基于毛细管电泳的快速检测七种人冠状病毒技术方法的建立

近来,一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的COVID-19突发疫情,给全球公众健康和社会经济构成严重威胁。SARS-CoV-2成为继人冠状病毒229E(Human coronavirus 229E,HCoV-229E)、人冠状病毒OC43(Human coronavirus OC43,HCoV-OC43)、严重急性呼吸综合征冠状病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus,SARS-CoV)、人冠状病毒NL63(Human coronavirus NL63,HCoV-NL63)、人冠状病毒HKU1(Human coronavirus HKU1,HCoV-HKU1)和中东呼吸综合征冠状病毒(Middle East respiratory syndrome coronavirus,MERS-CoV)后第七种感染人类的冠状病毒。本研究以高分辨毛细管电泳技术为基础,针对七种人冠状病毒基因保守区分别设计特异性引物对,经常规PCR扩增后,通过具备单碱基差异分辨率的毛细管电泳分析,实现快速检测七种人冠状病毒的目标。通过构建基于毛细管电泳的人冠状病毒分子靶标,实现同时快速精准鉴定七种人冠状病毒的目的。本研究建立的人冠状病毒毛细管电泳快速检测技术方法具有极高灵敏性和精确性,分辨率高而且特异性好,操作简便成本低廉,为人冠状病毒的临床诊断、口岸快速检测等提供了新的技术支持。     

抗SARS-CoV N蛋白单克隆抗体的特异性及其识别抗原表位的初步鉴定

为了明确抗SARS-CoV N蛋白单克隆抗体的特异性,并鉴定其识别表位,首先在E.coli中表达了人类冠状病毒229E(HCoV-229E)和OC43(HCoV-OC4)N蛋白,用Western blotting和间接免疫荧光方法分别检测了4株抗SARS-CoV N蛋白单克隆抗体(1-1C2、1-1D6、2-8F11和2-2E5)与HCoV-OC43和HCoV-229E及其N蛋白的交叉反应情况,而后应用12种重组截短型SARS-CoV N蛋白对上述4种单克隆抗体的识别表位进行了初步定位.结果显示(1)在4株抗N蛋白单克隆抗体中,1-1C2、1-1D6和2-2E5不与HCoV-OC43和HCoV-229E及其N蛋白发生交叉反应,为SARS-CoV N蛋白特异性抗体;(2)2-8F11、1-1D6和2-2E5针对的抗原表位位于SARS-CoV N蛋白的aa 30-60,1-1C2针对的抗原表位则位于SARS-CoV N蛋白的aa 170-184.这一研究为阐明SARS-CoVN蛋白的免疫学特征,建立特异性免疫诊断技术和研究其致病机制提供了必要的依据和材料.     

抗SARS-CoV N蛋白单克隆抗体的特异性及其识别抗原表位的初步鉴定

为了明确抗SARS-CoVN蛋白单克隆抗体的特异性,并鉴定其识别表位,首先在E.coli中表达了人类冠状病毒229E(HCoV-229E)和OC43(HCoV-OC4)N蛋白,用Westernblotting和间接免疫荧光方法分别检测了4株抗SARS-CoVN蛋白单克隆抗体(1-1C2、1-1D6、2-8F11和2-2E5)与HCoV-OC43和HCoV-229E及其N蛋白的交叉反应情况,而后应用12种重组截短型SARS-CoVN蛋白对上述4种单克隆抗体的识别表位进行了初步定位。结果显示:(1)在4株抗N蛋白单克隆抗体中,1-1C2、1-1D6和2-2E5不与HCoV-OC43和HCoV-229E及其N蛋白发生交叉反应,为SARS-CoVN蛋白特异性抗体;(2)2-8F11、1-1D6和2-2E5针对的抗原表位位于SARS-CoVN蛋白的aa30-60,1-1C2针对的抗原表位则位于SARS-CoVN蛋白的aa170-184。这一研究为阐明SARS-CoVN蛋白的免疫学特征,建立特异性免疫诊断技术和研究其致病机制提供了必要的依据和材料。     

严重急性呼吸道感染病例中人冠状病毒OC43基因特征分析

人冠状病毒(Human coronavirus,HCoV)是导致人呼吸道感染的重要病原之一。为了从分子水平上探讨严重急性呼吸道感染(Severe acute respiratory infection,SARI)病例中HCoV-OC43的基因特征,本研究应用实时荧光定量(Real-time)PCR方法对2019年河南省374份SARI病例样本进行HCoV-OC43核酸筛查,并对核酸检测阳性样本进行棘突蛋白(Spike,S)、RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp)和核衣壳蛋白(Nucleocapsid,N)三个靶基因扩增和序列测定。结合从GenBank数据库筛选的国内外42条代表序列和本研究所获得的S、RdRp和N三个靶基因全长序列构建基因亲缘性关系树,对本研究所获得的HCoV-OC43样本进行基因型别鉴定和基因特征分析,并对HCoV-OC43重要抗原S蛋白进行氨基酸位点变异分析。结果显示:在374份SARI病例样本中共检测出15份HCoV-OC43核酸阳性样本(15/374,4.01%),并在4份临床样本中获得S、RdRp和N基因全长序列。通过构建基因亲缘性关系树,结果显示有3株属于G基因型,1株属于H基因型。S蛋白氨基酸位点变异分析结果提示,2019年G基因型流行株(包括本研究的3株和美国株USA/MN306041/SC0810/2019)有特异性的3个氨基酸位点变异:L272P、P516S和S902A。2019年H基因型流行株(包括本研究的1株和美国株USA/MN306043/SC0841/2019)特异的氨基酸位点变异为N484D。本研究通过对2019年河南省流行的HCoV-OC43进行基因型别鉴定与基因特征分析,为我国HCoV-OC43的分子变异变迁研究提供了基线数据。     

人冠状病毒OC43感染性克隆的构建

摘要 目的：构建携带绿色荧光报告基因的人冠状病毒OC43感染性克隆。方法：设计带有绿色荧光蛋白的人冠状病毒OC43感染性克隆基因组序列,分段合成后利用融合聚合酶链式反应等方法得到8个亚基因组片段,通过酵母转化关联重组技术获得重组质粒,转染HEK-293T细胞进行病毒拯救,收获转染细胞培养上清感染靶细胞分析病毒拯救情况。结果：获得人冠状病毒OC43感染性克隆重组质粒,将该质粒转染细胞后成功获得携带绿色荧光蛋白报告基因的人冠状病毒OC43重组病毒。结论：成功构建了人冠状病毒OC43感染性克隆并获得重组病毒,为针对冠状病毒的基础和应用研究提供了有效工具。     

SARS-CoV N蛋白与人冠状病毒HCoV-OC43和HCoV-229E的交叉反应表位及特异表位的确定

为确定SARS-CoV N蛋白的特异抗原表位,对3种人冠状病毒SARS-CoV、HCoV-OC43和HCoV-229E N蛋白之间的交叉免疫反应进行了系统研究。构建了分别表达SARS-CoV、HCoV-OC43和HCoV-229E N蛋白的重组痘苗病毒,并制备了相应的小鼠免疫血清。用间接免疫荧光方法,检测了3种N蛋白的表达及其与3种冠状病毒免疫动物血清和SARS病人恢复期血清之间的反应。与此同时,用Western blot方法分析了原核表达的39个不同区段的SARS-CoV N蛋白与3种冠状病毒动物免疫血清和SARS病人恢复期血清之间的交叉反应性。免疫荧光检测结果表明,SARS-CoV、HCoV-OC43和HCoV-229E3种病毒的N蛋白在重组痘苗病毒感染的HeLa细胞中均可以特异表达;3种N蛋白之间存在明显交叉免疫反应。Western blot结果显示,SARS-CoV N蛋白的表位主要位于30~60aa、170~184aa、301~320aa和360~422aa;与HCoV-OC43的交叉反应表位主要位于30~60aa、90~120aa、204~214aa和320~360aa;与HCoV-229E的交叉反应表位主要位于30~60aa、150~160aa和301~360aa。含SARS-CoV N蛋白特异表位的重组肽N155b(60~214aa)和N185(30~214aa)只与SARS病人恢复期血清和灭活SARS-CoV免疫小鼠的血清反应,而不与灭活HCoV-OC43和HCoV-229E免疫的山羊血清产生交叉反应。上述结果为使用SARS-CoV N蛋白抗原进行特异诊断试剂的研究,提供了重要的实验依据。     

siRNA对SARS冠状病毒复制的抑制作用

为探讨siRNA在哺乳动物细胞中对SARS冠状病毒复制的抑制作用,针对BJ0 1株SARS冠状病毒复制酶基因(Pol)和刺突蛋白基因(S) ,设计4个siRNA ,并构建相应的siRNA表达载体及克隆细胞系.利用间接免疫荧光法及实时定量反转录PCR法,检测所设计的siRNA对SARS冠状病毒复制的抑制作用.结果表明,针对Pol基因的siRNA(psOe)在Vero细胞中可阻断BJ0 1株SARS病毒RNA的复制及其蛋白的表达.该结果为深入阐明SARS冠状病毒的致病机理及探讨SARS病毒防治新途径奠定了基础.     

基于CRISPR/Cas9系统建立SNX11基因敲除A549细胞系

为了建立SNX11基因稳定敲除A549细胞系,本研究通过构建针对人SNX11基因的特异性打靶慢病毒载体,将该慢病毒感染A549细胞系,使用嘌呤霉素对慢病毒感染阳性的A549细胞进行筛选,利用梯度稀释法获得单细胞并扩增培养,提取细胞基因组DNA,PCR扩增后进行测序验证,同时提取细胞蛋白后利用Western Blot方法进行蛋白敲除验证,最后进行细胞活性检测和脱靶效应评估。最后,本研究获得了一株SNX11基因敲除A549细胞系;通过脱靶效应评估,结果显示最可能的20个脱靶位点均不存在脱靶现象;该基因敲除对细胞增殖活性没有影响。本研究成功构建了一株SNX11基因敲除A549细胞系,为SNX11蛋白的功能研究建立了细胞模型。     

稳定表达貉犬瘟热病毒细胞受体SLAM的Vero细胞系的建立及应用

[目的]信号淋巴激活分子(SLAM又称CD150)为犬瘟热病毒(Canine distemper virus,CDV)的细胞受体.本研究目的在于建立稳定表达犬瘟热易感动物貉SLAM基因的Vero细胞系,用于犬瘟热诊断及CDV强毒株的快速分离.[方法]从重组质粒pMD-18-T-rSLAM扩增rSLAM基因编码区,通过分子克隆技术构建真核表达质粒pIRES2-EGFP-rSLAMhis.将该质粒转染Vero细胞后,经EGFP荧光观察、G418抗性压力和单细胞克隆化及RT-PCR筛选表达rSLAM阳性细胞系.应用获得细胞系对临床犬瘟热病例进行病毒分离,对分离得到CDV进行RT-PCR鉴定及动物回归试验.[结果]经过RT-PCR和免疫组化试验证实,本实验筛选获得一株能稳定表达rSLAM的Vero细胞系——Vero-rSLAM.该细胞系接种CDV阳性样品36-48h即可产生典型CDV致细胞融合病变,而其亲本Vero细胞接种至6d均无可见细胞病变出现.应用Vero-rSLAM细胞系从狐狸、貉犬瘟热阳性病料中分离获得了3株犬瘟热病毒.其中犬瘟热病毒LN(10) f1株对易感狐狸、貉均可产生致死性感染.[结论]成功建立了稳定表达rSLAM的Vero细胞系,用它分离的CDV对本动物保持较强的毒力.     

两种鳜病毒的共感染现象及引起感染细胞的超微变化

借助细胞培养和电镜技术,揭示了鳜球形病毒(Siniperca chuatsi spherical virus,SCSV)与鳜弹状病毒(Siniperca chuatsi rhabdovirus,SCRV)在草鱼鳍细胞(Grass carp fins,GCF)中共感染的现象。在筛选到敏感鱼类细胞系和建立了 鳜病毒体外增殖系统的基础上,取息典型病毒感染出血症的鳜组织,制备组织悬液,接种到GCF细胞中传代培养, 在攻毒后间隔不同时间收集细胞,对攻毒细胞的超薄切片进行电镜观察。揭示两种形态的鳜病毒可在同一个GCF 细胞中增殖,并描述和分析了病毒复制引起感染细胞的超微病变。本研究结果有助于阐明鱼类重要病毒病害的发 生过程及致病机理。     

CRISPR/Cas9介导的RPSA基因敲除细胞系的建立及其应用

【目的】利用CRISPR/Cas9技术建立RPSA基因缺失的乳仓鼠肾细胞(baby hamster kidney cells,BHK21)细胞系,为开展RPSA调控病毒复制机制研究提供工具;同时,初步探究RPSA对塞内卡病毒复制的影响。【方法】根据GenBank中仓鼠的RPSA基因序列找到产生不同转录本的共同外显子段,设计并合成4对引导RNA(sgRNA),分别构建至PX330载体中;经过筛选选择打靶活性较高的PX330-RPSA-sgRNA2质粒用于后续敲除细胞系构建。将PX330-RPSA-sgRNA2质粒转染BHK21细胞后,通过有限稀释法筛选单克隆细胞,通过Westernblot及序列测定检测RPSA基因的敲除。通过Westernblot及qPCR分析比较塞内卡病毒在野生型及RPSA基因敲除BHK21细胞中的复制差异。【结果】Western blot检测及序列测序证实了RPSA基因敲除单克隆细胞构建成功。进一步研究发现,塞内卡病毒在RPSA基因敲除细胞中的复制水平明显低于其在野生型BHK21细胞中复制的水平。【结论】成功构建了RPSA基因敲除的BHK21细胞系,首次表明RPSA对塞内卡病毒的复制具有重要作用,为进一步开展RPSA在细胞内调控病毒复制机制研究奠定基础。     

人冠状病毒NL63棘突蛋白的研究进展

20世纪60年代以前,人们普遍认为只有2种人冠状病毒(HCoV)HCoV-229E和HCoV-OC43感染人类,2002～2003年出现的由SARS-CoV引发的严重急性呼吸综合征(SARS)的流行使人冠状病毒又一次成为研究的焦点,2004年又发现了一种新的人冠状病毒HCoV-NL63。在此,主要就HCoV-NL63,特别是其主要结构蛋白——棘突蛋白的研究进展做一简要综述。     

中国大鲵虹彩病毒对293T细胞系的感染性研究

中国大鲵虹彩病毒(Chinese giant salamander iridovirus,CGSIV)属于虹彩病毒科蛙病毒属,对两栖类具有强致病率,给两栖类养殖业带来了严重的经济损失。本研究将人胚肾细胞系(293T)作为CGSIV的潜在宿主细胞系,通过验证26℃下CGSIV对293T细胞的感染性及病毒特性,为将293T发展成为CGSIV病毒研究的细胞系模型打下基础。利用PCR、Western Blot和透射电镜等技术对CGSIV感染293T细胞及其在293T细胞中的基因表达、病毒复制及子代病毒等进行验证;并通过半数组织培养感染剂量(Median tissue culture infectious dose,TCID50)法和绝对定量qPCR检测CGSIV在293T中的病毒滴度及病毒含量。结果表明:293T在接种CGSIV 72 h时出现了典型的病变特征;成功在受感染的293T细胞内检测到CGSIV基因组及病毒相关基因的转录和翻译,表明CGSIV能够成功感染293T细胞并在细胞内顺利完成病毒相关基因的表达;通过透射电镜观察到293T细胞内呈晶格状排列且横切面为正六边形的病毒粒子,病毒感染实验显示其病毒粒子能够感染鲤鱼上皮瘤细胞(Epithelioma papulosum cyprinid,EPC),表明CGSIV能够在293T细胞内顺利完成其生活周期,产生具感染力的完整子代病毒;CGSIV在293T细胞内的病毒滴度约为2.26×105TCID50/mL;CGSIV在293T细胞中的复制时序表明病毒在感染24 h内复制缓慢,36 h后进入复制高峰期并延续于整个感染周期内。综上,在26℃下,CGSIV能够感染293T细胞系,并在细胞内完成其生活周期,产生具有感染力的完整子代病毒;另外,CGSIV对293T细胞的感染与鱼类细胞相比,其感染病变时间也有所延长。本研究为发展293T细胞作为CGSIV病毒研究的细胞系新模型奠定了基础。     

严重急性呼吸综合征(SARS)患者不同组织中冠状病毒的分离和鉴定

严重急性呼吸综合征(SARS)自2002年11月在中国广东爆发后,已迅速蔓延成为全球性传染疾患。为了了解SARS冠状病毒的特征,对先前SARS冠状病毒PCR检测呈阳性的来自广东的3份尸检肺组织标本、2份尸检脾组织标本：来自北京的2份咽拭子标本和1份血清标本,利用10种不同的细胞系分离病毒。结果显示,上述标本在感染细胞后,分别可在293、Vero—E6、Vero、RD和HeLa细胞系中产生细胞病变(CPE)。不同标本在上述细胞系中致CPE的能力不同,但CPE出现的时间和病变形态学特征无显著性差异。以恢复期SARS病人血清为抗体,用间接免疫荧光法对感染后细胞培养的检测,冠状病毒RT-_PCR对感染后细胞RNA的检测,初步证明分离的病毒为冠状病毒。结果再次证明冠状病毒为SARS的病原,它具有较广泛的器官分布和细胞感染能力。血清中SARS冠状病毒的分离,高度提示在SARS发病过程中存在有病毒血症。     

猪瘟病毒C株共感染口蹄疫病毒影响口蹄疫病毒复制

【背景】猪瘟(Classical Swine Fever)是由猪瘟病毒(Classical Swine Fever Virus,CSFV)引起的猪高度接触性传染病,致死率极高。在临床中存在着CSFV与猪其他病原菌共感染的情况,例如CSFV与口蹄疫病毒(Foot-and-Mouth Disease Virus,FMDV)的共感染。【目的】利用CSFV与FMDV共感染猪源宿主细胞,研究CSFV与FMDV共感染对FMDV病毒复制的影响。【方法】构建体外共感染细胞模型,在正常PK-15细胞上进行CSFV共感染FMDV实验,通过观察细胞病变效应(Cytopathic Effect,CPE)、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)、Western Blot、间接免疫荧光检测CSFV和FMDV共感染及FMDV单独感染情况下FMDV复制水平的差异。利用RT-qPCR筛选鉴定能够影响FMDV复制的CSFV蛋白。【结果】CSFVC株共感染FMDV能够抑制FMDV的复制,而且灭活的CSFV同样抑制FMDV的复制。通过筛选鉴定出CSFV的C蛋白能够抑制FMDV复制。【结论】研究发现CSFV C株共感染FMDV能够抑制FMDV复制,而其C蛋白具有抑制FMDV复制的能力。     

MERS冠状病毒3C样蛋白酶是一种新的细胞自噬诱导蛋白

冠状病毒（Coronavirus, CoV）3C样蛋白酶（3CLpro）在冠状病毒复制过程中起重要作用,是一种重要的潜在抗病毒药物候选靶标。细胞自噬是宿主重要抗病毒防御机制之一,但目前冠状病毒诱导细胞自噬及其机制还不很清楚。本研究以人类新发高致病性冠状病毒 --中东呼吸综合征冠状病毒（MERS CoV）为研究对象,探讨人类冠状病毒感染与细胞自噬的关系。通过免疫荧光法检测发现,MERS 3CLpro引起细胞内eGFP-LC3B绿色荧光点状聚集,同时MERS 3CLpro诱导自噬标志蛋白微管相关蛋白1-轻链3基 (LC3-II)表达增多,表明MERS 3CLpro可激活细胞自噬。进一步研究发现,MERS 3CLpro诱导细胞自噬体形成而阻断或抑制自噬溶酶体形成,即MERS 3CLpro诱导不完全细胞自噬效应,而且MERS 3CLpro诱导细胞自噬具有时间依赖性且不依赖于其蛋白酶催化活性。此外发现SARS CoV和NL63 CoV等其它人类冠状病毒3CLpro也具有诱导细胞自噬效应,表明3CLpro诱导细胞自噬可能是人类冠状病毒所具有的一种普遍生物学特性。本研究首次发现冠状病毒蛋白酶3CLpro能诱导宿主细胞自噬,是一种新型冠状病毒来源的宿主细胞自噬诱导蛋白,这一发现拓展了对人类冠状病毒蛋白酶功能的新认识,为研究冠状病毒与宿主抗病毒天然免疫以及以病毒蛋白酶为靶标的抗病毒药物研究提供了理论基础。     

RNA干扰抑制登革病毒复制的研究

为了研究RNA干扰(RNAi)对Ⅰ型登革病毒(DENV-1)在白纹伊蚊C6/36细胞内复制的影响,本研究设计并合成针对I型登革病毒Pr M基因的小干扰RNA,以脂质体法转染入C6/36细胞后,用DENV-1感染已转染的细胞,观察细胞病变效应,MTT法检测细胞存活率,荧光定量RT-PCR检测登革病毒RNA含量。结果表明:转染siRNA的C6/36细胞在受登革病毒攻击7天后仍无明显细胞病变效应,细胞存活率比对照组提高2.26倍,细胞内登革病毒RNA拷贝数比对照组降低约97.54%。说明利用RNA干扰技术能有效抑制登革病毒核酸在C6/36细胞内复制,并对细胞具有一定保护作用,为登革热的防治提供了新的思路。     

DC-SIGN与mCEACAM1a分子相互作用调控鼠冠状病毒复制

树突细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素分子(dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing non-integrin,DC-SIGN)和肝/淋巴结特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素分子(liver/lymph node-specific intercellular adhesion molecules-3-grabbing non-integrin,L-SIGN)是钙离子依赖的C型凝集素受体,通过识别病毒粒子表面含甘露聚糖或果糖寡聚糖的分子介导病毒进入细胞,但其在调节病毒复制中的作用较少被关注。本研究通过建立稳定表达DC-SIGN和L-SIGN及其功能域嵌合体的细胞系,分析两者过表达对鼠冠状病毒复制的影响。结果显示,L-SIGN比DC-SIGN更能显著抑制病毒复制,这种差异与两者胞内区序列和基序组成不同有关;鼠冠状病毒感染导致细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信号通路分子磷酸化下调,过表达DC-SIGN和L-SIGN可抑制这种下调趋势。在没有鼠癌胚抗原相关细胞黏附分子1(mouse carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule 1,mCEACAM1)存在时,DC-SIGN不能介导病毒感染。这些结果提示,DC-SIGN通过与mCEACAM1a分子相互作用和调节细胞信号通路分子功能以调控鼠冠状病毒复制。     

蓖麻蚕核型多角体病毒DNA转染四种昆虫细胞系的研究

用蓖麻蚕核型多角体病毒(PcrNPV)DNA转染草地贪夜蛾(SF)、家蚕(Bm)、斜纹夜蛾(SL)和菜粉蝶(Pr)四种昆虫细胞系,结果表明,PcrNPV DNA能在SF细胞内复制增殖并形成多角体,Pr细胞系对PcrNPV DNA转染不敏感;Bm和SL细胞出现病变症状,但在电镜下未观察到病毒粒子或多角体。     

新型冠状病毒上海株(nCoV-SH01)的分离和鉴定

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情对人类生命健康构成极大威胁。病毒的分离是构建新型冠状病毒(2019 novel coronavirus, 2019-nCoV)细胞感染模型和动物感染模型的基础。本研究利用冠状病毒易感的Vero E6细胞,从1例上海感染者的咽拭子中分离到一株2019-nCoV,命名为nCoV-SH01。对该毒株全基因组采用一代Sanger和二代Illumina法测序,发现该毒株与GenBank MN908947的同源性＞99.99%。免疫荧光检测显示,该毒株与COVID-19康复者的血清呈阳性反应。当nCoV-SH01感染Vero E6细胞后,导致典型的合胞体病变,细胞病变效应明显且进展迅速,提示nCoV-SH01可用于进一步建立2019-nCoV的细胞感染和动物感染模型,为开展致病性研究以及抗病毒药物和疫苗研发奠定了基础。