BPIV3 NP蛋白的原核表达及其对BPIV3灭活疫苗免疫增强作用的研究

【目的】验证牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)NP蛋白对BPIV3灭活疫苗的免疫效果是否有增强作用。【方法】利用生物信息学软件对NP基因编码的蛋白进行抗原性分析,筛选出抗原性区域,采用PCR方法扩增BPIV3截短的NP基因序列,连接至pET-32a(+)质粒上,通过大肠杆菌原核表达系统和Ni亲和层析的方法获得了较高纯度的BPIV3 NP蛋白,经Western blotting验证其反应原性。将BPIV3用0.3%甲醛灭活后与弗氏佐剂1∶1混合制备灭活疫苗。8只新西兰白兔随机分为4组:灭活疫苗组、NP蛋白组、灭活疫苗和NP蛋白混合组及对照组,每组2只。免疫前及免疫后每7 d采集血液分离血清,采用间接ELISA方法和病毒中和试验测定并比较4组新西兰白兔特异性抗体和中和抗体的水平。【结果】经DNAStar分析,NP蛋白第193-368位氨基酸处的平均抗原指数在0.4~1.7之间,亲水指数为0~1.5,证明该区域抗原性和亲水性较强;通过PCR扩增得到NP基因,并构建重组表达载体,通过基因测序证明该重组表达载体与预期结果一致;SDS-PAGE结果显示,NP蛋白表达量较高,蛋白分子质量为50 ku且以包涵体形式表达;Western blotting结果表明,所表达的蛋白具有较强的反应原性;ELISA结果显示,在免疫后28 d,对照组的特异性抗体效价为0,灭活疫苗组、NP蛋白组及灭活疫苗和NP蛋白混合组的特异性抗体效价分别达到1∶2^(11)、1∶2^(17)和1∶2^(18)。病毒中和试验结果显示,在免疫后28 d,对照组中和抗体效价为0,灭活疫苗组、NP蛋白组及灭活疫苗和NP蛋白混合组的中和抗体效价分别为1∶2^(3.32)、1∶2^(4.48)和1∶2^(4.98)。【结论】BPIV3 NP蛋白可增强BPIV3灭活疫苗的免疫效果,在灭活疫苗中加入NP蛋白可作为BPIV3灭活疫苗的新型接种方法。

抑制p38 MAPK信号通路对Bpiv3复制的影响

由牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus type 3,Bpiv3)感染引起的牛副流感病已成为各国牛场最重要的传染病之一,每年都会给世界养牛业造成巨大的经济损失,但关于该病致病的分子机制研究较少。本研究通过观察Bpiv3感染对MDBK细胞中丝裂原活化蛋白激酶(MKK3)及其下游分子p38丝裂酶原活化的蛋白激酶(p38MAPK)的表达的影响,探讨相关的信号转导机制,对p38 MAPK通路在Bpiv3感染过程中的作用进行了初步研究。Bpiv3感染细胞后,采用Western Blot检测MKK3,p38 MAPK在蛋白水平的表达变化,并采用ELISA法检测细胞上清中IL-6,IL-8,IL-13和TNF-α的水平变化,采用SPSS 12软件进行统计学分析。结果表明,Bpiv3在感染后能够诱导MKK3的激活以及p38的磷酸化,激活了p38 MAPK信号通路。而且p38 MAPK信号通路参与了Bpiv3的复制过程。ELISA检测Bpiv3感染后以及使用抑制剂SB202190处理后的细胞上清中IL-6、IL-8、IL-13和TNF-α的水平发现,p38 MAPK信号通路参与了Bpiv3诱导的炎症反应。研究证实Bpiv3感染能够激活p38 MAPK通路,显著上调MKK3的表达并诱导p38发生磷酸化,进一步激活下游分子发挥生物学活性,促进Bpiv3的复制及诱导促炎细胞因子的产生。p38 MAPK信号通路的激活可能是Bpiv3感染诱发炎症反应的机制之一。

去除细胞膜胆固醇分子对BPIV3感染MDBK细胞的影响

为了探讨细胞膜胆固醇分子在牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus type3,BPIV3)感染MDBK细胞中的作用,试验采用胆固醇去除药物甲基-β-环糊精(MβCD)处理MDBK细胞对其进行研究。结果表明:细胞膜胆固醇含量明显降低,同时降低BPIV3效价及其表达;补充外源胆固醇后,病毒感染力可部分恢复。说明细胞膜胆固醇的去除可以抑制BPIV3的感染,BPIV3的感染可能和细胞膜胆固醇分子相关。

牛副流感病毒3型3种基因型多重RT-PCR检测方法的建立

为建立检测牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)3种基因型的多重RT-PCR方法,根据GenBank上发表的BPIV3 3种基因型病毒株的HN基因序列设计特异性引物,优化反应体系建立多重RT-PCR方法。结果显示,方法可同时扩增出BPIV3A型150bp、B型253bp和C型342bp的特异性片段,与牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)、牛呼吸道合胞体病毒(BRSV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、小反刍兽疫病毒(PPRV)、牛支原体、牛布鲁氏菌、羊布鲁氏菌、牛源多杀性巴氏杆菌A型和B型均无交叉反应,A、B、C基因型BPIV3最低阳性质粒检测量分别为0.89×104、0.92×104和1.53×104拷贝/μL。本试验建立的多重RT-PCR检测方法操作方便、特异性强,应用于临床样本的检测,可快速检测BPIV3 3种基因型。

牛副流感3型病毒Nano-PCR、LAMP方法的建立及初步应用

试验旨在建立牛副流感3型病毒(bovine parainfluenza type-3 virus,BPIV3)纳米PCR(Nano-PCR)与环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)新型快速分子检测技术,对其进行特异性和敏感性对比试验,并对10份临床样品进行了检测。特异性与敏感性试验结果显示,建立的Nano-PCR和LAMP方法只对BPIV3特异,而对牛呼吸道合胞体病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒性腹泻病毒无交叉反应;建立的Nano-PCR和LAMP方法具有相同的敏感性,均是普通PCR的10倍,最低核酸检出量均为4.16×102拷贝/μL。临床检测结果显示,建立的两种方法阳性符合率为100%,且阳性检出率均高于普通PCR。因此,本试验建立的Nano-PCR和LAMP方法为BPIV3的临床诊断提供了更快速、敏感、可靠的工具。

牛副流感病毒3型RT-PCR方法的建立及初步应用

目的建立用于牛源性样本中牛副流感病毒3型(BPIV3)RT-PCR检测方法。方法选择已发表的BPIV3神经氨酸酶(HN)基因高度保守区域作为靶基因,设计合成引物,建立BPIV3 RT-PCR方法。并对方法的特异性、敏感性、重复性、稳定性等进行方法学评价。同时用建立的RT-PCR方法检测137份牛源性样本。结果建立的BPIV3RT-PCR方法与牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛鼻气管炎病毒(BHV-1)、仙台病毒(SV)均无交叉反应;可检测病毒最小滴度为6 lgTCID_(50)/mL;BPIV3cDNA在-30℃冰箱放置12个月仍可检测出目的条带;应用建立的方法检测137份牛源样本,核酸阳性率为14.6%。结论建立的BPIV3荧光定量PCR检测方法具有快速、特异、敏感及稳定的特点,可用于牛源性样本中BPIV3核酸的检测。

牛副流感病毒3型HNex蛋白表达及其多克隆抗体的制备

本研究旨在获得牛副流感病毒3型(BPIV3)的HNex蛋白及其多克隆抗体。以提取的BPIV3细胞毒的RNA为模板,利用RT-PCR方法扩增包含血凝素神经氨酸酶(HN)的基因片段,然后以此为模板扩增编码HN蛋白膜外区片段(HNex基因),并进行氨基酸序列测定。将HNex基因插入克隆载体pEASY-Blunt Simple中,经双酶切连接至pET-30a(+)表达载体中,构建重组原核表达载体pET-30a-BPIV3-HNex,转化大肠杆菌RosettaTM(DE3)pLysS感受态细胞,IPTG诱导后,用SDS-PAGE和Western blotting方法鉴定表达产物。经亲和层析方法纯化的HNex蛋白作为免疫原,制备兔抗BPIV3-HNex多克隆抗体。结果显示,本研究成功克隆BPIV3 HNex基因。原核表达蛋白结果表明,53 ku处有特异条带出现,并且可以与鼠抗His发生特异性免疫反应。免疫兔的血清中BPIV3 HNex抗体效价为1∶819200。Western blotting结果表明,制备的兔抗BPIV3 HNex多克隆抗体能与BPIV3蛋白发生特异性反应。总之,本研究利用原核表达系统表达BPIV3 HNex蛋白,并获得兔抗BPIV3 HNex多克隆抗体,为进一步探索BPIV3 HN蛋白的功能及亚单位疫苗研制提供参考。

C基因型牛副流感3型病毒的分离鉴定

为了对宁夏地区患有呼吸系统疾病的舍饲牛进行病原鉴定,试验主要利用RT-PCR方法对样品进行牛副流感3型病毒(BPIV3)M基因序列扩增,将扩增产物连接在pMD18-T载体后转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞中进行亚克隆。通过氨苄青霉素平板筛选,将鉴定为阳性的克隆菌进行核苷酸序列测定并利用分子生物学软件与GenBank上参考序列进行同源性比对。测序结果表明,从样品中分离到了1株BPIV3,并命名为NX49,其M基因全长为1 056bp;进化分析表明,NX49隶属于BPIV3C基因型,其M基因与中国山东C型分离株SD0835具有较高同源性,核苷酸同源性为99.4%;理化分析表明,该毒株对温度、酸及有机物均敏感,高温孵育下Mg2+对该病毒无保护力;血凝试验表明,NX49对豚鼠红细胞凝集效价仅为1∶4,且仅在4℃孵育时出现凝集反应。本研究成功分离得到一株BPIV3C型毒株,这将有助于中国BPIV3分子进化规律及病毒流行特点的进一步研究。

新疆部分规模化奶牛场5种疫病的血清学调查

为了解新疆地区部分规模化奶牛场牛传染性鼻气管炎病毒、牛病毒性腹泻病毒、牛呼吸道合胞体病毒、牛副流感3型病毒和牛支原体的感染状况，本试验采用酶联免疫吸附试验（ELISA ）检测试验区奶牛场中未接种上述疫病疫苗的奶牛血清，对自然感染状况进行评估。结果表明，牛传染性鼻气管炎病毒抗体平均阳性率为82．5％（66/80），牛病毒性腹泻病毒抗体平均阳性率为88．8％（71/80），牛呼吸道合胞体病毒抗体平均阳性率为82．5％（66/80），牛副流感3型病毒抗体平均阳性率为91．3％（73/80），牛支原体抗体平均阳性率86．3％（69/80）；试验区牛场均存在2种～5种病原的混合感染现象，其中5种病原混合感染率为71．3％。结果显示在新疆地区部分规模化奶牛场中普遍存在上述5种病原的感染，且混合感染现象明显，奶牛生产中必须加强这些疫病的防控工作。

内蒙古地区部分奶牛场牛副流感血清学调查

为了解内蒙古地区奶牛场牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus 3,BPIV3)的感染状况,采用酶联免疫吸附法(ELISA)对6个奶牛场进行血清学调查。结果表明,该地区奶牛场中普遍存在BPIV3的感染情况,6个奶牛场均为阳性,阳性率最高达100%(15/15),阳性率最低为90.90%(20/22),平均阳性率为95.20%(119/125)。

牛呼吸道疾病混合感染的病例诊断

牛呼吸道疾病综合征是危害全球养牛业发展的一类重要疾病,具有很高的发病率和死亡率。2017年3月黑龙江某牛场牛只突然出现精神沉郁、厌食、咳嗽、呼吸困难等症状,采集病牛鼻拭子,提取DNA或RNA,通过RT-PCR、PCR技术进行牛副流感3型病毒、牛呼吸道合胞体病毒、牛腺病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、牛支原体的病原学检测。通过实验室检测确诊该牛场患病牛只为牛副流感3型病毒和牛支原体混合感染,因此建议牛场应及时对病牛进行对症治疗并做好未发病牛的防护工作。

1株B基因型牛副流感3型病毒的分离鉴定及全基因组序列分析

为探究新疆某集约化牛场1~6月龄犊牛群中牛副流感病毒3型(BPIV3)的感染情况,对采集的60份犊牛鼻拭子样品进行RT-PCR检测、病毒分离鉴定及全基因组测序和遗传进化分析。结果显示,样品中BPIV3核酸阳性率为11.67%。从核酸阳性样品中分离获得1株BPIV3,并命名为XJ21032-1(45),其基因组全长为15512 bp;遗传进化分析表明,XJ21032-1(45)属于BPIV3 B基因型,该分离株与澳大利亚的BPIV3 B基因型参考株Q5592(EU277658)的同源性最高为93.4%。本研究成功分离得到了1株B基因型BPIV3,证实B型毒株在我国的存在和流行,为BPIV3疫苗研发提供了原材料,也有助于我国BPIV3分子进化规律及溯源的进一步研究。

四种牛病毒性呼吸道病一步法多重PCR方法的建立与应用

牛病毒性呼吸道病(BRD)是一种世界性的并且由多个因素引起的传染病,也是危害我国牛养殖业的主要因素。本研究分别选取保守基因IBRV gB基因、BCoV N基因、BRSV F基因、BPIV3 HN基因,设计特异性引物,建立了IBRV、BCoV、BRSV、BPIV3一步法多重PCR检测方法,并对一步法多重PCR方法反应体系与反应程序进行优化。一步法多重PCR的退火温度、延伸时间、循环数、引物浓度、酶用量分别为60℃、30 s、30次、0.6μmol/L、1.6μL。该方法对IBRV、BRSV、BCoV、BPIV3的最低检测限分别为3.72×10^(-3)、3.14×10^(-6)、2.86×10^(-4)、2.92×10^(-6)ng/μL。利用所建立的一步法多重PCR方法对临床90份样品进行检测,与经典单重PCR检测方法相比,阳性符合率为100%。

牛副流感病毒3型实时荧光定量PCR检测方法的建立及在牛源样本检测中的应用

目的建立用于牛源性样本牛副流感病毒3型(BPIV3)实时荧光定量PCR (Q-PCR)快速检测方法。方法选择已发表的BPIV3 HN基因高度保守区域作为靶基因,设计合成引物和探针,建立BPIV3Q-PCR方法。并对方法的线性、特异性、敏感性、重复性、稳定性等进行方法学评价。同时用建立的Q-PCR方法检测105批次牛源性样本。结果建立的BPIV3Q-PCR方法线性范围为1×101拷贝/μl^1×108拷贝/μl;与牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛鼻气管炎病毒(BHV-1)、仙台病毒(SV)均无交叉反应;检测敏感度可以达到1.0×10~1拷贝/μl;3个不同浓度梯度标准品3次不同实验平均变异系数均小于5%。应用建立的方法检测105批次牛源性样本,BPIV3核酸阳性率为12.4%。结论建立的BPIV3QPCR检测方法线性关系良好,具有快速、特异、敏感及稳定的特点,可用于牛源性样本BPIV3的快速定量检测。

牛副流感病毒3型的分离鉴定

从黑龙江省某牛场患有呼吸道疾病的病牛鼻液中分离到1株病毒,该病毒能在MDBK细胞上增殖并产生特征性细胞病变,对分离毒株进行理化特性、RT-PCR鉴定及序列测定与分析,结果发现该病毒为RNA病毒,具有血凝性,对乙醚、氯仿极其敏感,不耐热,对酸的抵抗力差;分离株与GenBank中已发表的病毒株N基因片段的同源性为82.6%～99.1%,结果表明分离的病毒为牛副流感病毒3型毒株,命名为BPIV3DQ1株。根据GenBank上发表的牛副流感病毒3型核衣壳蛋白N基因序列,设计合成了一对特异性引物,能扩增704bp的目的片段,可以检测出10个TCID50/100μL病毒核酸。

C基因型牛副流感3型病毒分离株全基因组测序及分析

目的对宁夏地区分离得到的1株C基因型牛副流感3型病毒(bovine parainfluenza 3 virus,BPIV3)进行全基因组测序,并进行同源性及进化树分析。方法参考Gen Bank上登录的BPIV3中国分离株SD0835基因组序列设计5对引物,覆盖病毒基因组全长,提取BPIV3总RNA,以其为模板,进行RT-PCR扩增,扩增产物与p MD誖18-T Vector连接,连接产物转化大肠埃希菌DH5α感受态细胞,将阳性克隆进行核苷酸测序,测序结果通过分子生物学软件进行拼接,并与Gen Bank上登录的参考序列进行比较,构建系统进化树。结果成功分离得到1株BPIV3,命名为NX49,NX49株全基因组核酸序列为15 474 nt,提交至Gen Bank的序列号为KT071671。NX49与中国山东C型分离株SD0835的同源性最高,为99.3%;与中国内蒙古A型分离株NM09的同源性为82.5%;与澳大利亚B型分离株Q5592的同源性为81.4%。结论 NX49与SD0835同属一个进化分枝,但由于地域及时间上的不同,可能造成它们之间在基因水平上存在差异。

牛副流感病毒3型TaqMan-MGB荧光定量PCR检测方法的建立

目的建立检测牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)的Taq Man荧光定量PCR方法。方法根据GenBank中公布的BPIV3序列,选取P基因上保守区域设计特异性引物及TaqMan-MGB探针。优化反应体系,建立实时荧光定量PCR方法,并对方法的特异性、重复性和敏感性进行验证。结果标准曲线在104~108copies/μl范围内具有良好的线性关系,R^2达到0.999,斜率为-3.203,扩增效率为105.2%。利用该方法对BPIV3a及BPIV3c进行检测,结果为阳性,对牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)、牛传染性鼻气管炎病毒(infectioils bovine rhinotraeheitis virus,IBRV)进行检测,结果呈阴性。3个浓度质粒标准品,重复3次检测,CV均小于1.5%。建立的方法对质粒的最小检出量为1.0×10~2 copies/μl。结论建立了能够检测BPIV3a及BPIV3c的TaqMan-MGB探针实时定量PCR方法,该方法特异性较强,重复性及敏感性良好,为早期诊断及定量分析提供了更快速、稳定、可靠的方法。

牛副流感病毒3型在不同细胞中的复制动力学分析

目的对牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)在Vero-E6、MRC-5和MDBK 3种细胞中的复制动力学进行分析。方法将BPIV3分别接种至Vero-E6、MRC-5和MDBK 3种细胞,盲传3代,逐日观察细胞病变(CPE)情况;采用直接免疫荧光抗体法检测3种细胞盲传3代后BPIV3的增殖情况;将病毒滴度为1.0×104TCID50/ml的BPIV3分别接种至MDBK和Vero-E6单层细胞中,培养7 d,逐日测定各细胞中的病毒滴度。结果BPIV3在MDBK细胞中盲传1代即可观察到明显的CPE;在Vero-E6细胞中盲传2、3代可见CPE;在MRC-5细胞中盲传3代未见CPE。在MDBK细胞中盲传3代可检测到较强荧光信号;在Vero-E6细胞中盲传3代荧光强度较弱;在MRC-5细胞中盲传3代未检测到荧光信号。BPIV3在MDBK和Vero-E6细胞中分别于培养第5和6天时病毒滴度达峰值,分别为1.2×1010和1.0×105 TCID50/ml。结论 BPIV3在MDBK细胞中的复制动力强于Vero-E6细胞,最适用于培养该病毒,MRC-5细胞不适用于培养BPIV3。

一株牛副流感病毒3型的分离鉴定及系统进化树分析

目的分离鉴定一株疑似为牛副流感病毒3型(bovine parainfluenza virus type 3,BPIV3)的毒株,并分析系统进化树。方法从内蒙古某牛场患有呼吸道疾病的病牛鼻液中分离一株疑似为BPIV3的毒株,将分离毒株在MDBK细胞上进行增殖,并通过血凝试验及RT-PCR鉴定,同时对其N基因序列进行测定及分析,建立亲缘关系进化树。结果该分离病毒可在MDBK细胞上增殖,且可产生特异性细胞病变,第6代细胞的毒力为10^(7.1) TCID_(50)/100μL,与GenBank中已发表的BPIV3毒株N基因片段的同源性为99. 9%,与序列号为D84095. 1的BPIV3等亲缘性最近。结论本研究获得的分离株为BPIV3,与日本分离株(D84095. 1)同源性较高。