敲除CRFK细胞氨基肽酶N对猫传染性腹膜炎病毒复制影响的研究

猫氨基肽酶N(fAPN)参与猫传染性腹膜炎病毒(FIPV)的感染过程,为研究f APN对FIPV复制的影响,本研究针对f APN第14外显子设计了1对sg RNA,将sg RNA退火后克隆至p X458质粒中,构建同时含有Cas9蛋白和sg RNA的重组质粒。重组质粒经PCR及测序鉴定正确后,瞬时转染猫肾细胞(CRFK)中,24 h后通过流式细胞仪分选带有绿色荧光的单克隆细胞。单克隆细胞经稳定传代培养后,细胞中的绿色荧光消失,对细胞进行PCR和测序,结果显示:3株单克隆细胞在f APN第14外显子有1个碱基的插入,造成移码突变,导致f APN不能正常表达,表明敲除f APN蛋白的CRFK细胞系正确构建,命名为KO-APN14。将FIPV分别感染CRFK细胞及培养20代的KO-APN14细胞,48 h后通过间接免疫荧光试验(IFA)检测FIPV N蛋白的表达;将FIPV分别感染CRFK细胞及KO-APN14细胞,在感染4 h、12 h、24 h、36 h时采用RT-q PCR分别检测FIPV N基因、视黄酸(维甲酸)诱导基因I(RIG-I)、黑色素瘤分化相关基因5(MDA5)、Toll样受体3(TLR3)、干扰素β(IFN-β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)的转录水平。IFA结果显示:感染FIPV的CRFK细胞出现绿色荧光,未感染FIPV的CRFK细胞、未感染FIPV的KO-APN14细胞及感染FIPV的KO-APN14细胞均无绿色荧光;RT-q PCR检测FIPV感染各细胞后病毒N基因的转录水平,结果显示:与感染FIPV的CRFK细胞相比,感染FIPV的KO-APN14细胞能够极显著抑制FIPV N基因的转录(P<0.0001);RT-q PCR检测FIPV感染各细胞后上述各细胞因子的转录水平,结果显示:与感染FIPV的CRFK细胞相比,感染FIPV的KO-APN14细胞能够抑制RIG-I、MDA5、TLR3、IFN-β、IL-6、IL-10、TNF-α及f APN的转录。综上所述,f APN是FIPV在侵入细胞及病毒复制过程中发挥重要作用,并在FIPV引起的炎症反应过程中起关键作用。本研究为f APN在免疫炎症反应中作用的研究提供科学依据,并为培育基因编辑抗病育种猫奠定实验基础。

猪肠道组织RIG-I的表达及其在猪传染性胃肠炎病毒致病机制中作用的初步研究

为探究天然免疫分子维甲酸诱导基因Ⅰ(RIG-I)在猪肠道组织中的表达情况,评价其在猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)致病机制中的作用。本研究经原核表达重组RIG-I蛋白(rRIG-1)并采用SDS-PAGE切胶纯化该蛋白,将其免疫大白兔制备兔RIG-I多克隆抗体,采用间接ELISA检测抗体效价。结果显示获得了效价可达1∶64000的兔RIG-I多克隆抗体。利用该抗体经western blot检测SPF猪各肠道组织中RIG-I的表达。结果显示,制备的多克隆抗体可与猪各肠道中的RIG-I反应,且RIG-I在SPF猪空肠中的表达量最高。利用该抗体经western blot检测TGEV感染的ST细胞及猪空肠中RIG-I的表达水平。结果显示,TGEV感染后ST细胞中RIG-I的表达水平极显著高于空白对照细胞(P<0.01);与正常SPF猪空肠相比,TGEV感染的SPF猪空肠组织中RIG-I蛋白的表达水平明显提高。表明TGEV感染后能够刺激细胞内源性及感染猪肠道组织中RIG-I蛋白的表达水平。将本研究构建的重组质粒pCAGGS-RIG-I-flag和RIG-I干扰RNA(siRIG-I)分别转染ST细胞,采用western blot鉴定RIG-I的过表达和敲低效果后,再利用TGEV感染,24 h后采用qPCR检测RIG-I对上述ST细胞中IFN-β转录水平的影响;收集细胞上清,采用TCID50方法测定病毒滴度。qPCR及病毒滴度的测定结果显示,与转染空载体的对照组相比,RIG-I过表达的ST细胞中IFN-β的转录水平极显著升高(P<0.001),且细胞上清中的病毒滴度下降约75%;与转染NCsiRNA的对照组相比,敲低RIG-I的ST细胞中IFN-β的转录水平极显著下降(P<0.001),且细胞上清中的病毒滴度升高约4.8倍。表明,TGEV感染细胞中的RIG-I能够促进细胞中IFN-β的转录,提高宿主细胞的抗病毒免疫反应,从而抑制病毒的复制。本研究结果证实RIG-I在介导TGEV诱导宿主细胞产生IFN的过程中发挥重要作用,该结果为深入探究TGEV的致病机制奠定了实验基础。