因及其编码的相应氨基酸的结构特征进行了分析,发现sM和N基因在TGEV中保守;并提示在我国不仅存在有2个不同亚基因型的TGEV,而且我国的TGEV可能是输入性的。

黄连提取物对TGEV的体外抑制效果

旨在明确黄连提取物(CRE)体外抑制TGEV作用效果。CRE通过药物和病毒作用后再添加、先感染病毒再加药物、先添加药物再感染病毒3种方式作用于PK-15细胞,分别标记为试验1、2、3组,作用结束后采用MTT检测细胞活率,RT-PCR检测TGEV N基因和抗病毒相关因子(IFN-α、IFN-β、IFN-γ、IRF-3)的表达来评价CRE抑制TGEV作用效果。结果显示:1×10^-4 g/L的CRE通过3种方式处理的PK-15细胞其活率分别为54.12%、40.69%、87.67%,均极显著高于病毒组(P<0.01),且试验3组极显著高于试验1组和试验2组(P<0.01);TGEV N基因转录倍数分别降为病毒组的0.438、0.603、0.264倍,极显著低于病毒组(P<0.01);IFN-α、IFN-β、IRF-3转录量极显著高于空白组、病毒组和药物对照组(P<0.01),IFN-γ显著(P<0.05)或者极显著高于空白组和病毒组(P<0.01)。从而表明CRE通过3种方式可以有效保护宿主细胞,抑制TGEV增殖,激发抗病毒相关因子IFN-α、IFN-β、IFN-γ和IRF-3的表达来参与抗病毒作用,且先添加药物再感染病毒的作用方式效果最优。

猪霍乱沙门菌SC500运载TGEVS与猪IL-15融合基因疫苗的稳定性及免疫安全性

为研究猪霍乱沙门菌SC500作为TGEV S与IL-15融合基因疫苗pCC-S-IL-15、pCI-S-IL-15运载体的稳定性与免疫安全性,将外源表达质粒pCC-S-IL-15、pCI-S-IL-15及空载体质粒pCC-neo、pCI-neo转化SC500,采用体外增殖试验研究不同质粒在SC500中的稳定性,携带质粒的SC500对ST细胞的黏附率、侵袭力和增殖能力的影响;采用BALB/c小鼠口服免疫试验研究表达质粒在体内的稳定性及SC500对小鼠的安全性。结果显示:外源目的基因影响表达载体在运载体内的稳定性,就载体类型而言,对pCI-neo的影响大于对pCC-neo的影响;携带目的基因的外源质粒影响SC500对ST细胞的黏附率和侵袭率,pCC-neo影响大于pCI-neo;外源质粒影响SC500在小鼠体内的增殖能力,pCC-neo影响大于pCI-neo;SC500在体内的增殖中,其所运载的质粒具有一定的稳定性。结果表明,利用SC500运载基因疫苗pCC-S-IL-15、pCI-S-IL-15免疫小鼠具有相对的稳定性和免疫安全性。

猪TGEV HN-2012株ORF3a和ORF3b基因遗传变异分析及其真核表达研究

[目的] 研究猪传染性胃肠炎病毒（TGEV）HN-2012株ORF3a和ORF3b基因的遗传变异情况。[方法] 根据GenBank公布的猪传染性胃肠炎病毒ORF3a和ORF3b基因序列,分别设计合成1对特异性引物,通过RTPCR从猪传染性胃肠炎病毒HN-2012株的cDNA中扩增ORF3a和ORF3b基因,经克隆测序后,将其基因序列与NCBI中不同来源的TGEV毒株的相应序列进行同源性分析,构建系统进化树并进行遗传变异分析,然后将ORF3a和ORF3b基因亚克隆至真核表达载体,构建pCAGGS-ORF3a-flag和pCAGGS-ORF3b-flag载体,转染293T细胞进行表达,利用flag标签抗体对2个基因的蛋白表达情况进行Western blot分析。[结果] TGEV HN-2012株的ORF3a基因与其他毒株间核苷酸的同源性为92.6%～100%,ORF3b基因与其他毒株间核苷酸的同源性为98.6%～99.7%。Western blot[结果]表明,ORF3a蛋白和ORF3b蛋白的分子质量约为8ku和28ku。[结论] TGEV HN-2012株的ORF3a基因与CH/JLY2/08、CH/HLJH/08株等亲缘关系较近,ORF3b基因与TS株、Miller M6株等亲缘关系较近,与我国其他毒株关系较远;成功实现了ORF3a和ORF3b蛋白在293T细胞中的表达。

猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)对猪小肠黏膜上皮细胞活性的影响

观察猪传染性胃肠炎病毒对猪小肠黏膜上皮细胞Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性,细胞增殖和凋亡的影响。将猪传染性胃肠炎病毒接种于体外培养猪小肠黏膜上皮细胞24、48和72 h后,检测细胞的ATP酶(Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶)活性,MTT法检测细胞增殖能力,流式细胞仪测定细胞周期,PI染色法检测细胞凋亡。与空白组相比较,试验组小肠黏膜上皮细胞的Na+-K+-ATP酶活性降低(P<0.05),Ca2+-Mg2+-ATP酶活性降低(P>0.05),细胞增殖能力降低,S期细胞比例降低,细胞凋亡明显。猪传染性胃肠炎病毒可以降低猪小肠黏膜上皮细胞的Na+-K+-ATP酶活性、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性,减弱细胞的增殖能力并引起细胞凋亡。

基于单链置换的环介导间接PCR鉴别PEDV、TGEV方法的建立及应用

【目的】猪病毒性腹泻主要是由猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)所引起的一种急性肠道传染病,临床上以呕吐、腹泻、脱水、高发病率和死亡率为主要特征。PEDV与TGEV同属α冠状病毒,可以感染各年龄段猪只,尤其对仔猪的危害最为严重,可导致大量仔猪死亡,给养殖业造成严重经济损失。由于PEDV和TGEV感染在临床症状、病理变化和流行病学上极为相似,临床上很难区分,因此,建立一种高效、特异的临床鉴别诊断方法对于预防病毒性腹泻的爆发流行具有重要意义。本试验旨在建立猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)环介导间接PCR检测方法,用于猪病毒性腹泻的病原学鉴别诊断。【方法】根据Gen Bank数据库中PEDV和TGEV基因组序列信息,在对两种病毒基因序列同源性比较的基础上,分别选取PEDV和TGEV核蛋白(N)基因序列的一段高度保守区,设计两条序列相邻的特异性探针,标记于不同大小的TOC1基因片段两端,作为特异性标记的报告基因。此报告基因与待测靶标基因经杂交、环化后,采用1对引物反向PCR扩增报告基因,建立PEDV/TGEV鉴别诊断方法,扩增片段大小分别为404、252bp。【结果】该方法特异性好,可单独或同时检测PEDV和TGEV,与猪圆环病毒2型(PCV2)、猪A型轮状病毒(RAV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪瘟病毒(CSFV)、猪伪狂犬病毒(PRV)和猪细小病毒(PPV)等常见猪源性病毒无交叉扩增;检测灵敏度高,对PEDV和TGEV的最低极限浓度分别为1.6和8 pg·μL-1的核酸样品,两种病原的同时检测不影响检测灵敏度;采用环介导间接PCR、常规RT-PCR和Sybr Green实时PCR对157份临床样本进行比较检测,3种方法的PEDV检出率分别为33.76%、21.66%和36.31%,TGEV检出率分别为26.75%、13.38%和28.03%;kappa检验结果,环介导间接PCR、Sybr Green实时PCR两种方法对PEDV和TGEV检测结果的符合度均为96.18%(κ≥0.90)【结论】环介导间接PCR可以用于鉴别诊断PEDV/TGEV,是一种快速、准确、灵敏、特异的病原学诊断工具。

TGEV S基因原核表达及表达蛋白间接ELISA方法的建立与初步应用

为了建立检测猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)S蛋白抗体的间接酶联免疫吸附试验(ELISA),试验参照GenBank公布的TGEV TH-98株S基因序列,设计合成1对引物,RT-PCR扩增相应的核苷酸片段。将PCR扩增产物连接至原核表达载体pET-32a中,以大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞为表达菌株进行诱导表达。再以纯化重组蛋白作为诊断抗原,通过探索最佳抗原包被量和抗体血清稀释倍数等参数建立检测TGEV S蛋白抗体的间接ELISA方法。结果表明:试验成功克隆了TGEV S基因,扩增片段长度为4 003 bp;构建了重组表达质粒pET-S,并在大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中获得高效表达,表达蛋白分子质量约为148 ku;经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及Western-blot分析显示,重组蛋白具有良好的抗原性;以纯化的S重组蛋白作为包被抗原,建立了TGEV S蛋白抗体检测间接ELISA方法;该ELISA方法的抗原最佳包被浓度为18.85μg/mL,最适血清稀释比例为1∶40。

嗜酸乳杆菌胞外多糖对TGEV感染ST细胞分泌IFN-γ IL-6 IL-8的影响

为研究抗病毒嗜酸乳杆菌菌株的细胞机制,利用嗜酸乳杆菌胞外多糖(EPS)作用于猪睾丸细胞(ST),以MTT法检测其是否抑制猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)感染,并观察IFN-γ、IL-6、IL-8的mRNA表达水平。本试验分为4组,分别是正常细胞对照组(Control组)、TGEV感染组(TGEV组)、EPS预处理感染TGEV组(EPS+TGEV)组和胞外多糖组(EPS组),在2、4、6、12、24 h时采集细胞样品,通过荧光定量PCR方法检测不同时间点各组细胞中IFN-γ、IL-6、IL-8mRNA的表达量。结果发现,EPS具有抑制TGEV感染ST细胞的效应;EPS组、TGEV组和EPS+TGEV组IFN-γ、IL-6、IL-8 mRNA表达量较Control组比都相对增加,三种细胞因子随着时间的延长,均呈现出先快速增加后减少回归到正常水平的趋势。EPS+TGEV组在感染2 h时IL-8 mRNA表达量达到最大值,4 h时IL-6、IFN-γmRNA表达量达到最大值,且均出现了叠加效应,相比正常细胞对照组差异极显著(P<0.001)。结果表明,EPS对TGEV感染ST细胞有一定的抑制作用,提高了抗TGEV感染初期IFN-γ、IL-6、IL-8 mRNA表达水平。

表达TGEV S基因AD片段的重组乳酸杆菌的构建及免疫研究

为构建表达TGEV S基因AD片段的重组乳酸杆菌,根据猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)S蛋白的抗原决定簇AD片段的基因序列,设计引物,PCR扩增该片段,测序正确后利用穿梭质粒整合进益生乳酸菌中表达。结果显示,经过酶切、PCR和PAGE电泳鉴定重组的r S-AD基因在乳酸菌中得到了表达。所以,获得了表达TGEV S基因AD片段的重组乳酸杆菌。

静电和疏水效应对TGEV主蛋白酶二聚体稳定性的影响

从TGEV 3CL蛋白酶二聚体结构出发,研究了TGEV 3CL蛋白酶二聚体单体之间的静电和疏水相互作用.蛋白质的静电相互作用通过有限差分方法求解Poisson-Boltzmann方程得到,疏水相互作用通过分析溶剂可及性表面模型得到.考察了不同pH值对TGEV 3CL蛋白酶二聚体静电和疏水相互作用的影响,在pH值为5.5-8.5时,二聚体静电相互作用能、静电去溶剂化能和疏水自由能都较小,表明在该条件下静电和疏水相互作用有利于二聚体的稳定存在,这符合实验结晶所需条件.pH值对静电去溶剂化能的影响大于疏水自由能,表明静电作用是造成强酸或强碱条件下二聚体不能稳定存在的主要原因.

TGEV和PEDV融合S蛋白在乳酸乳球菌食品级细胞内高效诱导表达与免疫原性分析

本研究以乳酸乳球菌食品级细胞内高效诱导表达载体pRNA48为基础,构建了含猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)和猪流行性腹泻病毒(PEDV)融合S基因的表达质粒pRNA48-TPs和重组菌L.lactis NZ9000/pRNA48-TPs。SDS-PAGE分析nisin诱导后重组菌表达的细胞内目的蛋白,然后分别对兔子进行注射免疫和口服免疫,并用Western Blot进行免疫原性分析,结果表明,重组菌细胞内表达的TPs融合蛋白具有较好的免疫原性,注射免疫产生的抗体能特异性识别胞内TPs融合蛋白,同时发现口服免疫也能产生特异的抗体血清,初步证明重组蛋白具有黏膜免疫原性。

乳酸菌重组表达TGEV、PEDV和RV抗原蛋白的研究

乳酸菌能够耐受动物胃肠道中高浓度的胆盐和各种酶类,在肠壁上黏附定植,同时对宿主的免疫系统有调节作用,特别是能诱导s Ig A的分泌,产生更为理想的黏膜免疫效果,进而引起全身性系统免疫反应。因此将猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪轮状病毒(RV)这3个具有肠组织嗜性的腹泻病毒的主要保护性抗原基因在乳酸菌中表达,以期为胃肠道疾病的预防提供一种新的途径。

TGEV和PEDV多重RT-PCR检测方法的建立

传染性胃肠炎病毒（TGEV）引起的传染性胃肠炎（TGE）是猪的一种急性、高度接触性，以呕吐、严重腹泻、脱水和对2周龄以内仔猪高度致死性为主要特征的肠道传染病。TGEV与猪流行性腹泻病毒（PEDV）同属于套式病毒目冠状病毒科冠状病毒属成员，PEDV可引起猪流行性腹泻。不同年龄和不同品种的猪对该病都易感，研究一种快速、敏感、特异、