中国猪流行性腹泻病毒分子流行病学研究进展

2010—2011年中国境内的猪流行性腹泻(PED)大流行给养猪业造成重大经济损失。因疫苗免疫无法控制疫病流行,因此学者普遍认为猪流行性腹泻病毒(PEDV)出现了新的变种。论文综合分析了这个时期国内学者PEDV分子流行病学的研究结果,又对国内新近分离的PEDV的11个毒株的全基因序列进行遗传进化分析,进一步确定了国内暴发流行的PEDV毒株已远离中国86年分离的毒株和欧洲毒株CV777,成为了一个新的基因型。毒株基因变异应该是造成免疫失败和仔猪死亡率高的主要原因。进一步分析发现分离毒株的全长基因序列和棘突蛋白(S)基因序列长度有差异,其他基因长度保守性强。S基因的变异率高于其他基因,特别是短期内基因突变主要发生于S基因。综合分析认为国内变异毒株虽与韩国毒株遗传关系较近,但从境内毒株衍生和进化而来的可能性更大。因2006年已经观察到PEDV的免疫失效和PED流行,2010—2011年PED集中暴发可能是病原长期突变和适应性积累的结果,提示今后应充分发挥全国动物疫病预警网络的作用,加强毒株进化检测和疫病预警,优化疫病的防控手段,降低疫病发生频次和规模,减小疫病发生损失。

猪星状病毒的流行病学调查及遗传进化分析

为了解上海地区猪群中猪星状病毒(PAstV)的流行现状及其遗传特性,本研究于2016年~2020年间在上海不同地区10个猪场共采集了1416份仔猪腹泻粪便样品,利用RT-PCR方法及生物信息学技术进行检测与分析。结果显示,PAstV的总阳性率为26.2%,PAstV与其他腹泻病病原的混合感染情况较复杂,二重感染率占比达56.93%,主要以PAstV/猪嵴病毒(PKoV)为主(20.07%);三重感染率占比29.41%,以PAstV/PKoV/猪流行性腹泻病毒(PEDV)(10.09%)感染模式为主;四重感染率为11.4%,以PAstV/牛病毒性腹泻病毒(BVDV)/猪札幌病毒(PoSaV)/猪萨佩罗病毒(PSV)(13.51%)感染为主。猪群中PAstV的流行与气温差有很大关系,在季节交替时节流行率较高,特别是秋冬交替时节。选取其中2个PAstV阳性样品(JS-PAstV和CM-PAstV)进行全基因组序列的测定和分析,结果显示两者的全基因组同源性不高,仅为73.8%。全基因组进化分析显示,CM-PAstV分别与挪威、日本、美国的PAstV 3型的亲缘性较近;而JS-PAstV与匈牙利的PAstV 3型的亲缘性最近。对ORF2基因进行病毒重组分析,显示JS-PAstV和CM-PAstV的ORF2基因均与人星状病毒之间存在重组现象。提示,上海地区猪群中存在PAstV 3型的流行,且遗传距离较远,但存在与人星状病毒重组的风险,需进一步监测关注。本研究数据丰富了国内PAstV的流行病学资料,可为该病的风险防控提供科学数据。

猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白NSP4细胞核定位研究

为探讨PRRSV非结构蛋白4(NSP4)功能,体外构建了pEGFP-N1-nsp4真核表达载体,转染Marc-145细胞,利用NSP4-GFP融合蛋白携带的绿色荧光标记,研究NSP4蛋白在Marc-145细胞中的定位,并根据蛋白疏水性设计构建含有nsp4基因N端不同长度的重组pEGFP-N1表达载体,转染细胞以进一步了解NSP4蛋白是否存在核定位信号序列及其在细胞中的分布。试验结果表明:融合蛋白主要位于细胞核,部分在胞浆内。PRRSV NSP4蛋白铰链区(hinge region,HR)145～168氨基酸是决定蛋白核内定位的功能区,该片段缺失影响NSP4蛋白进入细胞核。结论:体外转染细胞内表达的NSP4蛋白主要分布在细胞核内,HR区是其核定位信号,NSP4蛋白通过HR区信号作用主动进入细胞核内。

猪流感病毒多表位融合蛋白对小鼠的免疫原性分析

作者拟利用表位多肽的抗原性及黏膜佐剂免疫增强作用,设计可通过黏膜途径免疫接种的猪流感病毒通用型疫苗。体外合成H1N1、H3N2亚型猪流感病毒表位抗原基因,C末端串联大肠杆菌热敏性肠毒素LTb基因,构建pET30(a)-ep-LTb表达载体,利用SDS-PAGE、Western blot分析重组融合蛋白表达及生物学特性,小鼠免疫试验分析融合蛋白免疫原性。SDS-PAGE检测表达蛋白相对分子质量约38ku,主要以包涵体形式存在。重组蛋白可与抗His-tag抗体和CTB抗体发生特异性反应。ELISA及HI试验检测,经黏膜途径免疫的小鼠产生了针对重组表位模拟抗原蛋白及H1N1、H3N2亚型猪流感病毒的血清抗体及局部黏膜分泌型IgA抗体。利用猪流感病毒表位抗原与LTb基因串连获得的融合蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,且在黏膜接种局部产生理想的分泌型IgA抗体,能有效阻断病原由黏膜局部感染,为研制猪流感病毒通用型疫苗奠定了基础。

适应肠道细胞的猪德尔塔冠状病毒对仔猪的致病性分析

为分析适应肠道细胞的猪德尔塔冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)对仔猪的致病性,本研究首先用ST细胞分离培养的PDCoV感染IPEC-J2细胞进行适应性试验,通过间接免疫荧光试验(IFA)检测PDCoV抗原,然后绘制病毒生长曲线,最后分析适应IPEC-J2细胞的PDCoV对仔猪的致病性。结果表明:1)经ST细胞分离培养的PDCoV可以感染IPEC-J2细胞并出现CPE,可在细胞内检测到PDCoV抗原,PDCoV在感染IPEC-J2细胞后48 h达到增殖高峰。2)适应IPEC-J2的PDCoV对仔猪具有肠致病性,仔猪出现明显腹泻症状,甚至出现死亡;剖检可见明显的肠道病变,病理组织学显示肠上皮细胞及肠绒毛病变,并通过免疫组化对抗原进行定位,发现PDCoV广泛分布于肠道上皮细胞。3)肠道免疫细胞因子分析发现PDCoV感染仔猪后肠道I型干扰素表达上调,同时激活体内Th1和Th2型肠道细胞免疫反应,诱导感染仔猪产生免疫细胞因子发挥抗病毒作用。综上,经ST细胞分离培养的PDCoV对IPEC-J2细胞具有较强的适应性,并对仔猪产生较强的致病性。本研究为PDCoV致病机制及抗病毒免疫进一步研究奠定基础。

猪萨佩罗病毒对仔猪的致病性

猪萨佩罗病毒(PSV)是我国近年来新报道的仔猪腹泻病原,为深入了解PSV对仔猪腹泻的致病作用,本研究建立了PSV感染仔猪模型,通过对感染仔猪临床症状、剖检及组织病理学变化观察发现PSV能感染仔猪并导致发病,临床仔猪表现体温下降、出现腹泻症状,腹泻率可达80%,病死率20%。组织病理学观察肠道、肺脏及淋巴结病变明显,肠道绒毛受损,肺脏和淋巴结炎性细胞浸润。感染仔猪组织脏器病毒载量检测显示,病毒主要定植在肠道、肺脏和淋巴组织。荧光定量PCR对外周血中相关细胞因子水平检测,攻毒初期IL-1α、IL-6细胞因子上升明显,后期IL-2水平升高较快;抗病毒因子MX1水平持续上高,在14 d左右达到高峰。结果表明,PSV感染低日龄仔猪可引起腹泻,甚至死亡;病毒定植部位以肠道、肺脏及淋巴组织为主;感染后能诱导仔猪机体产生高水平细胞因子及抗病毒因子,攻毒仔猪体内先诱导产生TH2型体液免疫反应为主的抗炎性反应为主,后期以诱导TH1型促炎症反应的免疫应答为主。

猪流行性腹泻病毒流行毒株S1片段的克隆表达及其抗体制备

通过对猪流行性腹泻病毒（PEDV）流行毒株S基因进行序列分析,选取S1蛋白502～641氨基酸位置,根据大肠杆菌密码子偏嗜性进行密码子优化,PCR融合扩增片段,并将其克隆到原核表达载体上,获得重组质粒p ET32a-S417、p XXGST-S417。将获得的重组质粒转化到BL21感受态细胞,成功诱导表达、纯化,以GST-S417重组蛋白作为抗原免疫家兔制备多克隆抗体。结果表明：本试验所选区域具有好的抗原免疫原性,制备的多克隆抗体能特异性识别目的蛋白,为PEDV诊断试剂盒和疫苗研制提供了理论依据。