猪瘟DNA疫苗在猪体及环境的生物安全性研究

DNA疫苗生物安全性是其走向临床所须解决的关键问题之一。以猪瘟DNA疫苗为研究对象 ,探讨了其两个方面的生物安全性问题。一方面 ,将两种不同的猪瘟DNA疫苗质粒免疫猪后 ,利用PCR技术分析了其与猪细胞基因组整合的可能性 ,结果在灵敏度为 30拷贝的检测条件下 ,未发现猪瘟DNA疫苗整合到细胞基因组 ;另一方面 ,以PCR技术检测了免疫现场环境样品 ,以分析猪瘟DNA疫苗上的E2基因、CMV启动子基因和抗性基因是否在环境细菌中发生转移和扩散。结果未发现DNA疫苗转化环境细菌的直接证据。因此认为DNA疫苗对猪体和环境是安全的。     

基于宏基因组学的猪群样本病毒探测方法的建立

极其多样的病毒广泛存在于我们周围的环境和动物体内,其中很多病毒是人类所未知的,而发现未知病毒常常受制于病毒常规检测技术的局限性.[目的]构建未知病毒检测技术平台.[方法]应用病毒宏基因组学的理念,结合新型分子诊断技术,首先利用过滤和核酸酶处理去除样品宿主核酸干扰,然后随机PCR扩增潜在的病毒宏基因组,最后通过大规模测序及序列分析获取病毒核酸信息.[结果]利用此技术我们对猪瘟病毒(CSFV)细胞培养物和猪圆环病毒2型(PCV2)感染猪病料进行了分析,分别检测到序列总长度1680 bp,占基因组13.7％的CSFV序列和序列总长度834 bp,占基因组47.2％的PCV2序列;利用此检测技术平台研究一未知病原细胞培养物,通过测序和序列分析,结果显示56条序列中有26条为副流感病毒5型(PIV5)同源序列,覆盖了其基因组全长的16.4％;此外,应用本研究建立的方法结合新一代高通量测序,我们在混合的7份病原未知的病猪组织样品中检测到了1.1％的病毒序列,包括CSFV、PCV2、猪细环病毒(TTSuV)、猪bocavirus (PBoV)和人腺病毒6型(Ad6)等的部分基因序列.[结论]本研究建立的基于病毒宏基因组学的未知病毒的检测方法突破了传统病毒研究方法的缺陷,对于猪群样本中病毒的检测具有较高的敏感性,有望为新发、突发感染性疾病的诊断和监测提供技术支持.     

病毒功能性受体的筛选新策略及其应用

病毒通过与靶细胞表面的特异性受体结合,进而吸附、入侵靶细胞,劫持细胞的复制机器完成自身的复制周期。细胞受体作为病毒入侵宿主的门户,细胞受体的结构与功能及其介导病毒入侵的机制一直是病毒学研究的热点之一。对细胞受体的研究有助于了解病毒的致病机制并为病毒性疾病的防控提供科学依据。近年来,利用功能缺失性基因组学筛选病毒功能性受体的进展极大地拓展了人类对病毒入侵机制的认识和理解。目前,应用较为广泛的病毒功能性受体筛选策略包括RNA干扰技术、利用单倍体细胞系随机插入逆转录病毒致突变技术以及基于CRISPR/Cas9系统的新型编辑技术。本文系统介绍并比较了这三种病毒功能性受体筛选新策略,同时对其应用及优缺点进行了归纳总结,可为相关研究者提供一定的参考。     

抗病毒免疫中干扰素与炎症信号通路的交互调控：防御反应与维持稳态

天然免疫是机体通过识别自身或外部危险信号后,为维持体内稳态而逐步建立起来的一系列防御反应,当宿主细胞内的模式识别受体识别胞内病原相关分子模式后激活干扰素(interferon, IFN)、核因子-kappa B (nuclear factor-kappa B, NF-κB)和炎性小体等信号通路。IFNs在天然免疫应答中发挥重要作用,它诱导的抗病毒基因能够通过多种方式抵御病毒的感染,炎症反应则是机体自动的防御反应,能够在病毒感染机体时释放促炎性细胞因子以调控机体的免疫反应,进而发挥抗病毒作用。在病毒感染过程中,IFN信号通路与炎症反应调控网络中的关键分子如NF-κB/RelA、PKR等存在一定的交互作用,此外,IFN信号通路及其产生的细胞因子又影响其他信号通路的活化,进而调控机体的免疫应答以维持自身稳态,它们之间的交互调控失衡将会引起过度炎症反应,导致组织器官的免疫病理损伤,例如SARS-CoV-2感染机体时产生的过度炎症反应。本文综述了机体抗病毒免疫过程中干扰素信号通路与炎症反应之间的交互调控,为研发抗病毒策略提供新思路。     

单细胞RNA测序技术在病毒研究中的应用

单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)技术已经成为不同领域中研究细胞异质性的有效工具。在病毒研究领域中,利用该技术分析病毒和细胞的转录组,可以在单细胞水平上检测病毒感染的动态变化,了解病毒与细胞间复杂的相互作用。本文简述了scRNA-seq技术,着重介绍病毒感染宿主细胞后scRNA-seq研究的最新进展,同时也描述了细胞周期、基因表达、细胞状态等细胞异质性对病毒感染过程的影响,以及病毒变异对其本身感染过程的影响。此外,本文还分析了scRNA-seq在研究病毒–宿主互作动态变化方面具有的独特优势,及其在病毒研究领域中广阔的应用前景,为揭示病毒的感染与致病机制、抗病毒靶标的开发等提供参考。     

基于CRISPR/Cas9技术的高通量筛选平台:发掘病毒复制相关宿主分子的新途径

病毒作为严格的细胞内寄生生物,需要多种宿主蛋白辅助其完成生命周期。寻找与病毒复制相关的宿主因子并揭示其作用机制,将有助于阐明病毒的感染机制,为疫病的防治提供新靶标。与RNA干扰技术相比,近年来兴起的CRISPR/Cas9技术能更特异、高效、准确地实现基因组编辑,因而在功能基因研究中得到更广泛应用。而基于CRISPR/Cas9系统的宿主全基因组sgRNA文库高通量筛选技术平台,可快速发现参与病毒侵入、复制等生物学过程的关键宿主因子,通过明确病毒-宿主分子相互作用进而揭示病毒的生命周期,为分子病毒学和免疫学提供了强大的研究工具。本文主要总结了基于CRISPR/Cas9技术的高通量筛选平台的具体筛选流程,归纳和讨论了该平台在筛选调控病毒复制相关宿主因子中的应用现状和发展前景。     

应激颗粒：细胞调控病毒感染的重要策略

真核细胞受到热休克、氧化应激、营养缺乏或者病毒感染等外界压力的刺激下会诱导一系列的应答反应,如形成应激颗粒(stress granule,SG),从而使细胞能更好地适应环境压力。SG作为胞浆中翻译起始复合物的聚集产物,在细胞的基因表达和稳态中发挥着重要的作用。病毒感染是诱导SG形成的条件之一,病毒侵入宿主细胞后会"借用"宿主的翻译机制完成自己的生命周期,宿主为了抵抗病毒的侵略而暂停翻译形成SG。本文对SG的产生及功能,SG与病毒的相互作用以及SG与病毒诱导的先天性免疫的关系等方面进行了综述,以期为进一步研究抗病毒策略提供方向。     

针对猪瘟病毒E2蛋白的嵌合猪源化单克隆抗体的表达及抗病毒活性鉴定

猪瘟(Classical swine fever,CSF)是严重危害养猪业的一种烈性传染病,常造成巨大的经济损失,是世界动物卫生组织要求必须申报的动物疫病之一。猪瘟的病原是猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV),CSFV的结构蛋白由衣壳蛋白(C)和囊膜糖蛋白(E~(rns)、E1、E2)构成。E2蛋白是CSFV主要的保护性抗原,可以诱导机体产生中和抗体,从而抵抗CSFV的感染。此前,本团队制备了一株针对CSFV E2蛋白的鼠源单克隆抗体HQ06。文中将HQ06抗体重链和轻链可变区基因与猪源恒定区基因嵌合后克隆至真核表达载体,利用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞制备一株针对CSFV E2蛋白的嵌合猪源化单克隆抗体c HQ06。应用ELISA、Western blotting试验证实了c HQ06与CSFV E2蛋白具有良好的反应性;中和试验结果表明c HQ06可以中和CSFV。综上所述,本研究应用CHO细胞稳定表达了具有良好反应性和中和活性的针对CSFV E2蛋白的嵌合猪源化单克隆抗体c HQ06,为研究CSFV E2蛋白结构、功能以及开发新型的CSFV诊断和治疗制剂奠定基础。     

利用水稻启动子捕获系筛选水稻胚发育相关基因的初步研究

通过对2227个启动子捕获系中报道基因β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase,gus)表达活性检测,筛选到7个水稻胚中表达GUS活性的启动子捕获系,对其中编号为W9154的捕获系作了进一步分析。Southern杂交分析表明W9154是一个单拷贝T-DNA插入系,其T-DNA插入在水稻基因组第3号染色体上一个未知蛋白基因的第2个内含子中。对该未知蛋白基因上游调控序列生物信息学分析显示,其调控序列除含有TATA-box和CAAT-box等常见启动子元件外,还含有RY基序、E盒、G盒及AACA等种子特异性启动子的特征性元件。表达特征分析发现,编码上述未知蛋白的基因在野生型水稻的胚和茎中表达,这与捕获系W9154中GUS表达活性完全一致。这些表明启动子捕获系w9154捕获的候选基因可能是一个水稻胚发育相关基因。     

病毒感染引起的炎症反应：宿主对抗病毒的“双刃剑”

先天性免疫系统作为宿主抵抗外来病原入侵的第一道防线,也是最迅速的防御系统。宿主先天性免疫系统中的模式识别受体识别入侵信号并激活炎症信号通路,诱导产生大量促炎性细胞因子,引起炎症反应。病毒感染是激活炎症反应的条件之一,诱导机体产生强烈的免疫应答,强大的炎症反应调控网络在宿主抗病毒过程中发挥关键作用,以维持机体的平衡。本文综述了病毒感染引起的炎症反应,重点介绍了宿主对炎症反应的调控网络,以及DNA和RNA病毒对炎症反应的调节机制,为病毒感染引起的免疫性疾病的治疗提供参考。