新型冠状病毒假病毒制备方法的优化及应用

该文旨在建立一种稳定高效的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)假病毒构建方法,并将所制备的假病毒用于评估抗体中和水平。通过比较不同穿梭质粒、质粒配比以及转染试剂对假病毒滴度的影响,优化制备高滴度假病毒的条件;通过制备不同的SARS-CoV-2突变株假病毒,测试该方法的稳定性;利用所制备的假病毒对SARS-CoV-2抗体的中和能力进行评价,测试该方法的可靠性。优化结果表明,当使用Lipofectamine^TM3000作为转染试剂时,pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP?psPAX2?pcDNA3.1-S以0.300μg?0.225μg?0.240μg的质量比转染获得的假病毒滴度最高。进一步,发现利用该方法包装的三种突变株的假病毒均可达到较高滴度。利用该方法制备的假病毒可以用于SARS-Co V-2抗体的中和活性检测,测得IC₅₀值为0.126μg/m L。该研究成功建立了一种简单高效的制备新型冠状病毒(SARS-CoV-2)假病毒的方法,其可用于体外评估SARS-CoV-2抗体中和活性,为研发SARS-CoV-2相关疫苗和药物的体外评...     

HIV-1假病毒应用的优势与弊端

HIV-1假病毒是携带一种外源性病毒包膜且仅能复制一代的病毒颗粒,其膜蛋白易于改造与检测,生物学过程易于量化、安全性高,不需要在BSL-3实验室进行研究,常用于研究HIV-1调节基因和功能、评估中和抗体、筛选抗病毒药物和疫苗以及HIV-1耐药性检测等。但HIV-1假病毒与野生型病毒之间存在必然的差异,在构建和表达过程中,HIV-1假病毒会存在复杂生物背景、质粒和转染试剂、细胞培养条件、产量和检测不均一等弊端,因此,有必要对HIV-1假病毒应用优势和弊端进行全面综述。     

三种丙型肝炎包膜感染性假病毒颗粒的制备及初步应用研究

本研究构建携带HCV代表株H77(1a)、中国HeBei株(1b)以及JFH-1株(2a)丙型肝炎病毒完整的E1-E2包膜糖蛋白基因的表达质粒,间接免疫荧光法及Western blot验证了其在细胞膜(293细胞)上的正确表达.三种包膜质粒分别与慢病毒包装质粒pHR'CMV△8.2及携带EGFP报告基因的自灭活(Self-Inactivating,SIN)转移质粒pCS-CG共转染293FT细胞,产生三种不同基因型的丙型肝炎包膜感染性假型(pseudotyped)病毒颗粒,免疫荧光与Western blot分析验证了E1/E2包膜糖蛋白在假病毒颗粒上的表达与掺人,利用p24 ELISA法及感染性实验对HCV假病毒进行滴定.从上清中获得的HCV假病毒可以在体外感染肝癌细胞系Huh7及Huh7-CD81(且后者上的感染效率约为前者上的2～3倍);利用针对HCV E2蛋白的具有广谱交叉中和活性的单克隆抗体AP33建立了基于上述假病毒颗粒的丙肝病毒体外中和抗体滴定方法,并应用于丙型肝炎患者体内的中和抗体水平的研究.本研究成功包装了包括中国流行株在内的3种不同基因型的HCV包膜感染性假病毒颗粒并建立了基于假病毒颗粒的HCV体外中和抗体检测方法,为研究HCV感染早期特性及特异抗病毒药物的体外筛选提供了有效模型,并可用于HCV感染者体内及HCV基因工程疫苗免疫后中和抗体水平的分析.     

HIV-1假病毒包装的重要影响因素分析

[目的]分析影响HIV-1假病毒包装的主要因素,建立该假病毒包装的优化条件.[方法]用单因素分析对比的方法,比较了对病毒包装效果有重要影响的转染试剂、转染试剂与质粒的数量、培养基血清类型、细胞周期阶段对于病毒包装效果的影响.[结果]对45批150盘病毒包装结果分析显示,使用PEI转染试剂成本低,转染效果好,其N/P在8-40均可以产生高活性的包装病毒;用进口血清包装时,相对于国产血清结果重复性高;细胞周期处于S及G2/M期时转染质粒相对于S以及G0/G1期有较高的病毒活性.[结论]用PEI为转染试剂可以包装出高活性的病毒,包装获取高活性病毒可以通过质粒与PEI梯度比例以及血清类型构成多个组合策略来实现.     

突变MARCH作用靶点在假病毒产率提升中的应用

抗病毒药物、中和抗体和预防性疫苗是应对新发、再发高致病性和高感染性病毒(如新冠病毒)最有效的策略。然而,涉及上述活病毒的实验操作必须在包含生物安全3级和4级设施的实验室中开展。为了便于评估上述抗病毒制品,研究者开发了基于人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)和水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)骨架的假病毒包装系统。该系统同时包含靶标病毒的囊膜蛋白表达质粒,使包装好的假病毒具备与野生型病毒相似的受体吸附和膜融合功能。鉴于此,在特定的包装系统中,囊膜蛋白的包装过程对假病毒产率和感染性影响巨大。研究发现膜相关泛素连接酶家族蛋白(membrane-associated RING-CH,MARCH)能够降解病毒囊膜蛋白,下调假病毒产率和感染性。讨论了囊膜蛋白胞内域赖氨酸修饰对假病毒产率影响的研究进展,以期提高囊膜蛋白表达量和加工成熟效率,促进抗病毒药物研发、抗体筛选、疫苗创制和病毒受体鉴定。     

含组氨酸纯化标签的假病毒表达载体的构建与应用

为了RNA类病毒进行核酸检测提供一种更稳定、更方便的全程监控技术,本文研究了含组氨酸纯化标签的假病毒监控内标和阳性对照的制备方法．通过基因工程手段将6个组氨酸插入MS2噬菌体包膜蛋白的β-发夹环结构中,成功构建带组氨酸纯化标签假病毒的通用表达载体．外源基因序列插入载体后,经诱导表达与镍离子亲和层析纯化后,可获得高浓度、高纯度的假病毒,在4 ℃和-20 ℃条件下,可用SM缓冲液稳定保存1年以上．     

新型冠状病毒假病毒的制备及血浆中和抗体检测

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引发新型冠状病毒肺炎（COVID-19）全球大流行。由于SARS-CoV-2生物安全管理的要求,高效制备获得高滴度的新型冠状病毒假病毒对基于S蛋白研发疫苗、中和抗体、病毒入侵抑制剂药物以及人群血清学调查等十分重要。本研究基于慢病毒系统,对制备新型冠状病毒假病毒过程中的重要参数进行优化,用Western Blot检测假病毒S蛋白和p24蛋白的表达及假病毒包装情况,用荧光素酶报告系统检测假病毒感染入侵效率。利用制备好的假病毒对恢复期血浆的中和抗体水平进行检测。结果显示骨架质粒与野生型Spike质粒为2∶1比例,在转染后48h收集上清为SARS-CoV-2野生型假病毒包装的最佳条件。与野生型相比,恢复期血浆对四种突变株的中和抗体滴度均降低,对B.1.351株中和能力最弱,B.1.617.2株其次,重型患者恢复期血浆对野生型和突变株的中和抗体滴度高于轻型与普通型患者。本研究优化了新型冠状病毒假病毒包装的实验室条件,评估了COVID-19患者恢复期血浆对野生型及四种突变株的中和抗体水平,提示未来对突变株的免疫逃逸进一步加强监测的重要性。     

整合狂犬病病毒G蛋白的假病毒构建及应用

目的 构建表达狂犬病病毒(rabies virus, RABV)G蛋白的假病毒,为RABV中和抗体检测及疫苗的研发提供有效实验工具。方法 通过无缝克隆技术构建表达RABV G蛋白的假病毒p-RABV-G,通过抗体中和试验评估狂犬疫苗接种者体内的中和抗体水平。结果 成功在293T细胞内进行假病毒p-RABV-G的包装,p-RABV-G可以表达G蛋白,并能高效感染Huh7.5细胞。4位狂犬疫苗接种者21 d的血清对p-RABV-G的抑制效果处于最优水平,在1∶625倍数的稀释条件下对p-RABV-G的抑制率高达95.79%、98.26%、98.42%和98.88%。结论 成功构建表达RABV G蛋白的假病毒p-RABV-G可用于狂犬疫苗的开发与中和抗体的筛选。在狂犬疫苗接种后的111 d,本文调查的4位接种者中的其中3位体内血清仍可对p-RABV-G产生抑制效果。     

SARS-CoV假病毒中和试验技术的建立及评价

为避免传统的SARS病毒中和试验需要操作活毒而存在的生物安全隐患,建立了基于假病毒系统、操作较安全的SARS中和试验技术平台。本研究应用高效表达SARS-CoV S(密码子优化的全长S蛋白,简称S)的真核表达载体(pVRC8304),与HIV慢病毒包装质粒(p CMV△8.2)及转移质粒(pHR′CMV EGFP)3个质粒载体系统共同转染人胚肾细胞293T,包装了SARS假病毒;通过SARS假病毒感染的RD-A细胞中标记基因EGFP表达的分析,确定SARS假病毒能有效进入细胞,建立了可在BSL-2级实验室操作的SARS病毒中和试验技术平台。用该技术平台对不同免疫血清进行了中和抗体分析,并比较了基于假病毒和基于SARS活病毒的中和试验效果。结果显示:SARS假病毒和SARS活病毒两个中和试验系统获得中和抗体滴度变化趋势一致,表明本研究构建的SARS假病毒可替代SARS活病毒用于建立操作上安全的SARS病毒中和试验技术平台。     

人乳头瘤病毒16型假病毒中和实验的建立和初步应用

探讨了应用多质粒磷酸钙共转染方法在293FT细胞中生产HPV16(human papillomavirus type 16)假病毒。蛋白印迹检测显示在转染后细胞的裂解上清中具有很好的L1蛋白活性,通过透射电镜可观察到形态与天然病毒粒子相似的假病毒颗粒。对293FT细胞的感染实验显示,该假病毒可有效将EGFP报告质粒导入靶细胞中进行表达,经测定其滴度约为2×107TU/mL。通过与4株HPV16对照单抗的中和实验证明该假病毒可有效应用于中和实验。应用该方法从18株抗HPV16L1的单克隆抗体中鉴定获得了2株中和单抗3D10、PD1。所建立的HPV16假病毒生产和中和实验方法具有快速高效、低成本和易于检测的优点,适于进行较大规模应用,为快速准确鉴定HPV16中和单抗和候选疫苗的免疫保护效果提供了有效手段。     

利用假病毒技术研究抗HIV-1药物的作用机制

采用假病毒系统对5种具有抗HIV-1活性的天然化合物的作用机制进行研究, 建立了一种可在普通实验室进行抗HIV-1作用机理研究的实验平台。通过构建假病毒系统, 利用定量PCR实验分析感染细胞内病毒生命周期早期的特异性DNA产物, 发现5种化合物可通过不同的作用机制在早期抑制HIV-1复制。部分化合物表现出新的作用机制, 如LC-1、LC-2可抑制HIV-1的入核。通过分析药物对2种不同的逆转录病毒(HIV-1和MLV)的感染性, 发现LC-1可特异地阻断HIV-1的复制, 而对MLV无影响。同时为了检测药物是否也会在病毒的生命周期晚期有作用,利用直接转染前病毒质粒的方式进行了验证。利用以上方法, 初步确定了这几种药物的作用靶点, 构建了一个有效的抗HIV-1药物作用机理的研究平台。     

利用报告基因比较悬浮细胞与贴壁细胞对HIV-1假病毒感染效率的差异

【目的】研究用人免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)-1假病毒感染带有β-半乳糖苷酶(β-galactosidase,β-gal)报告基因和HIV受体CD4+CCR5+的Tzmbl细胞,分析悬浮状态与贴壁状态对HIV-1假病毒感染Tzmbl细胞的影响,为进一步进行HIV生物学研究与中和抗体实验室评价提供实验基础。【方法】通过将pNL43 R-E-与编码HIV膜蛋白的质粒共转染293T细胞,收集上清,获得HIV假病毒。该假病毒感染悬浮的和贴壁的Tzmbl细胞后可表达β-gal报告蛋白,通过X-gal染色和仪器分析可测定表达β-gal报告基因的细胞数与细胞感染率。【结果】HIV假病毒感染悬浮细胞的效率高于其对贴壁的Tzmbl细胞感染的效率,且细胞的感染率的改变与病毒的型相关。【结论】该研究结果可为进一步利用具有单轮感染活性的HIV假病毒进行生物研究和中和抗体实验提供研究方法。     

芽胞杆菌分类与应用研究进展

芽胞杆菌是一类产生具有抗逆特性芽胞的重要微生物资源,研究其分类地位对挖掘和利用芽胞杆菌功能菌株具有重要科学意义。基于基因组学的多相分类法,使得芽胞杆菌分类地位更加精确。截至2016年6月,全世界芽胞杆菌种类达813种,来自于5个科,即芽胞杆菌科、脂环酸芽胞杆菌科、类芽胞杆菌科、动球菌科、芽胞乳杆菌科,74个属。中国芽胞杆菌研究从2004年开始发表新种,目前,中国学者发表中国分离的芽胞杆菌新种达176种。本文就当前芽胞杆菌主要分类鉴定方法及应用进展进行了描述,希望为国内外芽胞杆菌同行研究者提供一定的帮助。     

沙鼠脑缺血模型特点及应用的研究进展

脑缺血因其高的发病率而成为近年来研究的热点。用于研究脑缺血的动物模型较多,其中沙鼠因大脑基底动脉环先天性发育不完全而成为脑缺血研究的较理想模型。沙鼠脑缺血模型在研究单侧脑缺血和全脑缺血方面都具有独特的优势,在研究脑缺血后脑区的病理变化、再灌注损伤机制及开发脑保护药方面都得到十分广泛的应用。本文针对不同脑缺血模型尤其是沙鼠模型的制作方法、优缺点及应用领域,将近年来国内外相关研究文献进行较为系统的梳理和综述。     

两种高危型HPV假病毒的构建及其在血清中和抗体测定中的应用

目的 构建人乳头瘤病毒(human papillomavirus, HPV)16型(HPV16)和18型(HPV18)假病毒,探索优化假病毒制备的条件,并利用制备的假病毒评价HPV疫苗血清抗体的中和活性。方法 将优化后的HPV16和HPV18 L1、L2和EGFP基因片段分别插入pcDNA3.1+载体中,通过多质粒共转染293FT细胞制备假病毒。对转染试剂、多质粒共转染比例、转染时间和细胞裂解时间进行摸索优化,通过测定假病毒的滴度,确定假病毒制备的最佳条件。收获的假病毒用30%的碘克沙醇作为介质进行超速离心纯化,纯化后的假病毒用于电镜观察。利用假病毒中和试验对制备的原核表达复性蛋白HPV16 L1免疫血清以及HPV16和HPV18病毒样颗粒(virus-like particles, VLP)免疫血清进行中和活性评价。结果 成功构建了假病毒,并确定了假病毒制备的最佳条件:pL1∶pL2∶pEGFP等3种质粒共转染比例为1∶0.1∶0.5,总量为4μg;转染时间为72 h,细胞裂解时间为24 h时获得的假病毒滴度最高。透射电镜观察结果显示,HPV16和HPV18假病毒颗粒基本呈规则圆形,形态上与天然病毒颗粒相似。中和试验结果显示,当用原核表达复性蛋白HPV16 L1免疫血清中和HPV16假病毒时,并不能抑制假病毒的感染活性;但HPV16和18 VLP免疫血清能明显的抑制HPV16和HPV18假病毒的感染活性。结论 成功构建并制备了2种高危型HPV假病毒,并可用于中和试验评价HPV疫苗血清抗体的中和活性。     

DNA疫苗研究进展

DNA疫苗是20世纪90年代初出现的一种新型疫苗,近年来发展迅速,在预防和治疗病毒性疾病及肿瘤等方面效果显著。同传统的疫苗相比,DNA疫苗具有免疫效果好、生产成本低、临床应用方便等优点,但同样存在安全性的担忧。对DNA疫苗的发展及其作用机制、优势进行了综述,并对DNA疫苗的安全性提出了自己的观点与看法,可供DNA疫苗的研究者参考。     

RNA干扰技术的应用新进展

RNA干扰（RNA interference,RNAi）被发现十年来在生物研究领域已经得到了长足的发展,并且已经初步显示出了巨大的潜力。本文综述了介导SiRNA方法的研究及其在基础研究、疾病模型建立和药物研究中的最新应用进展。     

一种非洲猪瘟病毒假病毒细胞感染模型的建立及应用

目前国内外大多数针对非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)的研究须在生物安全三级实验室(biosafety level 3 laboratories, BSL-3 labs)中进行,因此针对该病毒的感染过程、中和抗体逃逸机制、药物研发等研究受到了一定限制。鉴于此,本研究选择ASFV包膜蛋白中与其进入细胞紧密相关的蛋白p12、CD2v、p30、p54和pE248R,构建表达这5种包膜蛋白的真核表达质粒,利用水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)假病毒包装体系,制备多种ASFV假病毒。以荧光素酶报告基因实验(luciferase assay)检测假病毒感染水平;选择1个包膜蛋白为代表,使用蛋白质印迹法(Western blot,WB)检测其在假病毒中的表达情况;采用芫花素检测其对所建立的ASFV假病毒(p30-pE248R-ASFV-PsV)的抑制活性。结果显示,VSV包装体系以及p30、pE248R包膜蛋白质粒的组合制备方法所包装出的假病毒具有较优的感染活性,适合用于建立细胞感染模型。ASFV的包膜蛋白pE248R被有效整合到VSV-ΔG rLuc颗粒中,并包装出ASFV假病毒。芫花素可浓度依赖性地抑制ASFV假病毒感染Vero细胞,其半数抑制浓度(half maximal inhibitory concentration, IC50)为4.05±0.88 μmol/L。本研究通过建立基于ASFV假病毒的细胞感染模型,筛选获得了1种可感染已报道的一些ASFV敏感细胞的假病毒。该假病毒无复制性,可在生物安全级别较低的实验室中进行操作,并且带有海肾荧光素酶报告基因,有望用于ASFV入侵抑制剂的高通量筛选及中和活性的初步评价,为研发抗ASFV药物提供了一个安全、方便的研究模型。     

植物代谢组学的研究方法及其应用

代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物.植物代谢组学是指对植物抽提物中代谢组进行高通量、无偏差全面分析的技术.近年来,植物代谢组学研究取得了很大进展.本文介绍了其含义、历史沿革及研究方法,并用典型实例阐释了它的应用方向.