黑龙江地区G6P[5]型牛轮状病毒分离鉴定及遗传进化分析

牛轮状病毒(bovine rotavirus,BRV)是引起犊牛急性病毒性胃肠炎的主要病原体之一。为调查黑龙江省牛群BRV的基因型及其遗传进化多样性,利用恒河猴胚肾细胞(MA-104)对BRV阳性粪便样本进行病毒分离,通过逆转录-聚合酶链反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测、间接免疫荧光鉴定和电镜观察方法对分离毒株进行鉴定;进一步通过Illumina二代测序技术获得分离毒株全基因组,对其进行序列分析,并构建VP4、VP7进化树。结果显示,MA-104细胞盲传至第5代出现细胞病变效应(cytopathic effect,CPE),传至第8代稳定出现CPE,分离毒株经RT-PCR检测、间接免疫荧光鉴定为BRV阳性,电镜观察结果显示在细胞培养物中观察到呈典型车轮状的无囊膜病毒粒子,符合BRV形态特征,表明成功分离得到一株BRV,将其命名为BRV HLJ-J7;全基因组测序分析显示基因型为G6-P[5]-I2-R2-C2-M2-A11-N2-T6-E2-H3型;遗传进化分析结果显示,VP4基因与中国分离毒株Y3亲缘关系最近,同源性为98.2%;VP7基因与中国分离毒株LN19-4亲缘关系最近,同源性为98.8%。研究成功分离到一株G6P[5]型BRV,为黑龙江省BRV遗传进化及分子流行病学的研究奠定基础。

坏死杆菌外膜囊泡诱导羊中性粒细胞自噬和NLRP3炎性小体的研究

为探究坏死杆菌(Fn)外膜囊泡(OMV)对羊中性粒细胞自噬及NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体激活的影响,本研究提取并纯化Fn OMV,经透射电子显微镜观察并测定纯度后,以5μg/mL的OMV刺激羊中性粒细胞1 h、2 h、4 h、6 h,以未刺激的细胞作为对照组,经姬姆萨染色和倒置光学显微镜观察羊中性粒细胞形态。电镜观察可见OMV为球形囊泡状结构且纯度较高。姬姆萨染色结果显示,细胞为典型的杆状核和分叶核样中性粒细胞。光学显微镜观察结果显示,对照组羊中性粒细胞为圆形,而5μg/mL OMV刺激组细胞出现细胞肿胀、体积变大变形的现象,且刺激2 h~6 h上述细胞变化更明显。采用荧光定量RT-PCR检测OMV刺激后的羊中性粒细胞中炎性小体相关基因NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18,自噬相关基因mTOR、Beclin 1、MAP1LC3B、P62 mRNA的相对转录水平。结果显示,与对照组相比,OMV刺激1 h时GSDMD mRNA的相对转录水平极显著升高(P<0.0001),其他炎性小体相关基因mRNA的相对转录水平无显著变化;刺激2 h时GSDMD mRNA的相对转录水平显著下降(P<0.05),炎性小体相关基因NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18 mRNA的相对转录水平均显著升高(P<0.05);刺激4 h和6 h时GSDMD mRNA的相对转录平极显著下降(P<0.0001),NLRP3、IL-1βmRNA的相对转录水平均显著升高(P<0.05),Caspase-1、IL-18 mRNA的相对转录水平均无显著变化。自噬相关基因mTOR、Beclin 1、MAP1LC3B、P62 mRNA的相对转录水平在不同刺激时间后均显著升高(P<0.05)。上述结果表明,5μg/mL的Fn OMV刺激羊中性粒细胞2 h可激活NLRP3炎性小体;5μg/mL的Fn OMV可在基因水平上启动羊中性粒细胞自噬并形成自噬小体。本研究为Fn的致病机制研究奠定了基础。

BLV-ΔmiRNAs和BLV感染奶牛乳腺上皮细胞的基因转录组学分析

地方流行性牛白血病(enzootic bovine leukosis,EBL)是由牛白血病病毒(bovine leukemia virus,BLV)感染所引起的一种肿瘤增生性疾病,在我国奶牛群中广泛流行,制约着我国奶牛养殖行业的发展。BLV一般通过子宫内感染及摄入受感染的牛奶和初乳发生感染,感染后的奶牛乳腺上皮细胞对金黄色葡萄球菌更易感。作为BLV高效复制所必需的功能元件,BLV-miRNAs在肿瘤形成的过程中起着关键的作用,但BLV-miRNAs对奶牛乳腺组织的影响缺乏报道。研究使用BLV和BLV-ΔmiRNAs 2种病毒分别感染奶牛乳腺上皮细胞,进行UMI绝对定量转录组测序。结果显示:BLV和BLV-ΔmiRNAs 2种病毒感染奶牛乳腺上皮细胞后,基因转录水平发生变化,差异基因主要富集在生物进程中,包括基因转录(HMGA1、C1QBP、PTMA等)、细胞衰老(HMGA1、SERP1等)、细胞增殖迁移(PTPRJ、EPPK1等)、病毒感染复制(HMGA1、C1QBP等)、蛋白质代谢(SERP1、USE1等)、免疫功能(PTMA、PTPRJ等),KEGG分析结果显示BLV-miRNAs可以激活代谢通路、miRNA与癌症、病毒感染、病毒致癌、IL-17信号通路、粘附连接等信号通路。因此,BLV-miRNAs在BLV感染奶牛乳腺组织时可能通过影响乳腺上皮细胞免疫功能,改变细胞状态,从而加快病毒感染进程,促进病原菌的侵染,加快奶牛乳腺疾病的发生发展。试验结果为进一步研究BLVmiRNAs的功能研究奠定了基础。

载体介导噬菌体入胞及抗胞内寄生菌研究进展

为了解载体介导噬菌体入胞及抗胞内寄生菌的最新研究进展,利用文献综述法检索近年载体介导噬菌体入胞的相关文献,从功能发挥、试验技术及应用前景等方面对可应用于介导噬菌体入胞的载体进行整理讨论。结果表明:1)噬菌体作为一类能够感染和裂解细菌的病毒,其天然存在的抗菌特性使其作为抗生素替代物的研究广泛存在,但其靶向胞内寄生菌的基础研究主要集中在国外,国内鲜有报道。2)与游离噬菌体相比,以无机纳米微粒、脂质体等作为载体介导噬菌体入胞,能够防止噬菌体被宿主免疫系统清除和免受细胞内环境影响。3)脂质体因其作为载体可有效提高噬菌体入胞效率及杀菌效率,现已成为研究最广泛的噬菌体入胞载体之一。因此,本文综述近年来国内外关于载体介导噬菌体入胞及抗胞内寄生菌研究进展,详细阐述不同介导噬菌体入胞的载体特性、入胞机制以及如何提高入胞效率等方面的最新研究,并针对目前存在的问题和发展前景进行展望,以期为更有效地利用载体投递系统高效投递噬菌体解决细胞内细菌感染的实际问题提供参考与理论支撑。

肺炎克雷伯菌噬菌体分离鉴定及抑菌效果研究

为探究噬菌体作为新型生物抗菌剂防控肺炎克雷伯菌引起的奶牛乳房炎和乳制品及其加工过程污染,以及对生物被膜清除的能力,以ATCC 700603为宿主菌从某牛场水样中分离得到1株肺炎克雷伯菌噬菌体vB_KpnM-YP11,并通过透射电镜观察噬菌体形态特征;通过双层平板法测定噬菌体宿主谱;通过最佳感染复数、一步生长曲线、温度和pH稳定性测定噬菌体生物学特性;通过全基因组测序分析基因组的结构特征、比较其进化关系;通过结晶紫染色法和平板计数法测定噬菌体对生物被膜的抑制和清除效果;通过牛奶试验分析该噬菌体对牛奶中肺炎克雷伯菌的抑菌效果。结果表明:1)从牛场水样中分离获得肺炎克雷伯菌噬菌体vB_KpnM-YP11,能形成清晰透亮噬菌斑,透射电镜观察vB_KpnM-YP11具有肌尾噬菌体的典型结构。2)测定噬菌体宿主谱,表明vB_KpnM-YP11能够裂解18/34株牛源肺炎克雷伯菌。3)生物学特性结果表明vB_KpnM-YP11最佳感染复数为0.1,vB_KpnM-YP11感染宿主菌潜伏期为30 min,爆发期为50~90 min,110 min后进入平台期,平均裂解量为69 PFU/cell,在pH(3~11)和温度(4~60℃)范围内活性稳定。4)vB_KpnM-YP11基因组全长166607 bp,GC含量为39.52%,注释结果显示共有276个ORF和15个tRNA,不含耐药基因及毒力基因。5)vB_KpnM-YP11最佳感染复数为0.1时,具有显著抑制肺炎克雷伯菌生物被膜的形成能力。vB_KpnM-YP11效价为108 PFU/mL,10^(9) PFU/mL能有效清除肺炎克雷伯菌生物被膜。在室温条件下,12 h内vB_KpnM-YP11使牛奶中细菌浓度下降98%。综上,本研究分离获得噬菌体vB_KpnM-YP11潜伏期短、裂解效率高,不仅能抑制和清除生物被膜,同时对牛奶中肺炎克雷伯菌也有显著的抑菌效果,具有作为肺炎克雷伯菌生物抗菌剂的应用潜力。