猪流行性腹泻病毒nsp1、nsp5和N蛋白的重组腺病毒载体的构建及免疫原性比较

为研究猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)nsp1、nsp5和N蛋白的免疫原性,试验以复制缺陷型人腺病毒5型(AdMax系统)为载体,利用PEDV-GDgh毒株(登录号为MG983755),通过PCR方法扩增出GDgh毒株nsp1、nsp5、N基因,并将其连接到腺病毒穿梭载体上,构建重组穿梭质粒。将3个重组穿梭质粒和腺病毒骨架载体共转染至HEK-293A细胞中获得第1代重组腺病毒,分别命名为rAd-nsp1、rAd-nsp5、rAd-N。用第1代3株重组腺病毒接种HEK-293A细胞,连续传代,通过RT-PCR和Western-blot方法鉴定第3代重组腺病毒,并采用Reed-Muench法计算病毒半数组织培养感染剂量(TCID_(50))。以3株重组腺病毒的第3代病毒液免疫小鼠,收集血清并检测特异性IgG抗体水平。结果表明:试验成功构建出带有nsp1、nsp5、N基因的重组穿梭质粒;分别用重组腺病毒rAd-nsp1、rAd-nsp5、rAd-N感染正常HEK-293A细胞,可产生典型的细胞病变并观察到荧光信号;目的基因正常转录后得到的目的蛋白可正确表达;3株重组腺病毒rAd-nsp1、rAd-nsp5、rAd-N的TCID_(50)依次为1×10^(-8.35)/mL、1×10^(-8.50)/mL、1×10^(-7.66)/mL;免疫小鼠后均可产生针对目的蛋白的特异性抗体。说明试验成功构建的3株正常表达目的蛋白的重组腺病毒均具有免疫原性。

猪流行性腹泻病毒N蛋白原核表达及多克隆抗体制备

【目的】利用原核表达系统表达猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)核衣壳蛋白(N),并制备具有高效价和特异性强的多克隆抗体。【方法】利用生物信息学工具分析PEDV N蛋白氨基酸序列,并预测其抗原性;利用原核表达载体pColdⅠ诱导表达重组N蛋白,并通过SDS-PAGE和Western blotting鉴定重组蛋白;使用兔多抗制备佐剂与纯化后的重组N蛋白混合后免疫新西兰白兔,收集血清制备多克隆抗体。利用间接ELISA法测定重组N蛋白多克隆抗体效价,并对多克隆抗体进行Western blotting和间接免疫荧光试验(IFA)验证。【结果】生物信息学预测结果显示,N蛋白不含信号肽和跨膜结构,具有良好的抗原性和溶解度。SDS-PAGE电泳结果显示,重组N蛋白大小约为58 ku,主要以可溶性蛋白存在;Western blotting结果显示,该蛋白能与抗His标签的鼠源单克隆抗体发生特异性反应。间接ELISA结果显示,多克隆抗体效价可达1∶204800;Western blotting结果表明,抗体稀释度为1∶5000时能特异性识别重组N蛋白及PEDV感染后的Vero细胞样品中的N蛋白;IFA结果显示,当稀释度为1∶1000时,该抗体能有效识别PEDV感染细胞样品中的N蛋白。【结论】本研究成功制备了效价高和特异性好的兔抗N蛋白多克隆抗体,为深入研究PEDV N蛋白的功能、了解PEDV复制机制和病毒-宿主细胞间的互作提供试验材料,为开发PEDV诊断和检测方法奠定基础。

干扰素刺激基因ISG15对猪流行性腹泻病毒复制的作用及机制分析

【目的】探究干扰素刺激基因ISG15在猪流行性腹泻病毒(PEDV)复制中所发挥的作用及机制。【方法】利用实时荧光定量PCR检测ISG15基因组织表达谱及肠道组织差异表达情况,同时以猪小肠上皮细胞(IPEC-J2)为研究模型,检测PEDV CV777毒株感染细胞不同时间点PEDV M基因mRNA和N蛋白表达量,并从RNA和蛋白水平检测ISG15表达变化;分别构建猪ISG15基因干扰和过表达细胞,通过实时荧光定量PCR、Western blotting及间接免疫荧光试验检测ISG15基因表达对PEDV复制水平的影响;对ISG15基因过表达前后进行转录组测序分析,筛选其下游调控基因及信号通路。【结果】ISG15基因在仔猪肠道组织中特异性高表达,其中空肠和回肠中表达量极显著高于其他组织(P<0.01);PEDV感染组十二指肠、空肠及回肠中ISG15基因表达量显著或极显著高于健康组(P<0.05;P<0.01);M基因mRNA和N蛋白表达量出现上升趋势,与0 h相比,ISG15基因表达水平在24 h出现极显著上调(P<0.01);ISG15基因过表达后PEDV复制出现显著或极显著下降(P<0.05;P<0.01),而ISG15基因干扰后PEDV复制出现极显著上调(P<0.01);转录组测序发现,过表达ISG15基因前后存在1 532个差异表达基因,且其主要富集在自噬、MAPK、内吞等信号通路中。【结论】本研究揭示了PEDV感染过程中ISG15基因的调控功能及作用机制,发现ISG15基因上调可显著抑制PEDV复制,增进了对PEDV与宿主细胞互作分子机制的认识。

单月桂酸甘油酯对PEDV感染3D4/21巨噬细胞基因表达的影响

试验旨在研究单月桂酸甘油酯(ML)对猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染3D4/21巨噬细胞基因表达的影响。通过ML对3D4/21细胞活力试验和PEDV在3D4/21细胞中的生长曲线确定最适浓度和最佳时间后,将3D4/21细胞随机分为3组(control组、PEDV组、PEDV+ML组),各组分别以全时添加10µmol/L ML和PEDV感染细胞后添加10µmol/L ML两种方式进行处理,并检测相关基因相对表达量。结果表明:添加10µmol/L的ML对3D4/21细胞生长具有显著的促进作用(P<0.05),病毒感染3D4/21细胞的48 h内PEDV-S、M、N基因相对表达量呈现先增加再降低的趋势,12 h时处于最高;与PEDV组相比,PEDV+ML组全时添加ML处理12 h使PEDV-S、M、N、IL-8、IFN-β、IFITM3基因相对表达量显著下调(P<0.05),处理24 h使PEDV-S、M、N、IL-8、IFN-β、MX1、ISG15、IFIT1和IFITM1基因相对表达量显著下调(P<0.05),KCNJ13基因相对表达量显著上调(P<0.05)。与PEDV组相比,PEDV+ML组在感染后添加ML处理12 h使MMP13基因相对表达量显著下调(P<0.05),PEDV-M基因相对表达量显著上调(P<0.05),处理24 h使IL-6、IL-8、IFN-β、MX1、ISG15、IFIT1、IFITM1、IFITM3基因相对表达量显著下调(P<0.05),PEDV-S、M、N、KCNJ13基因相对表达量显著上调(P<0.05)。综上所述,PEDV感染前ML预处理具有一定的抗病毒效果;PEDV感染使细胞处于免疫应激状态,ML有一定的缓解作用。

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。

基于网络药理学和分子对接探究白杨素和柚皮素抗PEDV的作用机制及试验验证

【目的】探讨白杨素和柚皮素抗猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)的作用靶点和机制,为进一步以白杨素和柚皮素开发新型抗PEDV的治疗药物提供理论依据。【方法】利用PharmMapper、TCMSP、SEA Search Server和STITCH在线数据库获得白杨素和柚皮素的潜在作用靶点,同时检索GeneCards数据库获得PEDV对宿主的作用靶点,利用在线程序Draw Venny Diagram获取白杨素、柚皮素与疾病的交集靶点。通过STRING数据库和Cytoscape 3.9.1软件构建靶蛋白互作(PPI)网络并筛选关键靶点,对靶点进行GO功能和KEGG通路富集分析。通过AutoDock Vina v 1.2.0软件对核心靶点及小分子进行分子对接,并分析白杨素和柚皮素与靶蛋白的结合能和结合模式,利用PyMOL v 2.5实现对接结果的可视化。采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测白杨素和柚皮素对核心靶蛋白表达的影响。【结果】白杨素潜在抗PEDV的靶点有12个,其中白蛋白(ALB)、雌激素受体1(ESR1)、转化生长因子β-1蛋白(TGF-β1)可能是白杨素抗PEDV的核心靶点;柚皮素潜在抗PEDV的靶点有18个,其中ALB、胱天蛋白酶3(Caspase-3,CASP3)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARG)可能是柚皮素抗PEDV的核心靶点。白杨素抗PEDV靶点涉及21种生物过程、5种细胞组分和6种分子功能,共获得11条信号通路;柚皮素抗PEDV靶点涉及31种生物过程、8种细胞组分和19种分子功能,共获得13条信号通路。核心靶点与两种天然化合物之间以氢键和疏水作用力为主,有较强的相互作用。白杨素和柚皮素能极显著降低Caspase-3表达量(P<0.01),可能通过影响Caspase-3的表达和活化来颉颃PEDV诱导的细胞凋亡;极显著升高TGF-β1蛋白表达量(P<0.01),可能通过影响TGF-β1的表达抗PEDV诱导的炎症反应而治疗PEDV的感染。【结论】本研究揭示了白杨素和柚皮素分别通过潜在核心靶点ALB、ESR1、TGF-β1和ALB、Caspase-3、PPARG,以及IL17、PI3K-Akt和AMPK信号通路发挥抗PEDV作用的机制,为新型抗PEDV药物的研发提供新的思路。

一株猪流行性腹泻病毒的分离鉴定及其ORF3和S基因序列分析

为了探明辽宁省沈阳市某猪场仔猪发生腹泻的病原及其遗传进化特征,试验首先对该猪场发生腹泻的仔猪腹腔进行剖检,记录小肠组织的病理变化;收集病理变化较明显的组织进行切片和H.E.染色,观察并记录结果;取病料后提取病毒核酸,用猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(Porcine transmissible gastroenteritis virus,TGEV)、猪丁型冠状病毒(Porcine delta coronavirus,PDCoV)、猪轮状病毒(Porcine rotavirus,PRoV)和猪急性腹泻综合征冠状病毒(Swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV)检测引物进行RT-PCR检测;然后进行病毒的分离、致细胞病变效应(CPE)观察、传代、间接免疫荧光试验与效价的测定;最后对病毒的关键基因进行PCR扩增及遗传进化分析。结果表明:腹泻仔猪小肠肠壁变薄、胀满、充满水样内容物,肠系膜呈树枝状充血,肠系膜淋巴结水肿;十二指肠肠绒毛破碎、细胞坏死,固有层细胞充血;空肠肠绒毛萎缩变短,上皮细胞空泡样变性,少量淋巴细胞浸润,与PEDV感染猪只的肠组织病理变化相同。腹泻仔猪病料组织PEDV核酸检测结果为阳性,其他4种病原检测结果均为阴性。将盲传6代的病毒培养液接种于Vero细胞,培养48 h后出现明显的CPE,以PEDV N特异性单克隆抗体为一抗的间接免疫荧光试验出现特异性的绿色荧光,经测定病毒效价为1×10~(5.83)TCID_(50)/mL。将分离毒株命名为CH/XF1.C.3/2020,其ORF3基因和S基因与国内外PEDV参考株的相似性分别为89.9%~99.6%和92.7%~98.4%。该毒株与近年来分离的国内外的PEDV变异株亲缘关系较近,与经典毒株CV777(GenBank登录号为KT323979.1)的亲缘关系较远,属于GⅡ/GⅡa型PEDV。说明本试验成功分离到一株GⅡ/GⅡa型PEDV,该毒株为该猪场仔猪发生腹泻的病原。

猪肉及制品中HEV、PEDV和PDCoV三重qPCR方法的建立与应用

人兽共患病引发的动物源性食品安全事件频发,为从食品原料源头上控制和保障其食用安全,控制猪肉及其制品消费成本,本研究构建了可同时检测猪肉及制品中戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)、猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)和猪δ冠状病毒(Porcine delta corona virus,PDCoV)三重实时荧光定量PCR(Real-time Quantitative PCR,qPCR)方法。结果表明,三重qPCR方法只能扩增出3种目的病毒的特异性基因片段,特异性好;对HEV、PEDV和PDCoV三种病毒的最低检测限分别为6.02、6.98、6.92 copies/μL;组内和组间变异系数(CV%)在0.10%~3.00%之间,重复性好。将所建立方法应用于248份出口猪肉及制品和282份生猪粪拭子的检测,同时以相应病毒标准检测方法进行平行检测,结果显示猪肉及制品中三种病毒的检出率均为0%,与标准方法检测结果一致。生猪粪拭子中,该方法对PEDV、PDCoV和HEV三种病毒的检出率分别为1.06%、3.19%、0.35%,标准方法检出率分别为1.06%、3.19%、0%。研究表明,建立的三重qPCR检测方法能准确快速地检测猪肉及制品或生猪样品中三种病毒,为保障生鲜猪肉及其制品市场流通和阻断病毒食源性传播提供技术支持。

猪流行性腹泻病毒SCYA2204株的基因克隆及测序分析

为了解四川省雅安地区流行的PEDV的基因特征及遗传变异情况,本研究通过病毒RNA提取、RT-PCR、基因克隆及测序等方法获得一株PEDV SCYA2204的基因序列,利用生物信息学分析软件分析其核苷酸序列,并推导氨基酸的变异性和遗传进化特征。结果显示:SCYA2204是G2b亚型毒株,其S基因、ORF3基因、E基因、M基因、N基因与参考毒株的核苷酸序列同源性分别为92.5%~99.2%、96.0%~100%、97.0%~100%、97.4%~99.7%、95.2%~99.9%;由S基因构建的遗传进化树显示SCYA2204与5株四川往年流行毒株聚成一支,亲缘关系密切;与PEDV国内常用疫苗株CV777、AJ1102及四川往年流行毒株相比,SCYA2204 S蛋白存在10处氨基酸连续突变;与CV777和AJ1102比较,S蛋白核心中和表位共有2处氨基酸突变;此外,SCYA2204的S基因发生了重组事件,其主要亲本为G2b亚型的CH/SCXH/2018。上述研究表明,当前在雅安地区流行的PEDV毒株氨基酸序列发生了变异和重组,可能导致抗原性发生改变,影响现有疫苗的保护效力。

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。

PEDV分离株S1基因的重组杆状病毒真核表达

为了研究猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)分离株(PEDV/LA/2014/02)纤突蛋白(S1)的真核表达及其反应原性,本研究利用杆状病毒真核表达系统表达出重组His-PEDV-S1蛋白。利用在线软件分析PEDV S1基因在sf9细胞内的稀有密码子,经优化密码子后的基因进行人工合成,合成后的PEDV S1基因被克隆至杆状病毒的穿梭载体(pFastBac HT A)中,转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞进行重组,PCR方法验证后将重组成功的杆状病毒基因组转染sf9细胞,获得包装成功的杆状病毒,该病毒进一步接种sf9细胞,显微镜观察重组病毒引起的细胞病变,RT-PCR方法验证PEDV S1基因的mRNA表达水平,SDS-PAGE、Western blotting方法验证重组PEDV S1蛋白的表达及其反应原性。结果显示,试验成功构建了重组穿梭质粒pFastBac HT A-PEDV-S1(pSL598),成功包装表达了PEDV S1的重组杆状病毒,重组杆状病毒能使sf9细胞出现细胞变大、胞内有空泡等典型病变,PEDV S1基因的mRNA获得表达,重组蛋白His-PEDV-S1在sf9细胞中得到表达,蛋白质大小为83 ku左右,主要存在于细胞沉淀中,表达的重组蛋白能与小鼠抗His抗体和猪抗PEDV阳性血清反应,说明该蛋白具有较好的反应原性。本研究为研制PEDV新流行毒株新型亚单位疫苗和防控该毒株的流行提供了材料。

猪流行性腹泻病毒(PEDV)DR13株N蛋白和M蛋白的分离纯化

本研究使用Vero细胞复苏繁殖猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV) DR13株,并通过蔗糖梯度超速离心、SDS-PAGE电泳纯化PEDV DR13株的N蛋白和M蛋白。结果PEDV DR13株具有致Vero细胞病变能力,TCID50为10^5.12/mL;获得的PEDV DR13株N蛋白和M蛋白的质量浓度分别为119.3μg/mL和66μg/mL,为后续研究奠定了基础。

应用杆状病毒表达系统有效表达PEDV纤突蛋白

为了解决猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)变异毒株纤突蛋白(S蛋白)分子质量大、难以表达的问题,研究采用Signal 4.0软件预测S蛋白信号肽,构建表达替换信号肽S蛋白的重组质粒,鉴定正确后重组质粒转化DH10Bac感受态细胞并进行蓝白斑筛选,挑取白斑进行菌落PCR检测,检测无误后提取Bacmid DNA转染Sf9细胞,制备重组杆状病毒。采用杆状病毒表达系统表达目的蛋白,采用免疫印迹法(Western blot)和串联式飞行时间质谱(MALDI-TOF-TOF)技术鉴定表达蛋白,采用SDS-PAGE半定量方法测定蛋白含量;以Balb/c小鼠为材料进行免疫试验,应用中和试验、ELISPOT试验测定小鼠抗体滴度及细胞因子水平。结果表明,S蛋白氨基端20个氨基酸为蛋白信号肽,重组质粒经双酶切鉴定构建成功,经菌体PCR检测验证表达骨架构建完成,转染Sf9细胞后获得重组病毒rB-PEDV-S;重组病毒表达蛋白经Western-blot和MALDI-TOFTOF鉴定为目的蛋白,蛋白质量浓度可达0.008 6μg/μL;替换原有信号肽可有效提高S蛋白产量,以0.86μg/只剂量免疫小鼠后,可刺激小鼠产生IL-4,但血清抗体水平与PBS组无明显差异。替换信号肽有助于S蛋白表达,利用表达蛋白免疫小鼠可有效刺激IL-4产生。

携带猪流行性腹泻病毒抗原表位的铁蛋白纳米颗粒制备与免疫原性分析

【目的】制备携带猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)抗原表位的铁蛋白纳米颗粒,并评价其免疫原性,为PEDV的防控提供新的候选亚单位疫苗。【方法】将PEDV纤突蛋白S的COE和S1D区域设计成串联表位S1CD并进行密码子优化和合成,构建单独表达S1CD蛋白的重组质粒pET28a-S1CD及融合表达S1CD蛋白和铁蛋白亚基的重组质粒pET28a-S1CD-Ferritin,并在大肠杆菌中进行诱导表达和纯化。使用SDS-PAGE和Western blotting方法验证S1CD、S1CD-Ferritin蛋白在大肠杆菌内是否正确表达,并通过透射电镜观察其形态结构。将纯化的S1CD-Ferritin蛋白免疫小鼠,同时以纯化的S1CD蛋白和PBS为对照,采用间接ELISA方法检测各组小鼠血清的S特异性抗体水平和γ-干扰素(IFN-γ)含量,通过中和试验测定中和抗体水平,分析重组蛋白在小鼠体内的免疫原性。【结果】成功构建了重组质粒pET28a-S1CD和pET28a-S1CD-Ferritin。SDS-PAGE结果显示,高效表达出了S1CD和S1CD-Ferritin重组蛋白,大小分别约为22和39 ku,均以包涵体形式存在。Western blotting鉴定结果显示,S1CD和S1CD-Ferritin蛋白均与PEDV阳性血清发生特异性反应,表明原核表达得到的S1CD和S1CD-Ferritin重组蛋白具备良好的反应原性。透射电镜结果显示,纯化后的S1CD-Ferritin蛋白可形成大小均一、粒径为12~20 nm的球形颗粒,表明S1CD-Ferritin蛋白已成功组装为纳米颗粒。血清抗体检测结果显示,首次免疫7 d后,S1CD-Ferritin蛋白免疫组抗体水平迅速提高,显著高于S1CD蛋白免疫组(P<0.05);首次免疫28 d后,S1CD-Ferritin蛋白免疫组的中和抗体水平及IFN-γ含量均显著高于S1CD蛋白免疫组(P<0.05)。【结论】融合铁蛋白的PEDV抗原表位在大肠杆菌中得到高效表达,并能自组装形成纳米颗粒,显著增强目的抗原的免疫原性,为研究新的PEDV亚单位疫苗拓宽了研究思路。

猪流行性腹泻病毒疫苗研究进展

猪流行性腹泻病(porcine epidemic diarrhea,PED)是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种肠道传染病,给养猪业造成了巨大的经济损失,目前尚无有效的治疗药物,接种疫苗仍是主要预防措施。自1971年首次发现PEDV以来,该病毒便不断发生变异并出现了大范围传播,有关PEDV疫苗的研究工作也在不断完善,但免疫效果并不理想。疫苗的安全性和有效性是疫苗研发的首要因素。传统灭活疫苗安全性好,但需多次大量接种;弱毒疫苗免疫原性强,但易毒力返祖;新型亚单位疫苗与灭活疫苗类似,保证抗原蛋白的天然构象、提高免疫原性是今后研发的重点;重组活载体疫苗中的载体本身就充当了“免疫增强剂”的角色,而另一方面,致弱后的载体能否稳定遗传及其安全性还需更深入的研究;面对变异速度极快的冠状病毒,第三代核酸疫苗只需简单修改相应基因即可迅速投入使用,而这类疫苗存在很大的缺口,未来需要侧重于核酸疫苗的研发;利用转基因植物生产疫苗可避免其他动物病原的污染,无需低温储存,植物细胞壁可对抗原蛋白进行保护,避免被酶消化,稳定性好,但这类疫苗在进行大规模生产时要注意基因污染的问题,借助花粉将外源基因传递给其他植物会导致自然多样性的丧失;相比于其他种类的疫苗,纳米疫苗免疫保护效果更持久,能诱导良好黏膜免疫应答反应,但其成本问题和制备工艺问题亟待解决。笔者对传统的灭活疫苗、弱毒疫苗及新型的亚单位疫苗、病毒活载体疫苗、细菌活载体疫苗、核酸疫苗、转基因植物疫苗和纳米疫苗进行综述,比较各类疫苗优势与短板,以期为未来PEDV疫苗的研发提供参考。

2020—2021年我国部分地区猪流行性腹泻病毒S1、M和ORF3基因遗传进化分析

为了解2020—2021年我国部分地区猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)毒株变异及遗传进化情况,试验从多个地区的51家猪场采集340份疑似感染PEDV的猪小肠组织、粪便和肛拭子,提取病毒核酸后采用RT-PCR方法扩增S1、M和ORF3基因并测序,与GenBank中PEDV参考毒株进行比对分析,利用生物信息学软件构建遗传进化树,分析核苷酸序列同源性及氨基酸序列。结果表明:共获得57份PEDV阳性样品,来源于14家猪场,猪场阳性率为27.5%,并对从阳性猪场获得的14株毒株进行命名。与经典毒株CV777相比,14株PEDV毒株的S1、M和ORF3基因均出现不同程度的氨基酸突变。在14株毒株的S1基因中,Heyuan2021-7毒株位于G1-2分支,其余13株位于G2分支,14株毒株与参考毒株GD-A核苷酸序列的相似性较高,为89.3%~99.9%,存在多处氨基酸的缺失和插入。在M基因中,14株毒株位于G2分支且与参考毒株FR-001核苷酸序列的相似性为98.1%~99.7%,只存在氨基酸突变。在ORF3基因中,FC2021-1、GDzq2020-12、GDmm^(2)021-1和GDjm-DG-2021-12毒株位于G1-2分支,其余10株位于G2分支,14株毒株与参考毒株VN-JFP1013核苷酸序列的相似性为95.4%~99.3%,同源性较高,只存在氨基酸突变。说明2020—2021年我国部分地区流行的PEDV毒株有G1型和G2型毒株,其S1基因较M和ORF3基因突变程度更大,PEDV的流行情况相对复杂。

莽草酸对PEDV感染仔猪生长性能、腹泻指数、血清免疫及抗氧化指标的影响

试验旨在研究莽草酸对感染猪流行性腹泻病毒(PEDV)仔猪的生长性能、腹泻指数、血清免疫及抗氧化指标的影响。将120头感染PEDV的7日龄“杜×长×大”仔猪随机分为6组,每组5个重复,每个重复4头猪。处理1组、2组、3组分别每日给感染PEDV仔猪灌服800、400、200 mg/kg莽草酸,处理4组每日给感染PEDV仔猪灌服400 mg/kg绿原酸,处理5组每日给感染PEDV仔猪灌服2万单位庆大霉素,处理6组为阳性对照组,另选选择20头健康仔猪作为空白对照组。试验期为5 d,之后观察3 d。结果显示,与阳性对照组相比,处理1组、2组、3组仔猪平均日增重(ADG)均显著升高(P<0.05)。处理1组和2组仔猪的PEDV感染治愈率均达到85%,处理5组仔猪的PEDV感染治愈率为65%;处理1组、2组、3组仔猪血清中的免疫球蛋白G(IgG)含量均显著升高(P<0.05);处理1组、2组、3组仔猪血清中的总超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、一氧化氮(NO)、髓过氧化物酶(MPO)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及总抗氧化能力(T-AOC)显著升高(P<0.05);丙二醛(MDA)、黄嘌呤氧化酶(XOD)水平显著降低(P<0.05)。研究表明,莽草酸能够提高仔猪的生长性能,降低腹泻指数,增强血清免疫力和抗氧化能力,对PEDV感染仔猪具有抗病促生长作用。

大白猪仔猪感染流行性腹泻病毒后空肠转录组学变化研究

【目的】猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea,PED)的广泛流行给猪场造成了严重损失。现有疫苗对其变异毒株的防控作用非常有限,从宿主角度筛选的有效免疫相关分子标记仍然缺乏。本研究旨在鉴定感染和未感染猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)的大白猪仔猪空肠组织差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),为PEDV致病机制研究奠定基础。【方法】以8头未吃初乳的0日龄大白猪为试验动物,使用人工乳饲喂至3日龄,随机挑选4头进行攻毒(感染组),其余4头作为对照组。收集感染后死亡及对照组仔猪的空肠组织进行转录组测序。通过差异表达分析筛选与病毒复制及机体免疫应答相关的基因,对DEGs进行GO功能和KEGG通路注释,并随机挑选5个DEGs进行实时荧光定量PCR验证。【结果】通过对测序数据质控、比对等分析共鉴定到16256个蛋白编码基因(protein coding genes,PCGs),通过差异分析鉴定到1328个DEGs,其中629个表达上调,699个表达下调。GO功能和KEGG通路富集分析显示,上调的DEGs显著参与了106个的GO条目和36条KEGG通路,主要与有机体系统和环境信号过程有关;下调的DEGs显著参与了54个GO条目和23条KEGG通路,主要与代谢反应有关。通过对CCND 2、CREBBP、EGFR、MCL 1、PIK 3 CB进行实时荧光定量PCR检测发现,其表达趋势与转录组测序结果一致。【结论】本研究鉴定到1328个DEGs,其中629个表达上调,699个表达下调,上调基因主要参与环境信息处理、有机体系统通路,下调基因主要参与代谢通路,为探究PEDV致病的分子机制提供了理论依据。

2020-2021年中国部分地区猪流行性腹泻病毒S 1基因遗传变异分析

【目的】了解2020―2021年猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)的流行情况和遗传变异情况。【方法】本研究对中国部分地区73个猪场的525份样本进行RT-PCR检测,对检测为阳性的样本进行PEDV S 1基因扩增与测序,并进行流行病学统计分析,使用DNAStar软件进行核苷酸相似性分析和氨基酸位点变异分析,利用Mega 6.06软件对PEDV S 1基因进行遗传进化分析,对疑似重组的序列使用RDP4软件进行S 1基因重组分析。【结果】在2020—2021年的525份临床样本中PEDV检出阳性率为26.29%(138/525)。流行病学统计分析显示,冬季属于PEDV高发季节,1日龄仔猪感染率最高,为42.75%(59/183),并在中国6个地区大范围流行。S 1基因遗传进化分析显示,138株PEDV S 1基因序列主要位于两个分支,131株毒株属于G2群,其中126株属于G2a亚群,与HBXY2、SNJ-P在同一亚群,5株属于G2b亚群,与AJ1102、LW/L、S14在同一亚群;其余7株毒株位于G1群和G2群之间,形成一个独立分支。经重组分析发现,该分支的7株毒株存在同一种重组事件,断点位于第59―695 bp处,可能为跨群重组毒株;138个S 1基因序列之间核苷酸相似性为85.7%~100%,与经典毒株CV777的核苷酸相似性为85.2%~92.3%,其中131株G2群分离毒株与经典毒株CV777相比,在S 1基因N端第56、59-62、138-139、159-160位,与G2群参考株氨基酸序列存在相同并具有特征性的缺失和插入。【结论】2020―2021年PEDV流行株呈变异趋势,其主要流行基因型为G2群,与2010年以后流行的变异株亲缘关系较近,与经典毒株亲缘关系较远,且存在跨群重组,对中国持续监测PEDV流行性和变异性具有重要意义。

DDX1影响猪流行性腹泻病毒复制的机制研究

【目的】探究RNA解旋酶DEAD-box家族蛋白DDX1在猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)感染猪回肠上皮细胞(IPI-2I)期间发挥的作用,为揭示DDX1的生物学功能奠定基础。【方法】参照GenBank中猪源DDX 1基因序列(登录号:XM_021087822.1),设计特异性引物PCR扩增DDX 1基因全长并连接至pMD19-T克隆载体,双酶切鉴定成功后连接至pcDNA3.1表达载体;连接产物转化后筛选阳性菌落;培养IPI-2I细胞,取传代2次的细胞铺于6孔板内进行后续试验,将阳性菌落的重组质粒转染至6孔板培养24 h后收集蛋白质,Western blotting检测DDX1转染效率;以感染复数(MOI)为1.0的PEDV感染已转染pcDNA3.1-DDX1或PBS(对照)的IPI-2I细胞,建立PEDV感染细胞模型,PEDV感染12 h后分别收集细胞总蛋白质和RNA;间接免疫荧光试验检测细胞水平上PEDV N蛋白的表达,实时荧光定量PCR检测PEDV N基因mRNA表达水平,Western blotting检测PEDV N蛋白的表达水平;使用生物信息学软件预测DDX1蛋白的磷酸化位点;免疫沉淀试验检测PEDV感染IPI-2I细胞12 h后DDX1的磷酸化水平。【结果】PCR成功扩增得到大小为2223 bp的DDX 1目的基因条带。双酶切鉴定结果显示,成功构建pMD19-T-DDX1克隆载体和pcDNA3.1-DDX1真核表达载体。与PBS组相比,转染pcDNA3.1-DDX1的细胞DDX1蛋白表达水平极显著上升(P<0.01),表明DDX1转染成功。间接免疫荧光试验结果显示,与PBS组相比,PEDV感染组中出现大量绿色荧光信号,表明PEDV感染IPI-2I细胞模型构建成功;与PBS组相比,PEDV N蛋白的荧光信号明显减少,PEDV N基因mRNA表达水平及蛋白表达水平均极显著降低(P<0.01)。生物信息学分析发现,DDX1蛋白具有多个磷酸化位点,其中包括17个丝氨酸、12个苏氨酸及6个酪氨酸。免疫沉淀试验结果显示,与未感染组相比,PEDV感染组中DDX1磷酸化水平极显著上升(P<0.01)。【结论】本研究成功构建了pcDNA3.1-DDX1真核表达载体,发现PEDV感染IPI-2I细胞12 h后,DDX1抑制了PEDV的复制,升高了磷酸化水平,说明DDX1在PEDV感染期间可能通过磷酸化抑制PEDV的复制。