PRRSV受体CD163的原核分段表达

为原核表达猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)受体CD163,本研究根据CD163基因序列(EU016226),通过生物信息学软件Scanprosite预测了CD163结构特征并进行分段。利用DNAstar软件设计合成3对特异引物,从猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages, PAM)中克隆CD163三个片段,经测序鉴定正确后,分别克隆于原核表达载体pET-28a(+),在IPTG诱导下,进行CD163重组蛋白的截短表达,经Western杂交检测证实表达的三段截短蛋白均具有良好的与抗原反应活性,从而为进一步研究CD163受体在病毒感染过程中的作用以及与其他受体之间的相互作用提供实验依据。     

猪CD151转基因PK-15细胞系构建及其对猪繁殖与呼吸综合征病毒的易感性

[目的]建立猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)易感的猪CD151转基因PK-15细胞系,研究CD151分子在PRRSV感染猪源细胞中的作用.[方法]用RT-PCR从猪肺泡巨噬细胞中扩增CD151全长cDNA,测序正确后克隆人真核表达载体pcDNA3;用重组载体pcDNA-CD151转染PK-15细胞,经G418抗性筛选获得转基因细胞系PK15-CD151,用RT-PCR和免疫荧光试验检测CD151表达;用VR-2332株PRRSV分别感染PK-15细胞、PK15-CD151细胞、MARC-145细胞和3D4-CD163细胞,定期观察细胞病变,用RT-PCR和免疫荧光试验检测病毒RNA基因组和病毒抗原,用半数组织细胞感染剂量测定病毒滴度.[结果]从猪巨噬细胞中克隆得序列正确的猪CD151 cDNA;从重组载体转染的PK-15细胞培养中筛选得G418抗性细胞克隆,并能正确表达猪CD151分子;在PRRSV感染后,PK15-CD151细胞虽然不表现明显的细胞病变,但能检测到病毒RNA基因组和病毒抗原,并能产生较高滴度的感染性病毒;该细胞系已在体外传30代以上,第10、20、30代细胞的PRRSV滴度无明显变化.[结论]猪CD151基因转染能使非易感PK-15细胞获得对PRRSV的易感性,提示猪CD151参与PRRSV感染猪源细胞.     

PRRS病毒主要受体蛋白CD151和CD163真核表达载体的构建

为了进一步研究PRRSV与细胞受体之间的相互作用机理,通过基因工程方法从PAM细胞中克隆获得了CD151和CD163全长编码片段,利用Sal I和Kpn I内切酶对回收得到的CD151(762 bp)和CD163(3 333 bp)DNA片段进行酶切,构建了p IRES2-EGFP-CD151和p IRES2-EGFP-CD163真核表达载体。经PCR和酶切鉴定后,分别提取重组质粒进行细胞转染。荧光显微镜下可见单独转染CD151和CD163基因或CD151/CD163共转染的Marc 145细胞表达强烈的绿色荧光,Western blot分析结果进一步证实,CD151和CD163蛋白在转染后的细胞中获得超表达。猪CD151和CD163真核表达载体的成功构建为进一步探索CD151和CD163在PRRSV感染细胞过程中的协同作用提供了物质基础,特别是对深入研究PRRS病毒的入侵及宿主识别具有重要意义。     

3′非翻译区靶向人工微小RNA对PRRSV在猪肺巨噬细胞中复制的抑制作用（英文）北大核心CSCD

【目的】研究重组腺病毒(rAd)传送的3′非翻译区(UTR)靶向amiR3UTR对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在猪肺巨噬细胞(PAM)中复制的抑制作用。【方法】用表达amiR3UTR或对照amiRcon的腺病毒载体转染AAV-293细胞,获得rAd-amiR3UTR-GFP和rAd-amiRcon-GFP,用定量RT-PCR检测amiR3UTR在rAd转导细胞中的表达,用定量RT-PCR、Western blotting和病毒滴定检测amiR3UTR对PRRSV复制的抑制作用。【结果】原代PAM及其细胞系3D4/163均能被rAd-amiR3UTR-GFP转导,但前者转导效率很低;rAd-amiR3UTR-GFP转导细胞能有效表达amiR3UTR,且表达具有剂量和时间依赖性;rAd表达的amiR3UTR能显著抑制不同毒株PRRSV在PAM细胞中的复制,且抑制作用具有剂量依赖性。【结论】amiR3UTR能抑制不同毒株PRRSV在PAM中的复制,其rAd有望作为抗PRRSV新策略进行深入研究。     

3′非翻译区靶向人工微小RNA对PRRSV在猪肺巨噬细胞中复制的抑制作用（英文）

【目的】研究重组腺病毒(rAd)传送的3′非翻译区(UTR)靶向amiR3UTR对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在猪肺巨噬细胞(PAM)中复制的抑制作用。【方法】用表达amiR3UTR或对照amiRcon的腺病毒载体转染AAV-293细胞,获得rAd-amiR3UTR-GFP和rAd-amiRcon-GFP,用定量RT-PCR检测amiR3UTR在rAd转导细胞中的表达,用定量RT-PCR、Western blotting和病毒滴定检测amiR3UTR对PRRSV复制的抑制作用。【结果】原代PAM及其细胞系3D4/163均能被rAd-amiR3UTR-GFP转导,但前者转导效率很低;rAd-amiR3UTR-GFP转导细胞能有效表达amiR3UTR,且表达具有剂量和时间依赖性;rAd表达的amiR3UTR能显著抑制不同毒株PRRSV在PAM细胞中的复制,且抑制作用具有剂量依赖性。【结论】amiR3UTR能抑制不同毒株PRRSV在PAM中的复制,其rAd有望作为抗PRRSV新策略进行深入研究。     

重组猪肺表面活性蛋白A在体外可抑制PRRSV感染宿主细胞

【目的】研究重组猪肺表面活性蛋白A(SP-A)在体外对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)感染的抑制作用。【方法】采用PCR方法从含有猪SP-A基因的质粒中扩增SP-A基因,并将其插入到含有人CD5信号肽序列的真核表达载体pcDNA3.1A-CD5中,构建成SP-A基因的真核分泌型表达载体pcDNA-CD5-SPA/MH。将重组表达载体通过磷酸钙介导转染HEK293T细胞进行瞬时表达,通过Western blot方法鉴定表达产物,采用Ni-NTA琼脂糖凝胶亲和层析法从培养基中分离和纯化重组SP-A蛋白,通过ELISA方法检测SP-A蛋白与PRRSV的结合活性。将SP-A蛋白与PRRSV孵育,然后感染MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞,感染72 h后测定病毒滴度,分析重组SP-A蛋白对PRRSV感染的抑制作用。【结果】结果表明构建的真核表达载体能够介导SP-A基因在HEK293T细胞中进行分泌表达;表达的重组猪SP-A蛋白能够与PRRSV进行剂量依赖性结合;用重组猪SP-A蛋白与PRRSV进行孵育,然后感染MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞,结果显示SP-A处理的PRRSV感染细胞后的病变程度明显低于对照组。感染72 h后,SP-A处理组的PRRSV在MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞的滴度明显低于SP-A非处理组。【结论】重组猪SP-A在体外对PRRSV的感染有明显的抑制作用,揭示SP-A具有抗PRRSV的活性。     

不怕蓝耳病的基因编辑猪

猪呼吸与繁殖综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)是PRRS病毒引发的一种严重危害养猪业的传染病,具有高变异性、持续性感染和免疫抑制等生物学特性。因病猪具有耳部变蓝的症状被俗称为"蓝耳病",又被称为养猪业中的"艾滋病"。猪肺泡巨噬细胞上的CD163蛋白是猪呼吸与繁殖综合征病毒的主要受体,研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除猪受精卵中的CD163基因第七外显子,成功制备出具有猪呼吸与繁殖综合征抗性的活体猪。这是抗猪呼吸与繁殖综合征的相关工作中一项里程碑式的研究成果,为该病未来的防治工作提供了新的思路和广阔的应用前景。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒、猪圆环病毒三型、猪流感病毒三重RT-PCR检测方法建立及初步应用

【背景】猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)、猪圆环病毒三型(porcine circovirus type III,PCV3)和猪流感病毒(swine influenza virus,SIV)是3种影响猪只健康的重要呼吸道病原,对养猪业造成严重的经济损失,因此需要建立高效快速的检测方法,以了解3种病原在国内的流行情况。【目的】建立能同时检测PRRSV、PCV3和SIV的三重RT-PCR方法,为3种病毒的流行病学调查和疾病监控提供技术支持。【方法】针对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),猪圆环病毒三型(PCV3),猪流感病毒(SIV)基因序列,分别设计3对特异性引物,扩增PRRSV M和N基因(436bp)、PCV3 Cap基因(619bp)和SIV M基因(199bp)。通过对退火温度和引物浓度优化建立三重RT-PCR检测方法,并对建立的多重检测方法进行特异性、敏感性、重复性试验验证。【结果】建立了能够同时快速检测PRRSV、PCV3、SIV的三重RT-PCR方法,而对猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)、猪伪狂犬病病毒(pseudorabies virus,PRV)、猪圆环病毒2型(porcine circovirus type II,PCV2)、猪细小病毒2型(porcine parvovirus II,PPV2)、猪细小病毒3型(porcine parvovirus III,PPV3)和猪细环病毒1型(torque teno sus virus I,TTSuV1)等6种病原的扩增均为阴性,特异性较好。敏感性结果显示,同时检测PRRSV、PCV3、SIV这3种病原的检测下限为100copies/μL,批间与批内试验结果均一致。用该方法对黑龙江省部分地区猪场的67份临床病料进行检测,结果显示PRRSV阳性率为16.5%,PCV3阳性率为10.5%,SIV阳性率为10.5%,而且存在混合感染。【结论】该方法灵敏度高、特异性强,能够应用于临床样品检测,有效预测病原的流行情况。     

分泌抗PRRSV抗体的猪源单克隆B细胞永生化方法的建立

猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的高度接触性传染疾病,对社会经济造成重大损失。目前并未获得有效的中和抗体应用于科研及治疗中,所以建立一种筛选具有中和活性的单克隆抗体的方法,对PRRSV防治及抗原位点筛选具有重要意义。单克隆抗体在人类和动物的众多疾病治疗及诊断中得到广泛应用,而针对不同病原如何筛选出有效的中和抗体是目前急需解决的问题。在单克隆抗体筛选的众多方法中,B细胞永生化方法是一种有效的且大概率能获得单克隆中和抗体的方法。通过将bcl-6和bcl-xl两个基因中间通过f2a序列连接后构建到一个载体上,进行逆转录病毒包装。包装成熟的逆转录病毒感染免疫PRRSV的猪源淋巴细胞,并使用加入CD40L和IL21细胞因子的完全培养基培养,然后使用CD21作为筛选标记通过磁珠法进行B细胞筛选,最后对筛选得到的B细胞单克隆化并进行检测,验证是否有抗体分泌。结果显示,构建的质粒不论单独转染还是与病毒包装时的两种质粒共同转染,均可以成功表达,且包装病毒可成功感染细胞。感染后的淋巴细胞可以检测到抗体分泌,进一步筛选得到的B细胞也可以检测到抗体分泌。因此,本研究成功建立了一种针对PRRSV的单克隆抗体筛选方法。     

诱导多能干细胞向巨噬细胞分化研究进展

诱导多能干细胞 (Induced pluripotent stem cells,iPSCs) 是通过体细胞重编程得到类似胚胎干细胞特性的一种细胞类型。通过iPSCs的体外分化,可以了解巨噬细胞的进化历史和各种特性。iPSCs来源的巨噬细胞不仅是药物筛选的良好模型,也是进行免疫治疗的重要手段。本文综述了近年来iPSCs及其向巨噬细胞分化的相关研究进展、所面临的问题以及未来的发展方向。     

CD163 expression confers susceptibility to porcine reproductive and respiratory syndrome viruses

Direct functional screening of a cDNA expression library derived from primary porcine alveolar macrophages (PAM) revealed that CD163 is capable of conferring a porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV)-permissive phenotype when introduced into nonpermissive cells. Transient-transfection experiments showed that full-length CD163 cDNAs from PAM, human U937 cells (histiocytic lymphoma), African green monkey kidney cells (MARC-145 and Vero), primary mouse peritoneal macrophages, and canine DH82 (histocytosis) cells encode functional virus receptors. In contrast, CD163 splice variants without the C-terminal transmembrane anchor domain do not provide PRRSV receptor function. We established several stable cell lines expressing CD163 cDNAs from pig, human, and monkey, using porcine kidney (PK 032495), feline kidney (NLFK), or baby hamster kidney (BHK-21) as the parental cell lines. These stable cell lines were susceptible to PRRSV infection and yielded high titers of progeny virus. Cell lines were phenotypically stable over 80 cell passages, and PRRSV could be serially passed at least 60 times, yielding in excess of 10(5) 50% tissue culture infective doses/ml.     

Germ‐like cell differentiation from induced pluripotent stem cells (iPSCs)

Historically, our understanding of molecular genetic aspects of germ cell development has been limited. Recently, results demonstrated that the derivation of pluripotent stem cells may provide the necessary genetic system to study germ cell development. Here, we characterized an induced pluripotent stem cell (iPSC) line, which can spontaneously differentiate into embryonic bodies (EBs) after 3 days of suspension culture, expressing specific markers of three germ layers. Then, we induced the iPSCs to differentiate into germ cells by culturing adherent EBs in retinoic acid (RA) and porcine follicular fluid (PFF) differentiation medium or seminiferous tubule transplantation. Our results indicated that RA and PFF were beneficial for the derivation of germ cells and oocyte‐like cells from iPSCs, and iPSCs transplantation could make a contribution to repairing the testis of infertile mice. Our study offers an approach for further study on the development and the differentiation of germ cells derived from iPSCs. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Generation of Knock-In Pigs Carrying Oct4-tdTomato Reporter through CRISPR/Cas9-Mediated Genome Engineering

The porcine pluripotent cells that can generate germline chimeras have not been developed. The Oct4 promoter-based fluorescent reporter system, which can be used to monitor pluripotency, is an important tool to generate authentic porcine pluripotent cells. In this study, we established a porcine Oct4 reporter system, wherein the endogenous Oct4 promoter directly controls red fluorescent protein (RFP). 2A-tdTomato sequence was inserted to replace the stop codon of the porcine Oct4 gene by homogenous recombination (HR). Thus, the fluorescence can accurately show the activation of endogenous Oct4. Porcine fetal fibroblast (PFF) lines with knock-in (KI) of the tdTomato gene in the downstream of endogenous Oct4 promoter were achieved using the CRISPR/CAS9 system. Transgenic PFFs were used as donor cells for somatic cell nuclear transfer (SCNT). Strong RFP expression was detected in the blastocysts and genital ridges of SCNT fetuses but not in other tissues. Two viable transgenic piglets were also produced by SCNT. Reprogramming of fibroblasts from the fetuses and piglets by another round of SCNT resulted in tdTomato reactivation in reconstructed blastocysts. Result indicated that a KI porcine reporter system to monitor the pluripotent status of cells was successfully developed.     

Large animal induced pluripotent stem cells as pre-clinical models for studying human disease

The path to induced pluripotency Discovery of a pan-species pluripotency network Animal iPSCs and disease modelling Issues with large animal iPSCs Conclusions The derivation of human embryonic stem cells and subsequently human induced pluripotent stem cells (iPSCs) has energized regenerative medicine research and enabled seemingly limitless applications. Although small animal models, such as mouse models, have played an important role in the progression of the field, typically, they are poor representations of the human disease phenotype. As an alternative, large animal models should be explored as a potentially better approach for clinical translation of cellular therapies. However, only fragmented information regarding the derivation, characterization and clinical usefulness of pluripotent large animal cells is currently available. Here, we briefly review the latest advances regarding the derivation and use of large animal iPSCs.