猪圆环病毒2型在猪气管上皮细胞中的增殖研究

为了研究猪圆环病毒2型（PCV-2）在猪气管上皮细胞（STECs）中的增殖情况,试验先分离原代猪气管上皮细胞,鉴定纯化后感染PCV-2并传至第3代,显微镜下观察未发现细胞病毒效应。培养24-48 h后收集接毒的猪气管上皮细胞,裂解细胞后进行PCR鉴定、测序及IPMA检测。结果表明：PCR扩增获得的病毒全基组片段大小为1 767 bp;全基因序列同源性比对发现,分离株与加拿大毒株（DQ200735）同源性达99.9%;IPMA测定病毒的TCID50为1×10^-4.75/mL。说明PCV-2可以在猪气管上皮细胞中稳定增殖,且效价达到一定水平。

猪肺炎支原体乳酸脱氢酶在诱导猪支气管上皮细胞凋亡中的作用

猪肺炎支原体感染会引起宿主上皮细胞的损伤及凋亡。上皮屏障的破坏往往导致细菌和病毒的继发感染,给养猪业造成严重的经济损失,但具体的致病机制及毒力因子尚未完全阐明。前期研究发现猪肺炎支原体乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)不仅参与猪肺炎支原体的代谢还与猪肺炎支原体的毒力相关。因此,本研究通过原核表达及亲和层析获得猪肺炎支原体乳酸脱氢酶重组蛋白(recombinant LDH, rLDH),之后分别用不同浓度的rLDH与猪支气管上皮细胞(porcine bronchial epithelial cell, PBEC)孵育,经显微镜观察rLDH对细胞形态的影响,通过CCK-8法检测rLDH对细胞活力的影响。选取对细胞形态及活力影响不显著的50和100μg·mL^(-1) rLDH分别与PBEC孵育,通过流式细胞仪检测细胞凋亡率,反转录荧光定量PCR(reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR)法和免疫印记检测凋亡相关基因caspase 3、caspase 8、caspase 9、Bax、BCL-2的转录水平和蛋白水平。结果显示:猪肺炎支原体rLDH呈剂量依赖性地诱导PBEC凋亡,其作用与猪肺炎支原体菌株一致。用rLDH及Mhp 168孵育后,PBEC的促凋亡因子Bax、caspase 3和caspase 9的mRNA水平显著上调,凋亡抑制因子BCL-2的mRNA水平显著下调,caspase 8的mRNA水平未发生显著变化。促凋亡因子Bax、caspase 3的蛋白表达水平显著上调,凋亡抑制因子BCL-2的蛋白表达水平显著下调。结果表明,猪肺炎支原体可能通过LDH诱导PBEC内源性细胞凋亡,凋亡相关因子caspase 3、caspase 9、Bax和BCL-2在其中发挥重要作用。

猪肺炎支原体对猪气管上皮细胞的黏附作用

采用气管结扎、链霉蛋白酶灌注冷消化法分离猪气管上皮细胞,并以对数生长期的猪肺炎支原体(Mhp)感染猪气管上皮细胞,通过间接免疫荧光技术定性定量研究不同滴度的猪肺炎支原体对猪气管上皮细胞的黏附及相同滴度的猪肺炎支原体随时间变化对猪气管上皮细胞的黏附。结果表明,分离的猪气管上皮细胞存活率为95%以上,广谱角蛋白染色阳性;Mhp野毒株XLW-1与猪气管上皮细胞37℃作用30min就能看到少量的支原体黏附,作用4h以上时黏附更明显,并且,二者作用1、2、4、6、10h,XLW-1对猪气管上皮细胞的黏附与阴性对照相比差异极显著(P<0.01);1×107、2.5×106 CCU/mL的XLW-1与猪气管上皮细胞37℃作用6h,能看到支原体黏附于细胞表面,并且与阴性对照相比差异极显著(P<0.01),而其他低滴度的XLW-1则看不到黏附。

猪肺炎支原体不同毒力菌株对猪气管上皮3D细胞的损伤差异与机制分析

为更真实地探究猪肺炎支原体(Mhp)不同毒力菌株对猪气管上皮细胞(STEC)的致病性差异与机制,通过气液界面培养技术(ALI),建立了传代STEC细胞系3D分化培养模型及Mhp在此细胞上的感染模型。将相同剂量的Mhp强毒株NJ株、中等毒力菌株AH株和弱毒株168L株分别感染3D培养的猪气管上皮细胞,分别通过单层细胞跨膜电阻检测、Alamar Blue检测、乳酸脱氢酶(LDH)释放检测等试验测定细胞单层完整性与细胞活性,并通过激光共聚焦和荧光分光光度计测定感染后48h的细胞MUC5B黏液蛋白的分泌量,从细胞生长特性、活性和黏液分泌功能方面比较不同毒力Mhp菌株感染对STEC分化细胞的影响。研究还从细胞氧化系统方面,比较检测各感染组细胞内NO和内源性ROS分泌量,进一步探索Mhp的致病机制。结果表明:强毒株NJ株和中等毒力AH株组纤毛有明显的变粗、破损和脱落现象,而弱毒株168L株组对纤毛的影响较小;Mhp菌株感染后细胞单层跨膜电阻显著下降,且电阻下降程度与菌株毒力呈正相关。Alamar Blue检测试验、乳酸脱氢酶(LDH)释放检测结果均表明,Mhp NJ株与AH株感染后均可以显著降低细胞活性,且在感染后48h最明显。Mhp菌株感染后还可促进分化细胞分泌MUC5B黏蛋白,菌株毒力越强,刺激黏蛋白分泌的量也越多。氧化应激检测结果显示,除Mhp弱毒菌株168L株外,中等毒力菌株AH株和强毒株NJ株感染3D分化的STEC细胞后,可显著刺激细胞分泌NO和内源性ROS,显著引起细胞的氧化应激反应。而经NAC抗氧化处理后,强毒株NJ株、中等毒力AH株和弱毒株168L株组细胞ROS和黏液分泌量均显著降低,细胞活性和电阻值均显著升高。本研究通过更接近体内环境的3D分化细胞感染模型证明,Mhp感染可对宿主细胞的生长特性与活性产生损伤,且损伤的程度与毒力呈正相关;而这种损伤机制与Mhp菌株引起感染细胞氧化应激的能力密切相关。

GSK3在人、鼠、猪的肺组织及培养的猪支气管上皮细胞中的表达

目的探讨GSK3在动物肺组织及培养的猪支气管上皮细胞中的表达。方法用免疫组化,免疫细胞荧光法检测GSK3在人、大鼠、小鼠和猪的肺组织及培养的猪支气管上皮细胞中的表达。结果GSK3α和β广泛表达于人、鼠和猪的肺组织中,定位于胞浆。它们在几种动物肺组织中的表达分布大致相似,主要见于各级支气管上皮细胞、肺泡上皮细胞、粘膜平滑肌细胞和粘膜下腺体。但GSK3α在软骨细胞中表达明显强于GSK3β;几种哺乳动物肺组织中均未检测到GSK3的磷酸化。免疫荧光检测培养的猪支气管上皮细胞中有丰富的GSK3α、β的表达,磷酸化的GSK3信号弱。结论GSK3α、β丰富表达于不同种属哺乳动物肺组织的支气管上皮、腺体以及肺泡上皮,提示其可能在肺组织的生理功能和病理发生机制中起着重要作用。

端粒酶基因转染猪气管黏膜上皮细胞增殖特性的研究

为了研究外源性端粒酶(hTERT)基因导入后对原代培养猪气管黏膜上皮细胞(STECs)增殖活性的影响,试验将外源性hTERT基因转染至原代分离培养的STECs中,以脂质体法用重组质粒pCI-neo-hTERT转染STECs;通过倒置显微镜观察细胞形态,间接免疫荧光法鉴定8型角蛋白的上皮源性;用PCR和Western-blot法检测转染后STECs中hTERT基因的表达情况;用MTT法和流式细胞仪分别检测转染细胞的活力和增殖周期。结果表明:脂质体和质粒体积比会影响转染效率,当二者比例为1∶3时,转染效率最佳;转染细胞经PCR扩增得到大小为461bp的片段,Western-blot检测得到大小为125 ku的条带;转染后的细胞仍然符合上皮源性细胞的生长特点;细胞活力曲线显示,在接种后的第3~5天细胞增殖速度最快;细胞周期测定显示,转染细胞的细胞核型为2倍体,S期细胞达到48.35%。说明原代培养的STECs转染外源性hTERT基因后,细胞增殖活性增高,并保持了基本的细胞生物学特征,有进一步建立稳定传代细胞系的可能。