表达O型口蹄疫病毒衣壳蛋白的重组腺病毒构建及其免疫原性分析

为构建表达O型口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus, FMDV）衣壳蛋白的复制缺陷型人5型腺病毒（Ad5）为载体的重组腺病毒,本研究设计、合成特异性引物并扩增出FMDV-OZK93的P12A、3B3C基因,通过融合PCR方法连接2个片段,获得P12A3B3C基因后插入到pDC316-mCMV-EGFP质粒,构建了能够表达FMDV-OZK93株衣壳蛋白前体P12A和3B3C蛋白酶的重组穿梭质粒pDC316-mCMV-EGFP-P12A3B3C。利用AdMaxTM腺病毒包装系统进行重组腺病毒rAdv-P12A3B3C-OZK93的包装、鉴定及扩增;并感染人胚胎肾细胞HEK-293进行表达验证。将鉴定正确且高度纯化后的重组腺病毒肌肉免疫小鼠进行免疫原性分析。结果显示,rAdvP12A3B3C-OZK93在病毒传代过程中目的基因稳定存在,且病毒滴度可达1×10^9.1 TCID₅₀/mL。间接免疫荧光和Western blotting结果均表明rAdv-P12A3B3C-OZK93在HEK-293细胞中表达了FMDV特异...     

共表达O型口蹄疫病毒3C、P1-2A基因和猪白细胞介素18基因的重组鸡痘病毒免疫原性研究

目的 对本室已筛选到的一株共表达O型口蹄疫病毒3C基因、P1-2A基因和猪白细胞介素18基因的重组鸡痘病毒rFPV-3C-P1-2A-IL-18进行免疫原性研究。方法 分别用重组鸡痘病毒rFPV-3C-P1-2A-IL-18、rFPV-P1-2A-3C和对照组282E4株FPV、PBS对小鼠进行免疫接种,并检测各免疫组的T 淋巴细胞亚类数量、CTL杀伤活性及抗体效价。结果 重组鸡痘病毒疫苗组免疫小鼠T 淋巴细胞亚类数量,CTL杀伤活性和抗体效价均显著高于对照组,且重组鸡痘病毒rFPV-3C-P1-2A-IL-18的小鼠T 淋巴细胞亚类数量和CTL特异性杀伤活性与rFPV-P1-2A-3C相比,差异显著。结论 本实验为开发新型FMDV疫苗奠定了实验免疫基础。     

表达O型口蹄疫病毒保护性抗原表位重组PRRSV的构建及其鉴定

以高致病性猪繁殖与呼吸综合征弱毒疫苗的感染性分子克隆(rHuN4-F112)作为载体,将O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1基因的421~480nt(141~160aa)和598~639nt(200~213aa)两优势保护性抗原表位串联成的目的基因,通过突变PCR的方法插入Nsp2中的508~532位缺失区域,经体外转录后转染至BHK-21细胞中培养36 h,将上清接种至MARC-145细胞中培养,并在MARC-145细胞中连续传代,拯救重组病毒。经RT-PCR扩增,MluⅠ酶切及测序验证,结果表明插入的外源基因及人为突变的MluⅠ分子标记都正确,说明重组病毒拯救成功,且该重组病毒能够在MARC-145细胞中稳定传代,将此重组病毒命名为rPRRSV-F112-O/VP1ep。rPRRSV-F112-O/VP1ep能够在MARC-145细胞上引起明显的细胞病变,间接免疫荧光检测表明外源基因在该病毒中成功获得了表达。经过生物学特性分析,该病毒的TCID50=-log10-6.75/0.1 mL,且在MARC-145细胞中整体生长速度与其亲本病毒rHuN4-F112(△508-532)相似,但明显高于rHuN4-F112病毒。     

枸杞多糖调控口蹄疫重组腺病毒疫苗诱导DC及T细胞亚群的研究

近年来,随着许多病毒性疾病的发展,社会对于新型疫苗的研发迫在眉睫。与传统疫苗相比,新型疫苗具有安全可靠的优点,但其免疫原性较弱的特点也十分突出,因此,研究出安全稳定有效的免疫调节剂来增强疫苗的免疫效果成为研究学者们共同的关注点。枸杞是传统的名贵补益中药,枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide,LBP)是其中的主要生物活性成分,具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等多种生物学作用。本研究通过体内实验观察LBP对口蹄疫重组腺病毒疫苗(rAd5VP1)诱导小鼠脾脏树突状细胞(Dendritic cells,DC)成熟、辅助性T细胞1(T helper cells 1,Th1)、辅助性T细胞2(T helper cells 2,Th2)、滤泡辅助性T细胞(T follicular helper cells,Tfh)及调节性T细胞(Regulatory T cells,Treg)分化的免疫调节作用,为阐明LBP免疫调节的新机制提供实验依据。6周龄的雌性BALB/c小鼠随机分为5组,每组5只,所有小鼠均行腹腔注射rAd5VP1,同时分别给予低剂量(10mg/kg·d)、中剂量(20mg/kg·d)、高剂量(40mg/kg·d)的LBP,阴性对照组和阳性对照组分别给予磷酸盐缓冲液(Phosphate buffer solution,PBS)和脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)(1mg/kg·d)。免疫7d后,应用流式细胞术(Flow cytometry,FCM)检测小鼠脾脏DC(CD11c+MHCⅡ+CD86+)、Th1细胞(CD4+IFN-γ+)、Th2细胞(CD4+IL-4+)、Tfh细胞(CD4+CXCR5+)及Treg细胞(CD4+CD25+FoxP3+)的数量与比例。结果表明,与PBS组相比,LBP能明显诱导DC的成熟,DC表面的共刺激分子CD86的表达量明显升高;LBP能明显促进Th2细胞、Tfh细胞的分化,LBP对Th1细胞的分化无明显影响,LBP能抑制Treg细胞的分化。本研究证实LBP作为疫苗免疫调节剂,可调控DC及Th细胞亚群的分化而发挥免疫调节作用,为LBP的免疫调节机制提供理论依据。     

中国口蹄疫病毒同源重组研究

从GenBank数据库中获得在我国分离的16株口蹄疫病毒全基因组序列,进而运用常规的系统发生方法分析了这16株病毒的同源重组情况,发现5株重组毒株．这些重组病毒主要来源于亚洲Ⅰ型(Asia1)和O型病毒间的重组．这些重组事件的鉴定也表明口蹄疫病毒间的交叉感染在我国比较常见．另外,在我国还出现了由于Asia1型和O型病毒重组后导致病毒血清型发生转化的现象．这些结果解释了我国口蹄疫病毒(FMDV)遗传多样性和抗原多变性的成因,提示了我国在口蹄疫预防、治疗方面所面临的复杂局面．     

同源重组法制备口蹄疫病毒多基因重组腺病毒

通过细菌内同源重组的方法成功构建了含有O型口蹄疫病毒P1-2A和3C蛋白酶基因和3D基因的重组腺病毒表达载体.首先将P1-2A、3C和3D基因亚克隆连接到穿梭质粒pShuttle-CMV上,再将重组穿梭质粒用PmeI线性化后电转化携带有腺病毒骨架载体pAdeasy-1的大肠杆菌BJ5183感受态菌,经细菌内同源重组产生pAdcmv-p12x3c和pAdcmv-p12x3cd重组腺病毒质粒,经序列测定证实目的基因已正确的插入到腺病毒骨架载体中.重组腺病毒质粒经PacI线性化后转染HEK293细胞,转染1w内细胞出现典型病变.取转染细胞裂解液上清连续传代至第4代时,细胞于24~48h内即病变完全,收取接毒后24h细胞进行PCR和RT-PCR检测,表明目的基因已整合到腺病毒基因组内,且在mRNA水平上有表达.取第4、6、8和10代病毒,用蛋白酶K处理后可扩增出目的基因,证明此重组病毒可稳定存在.本研究为FMDV腺病毒活载体疫苗的研究奠定了基础.     

猪O型口蹄疫病毒细菌样颗粒疫苗的制备与免疫原性鉴定

验证基于革兰氏阳性增强基质(Gram-positive enhancer matrix,GEM)展示口蹄疫病毒细菌样颗粒(Bacteria-like particles,BLP)疫苗的可行性。按照大肠杆菌偏好性密码子优化合成基于猪口蹄疫病毒Mya98株序列的3种抗原基因设计,并将其插入到含有锚钩蛋白基因的原核表达载体p QZ-PA,鉴定阳性后转入Escherichia coli BL21,进行诱导表达。利用SDS-PAGE与Western blotting对目的基因表达及产物的可溶性进行分析。利用GEM颗粒纯化目的蛋白,制备细菌样颗粒疫苗抗原;利用BCA试剂盒测定重组蛋白的浓度,将重组蛋白与白油佐剂乳化,制备疫苗,免疫5周龄小鼠,同时设商品化多肽苗对照与空白对照,免疫后不同时间采集试验小鼠血清,利用口蹄疫病毒多肽ELISA抗体检测试剂盒和O型口蹄疫抗体液相阻断酶联免疫(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测试剂盒检测免疫小鼠血清的抗体水平;利用噻唑蓝比色法(Methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide,MTT)测定淋巴细胞增殖情况;利用荧光定量PCR方法检测相关细胞因子表达,评价细胞免疫水平。SDS-PAGE结果表明,设计在大肠杆菌中的3种口蹄疫病毒抗原基因均以可溶形式获得高效表达;Western blotting结果显示,表达的重组蛋白能够与口蹄疫病毒阳性血清发生反应,利用GEM颗粒能够实现重组蛋白的一步离心纯化,制备BLP疫苗抗原;免疫试验结果表明,设计的重组抗原B(T1BT2)4B不但能够刺激免疫小鼠产生更高水平的多肽特异性ELISA抗体与口蹄疫特异性液相阻断抗体,而且产生了更高水平的脾淋巴细胞增殖及Th1型的细胞因子分泌。初步实验结果表明,本研究制备的BLP疫苗GEM-B(T1BT2)4B具有良好的免疫原性,为研究口蹄疫病毒基因工程亚单位疫苗开辟了一条新的思路。     

猪α干扰素重组腺病毒的构建及其抗口蹄疫病毒活性研究

本研究利用RT-PCR方法扩增猪α干扰素成熟蛋白基因后构建了重组腺病毒质粒pAd-poIFN-α,经PacI酶切后转染HEK-293A细胞,3次噬斑纯化后获得了重组腺病毒rAd-poIFN-α。该重组腺病毒于HEK-293A细胞连续传代至20代滴度稳定,为107TCID50/mL。RT-PCR检测证明目的基因在mRNA水平上可有效表达;在PK-15细胞上可以检测到较强的抗猪口蹄疫病毒活性,从而为研究猪口蹄疫免疫防治新技术奠定了重要基础。     

猪α干扰素重组腺病毒的构建及其抗口蹄疫病毒活性研究

本研究利用RT-PCR方法扩增猪α干扰素成熟蛋白基因后构建了重组腺病毒质粒pAd-poIFN-a,经PacI酶切后转染HEK-293A细胞,3次噬斑纯化后获得了重组腺病毒rAd-poIFN-α.该重组腺病毒于HEK-293A细胞连续传代至20代滴度稳定,为107 TCID50/mL.RT-PCR检测证明目的基因在mRNA水平上可有效表达;在PK-15细胞上可以检测到较强的抗猪口蹄疫病毒活性,从而为研究猪口蹄疫免疫防治新技术奠定了重要基础.     

猪口蹄疫病毒多抗原表位重组腺病毒的构建与鉴定

本研究设计构建了含有猪O型口蹄疫病毒VP1（21—60）-（141-160）-（200—213）位氨基酸的基因的重组腺病毒质粒pAd-VP,经PacI酶切后转染HEK-293A细胞,3次噬斑纯化获得了重组腺病毒rAd—VP。该重组腺病毒于HEK-293A细胞连续传代至20代效价稳定,TCID50为10^-10／mL。RT—PCR检测证明目的基因在mRNA水平上可有效表达;应用O型口蹄疫病毒标准阳性血清进行间接荧光抗体试验,在rAdVP感染的HEK-293A细胞的胞质可见清晰荧光。证明该重组腺病毒对VP1（21-60）-（141—160）-（200—213）位氨基酸的基因进行了成功的表达,从而为FMDV多抗原表位腺病毒活载体疫苗的研究奠定了基础。     

口蹄疫病毒样颗粒诱导表达型载体的构建及其BHK-21细胞池的筛获

瞬时表达是目前利用哺乳动物细胞表达口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus, FMDV)衣壳蛋白的主流方法。为实现染色体稳定表达FMDV衣壳蛋白并高效组装出病毒样颗粒(virus like particles, VLPs),本研究构建了piggyBac (PB)转座-组成型表达、PB转座-四环素(tetracycline, Tet)诱导型表达两套质粒。利用荧光蛋白标记技术,验证了质粒的功能。通过抗生素筛选得到了组成型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(C-WT、C-L127P)和诱导型表达P12A3C (WT/L127P)基因的BHK-21细胞池(I-WT、I-L127P)。荧光观察和PCR检测证明了绿色荧光蛋白、3C蛋白酶、反向四环素转录激活因子等基因的稳定整合。Western blotting、酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)实验证明了细胞池I-L127P具有更强的衣壳蛋白和VLPs生产能力。本研究首次实现了哺乳动物细胞染色体诱导表达FMDV衣壳蛋白,有助于推动哺乳动物生产FMDV VLPs疫苗的技术工艺,也为构建其他蛋白的哺乳动物细胞诱导型表达系统提供了参考。     

猪O型口蹄疫病毒抗体化学发光酶联免疫检测方法的建立

表达并纯化猪O型口蹄疫病毒(FMDV)VP1重组蛋白作为检测抗原,建立了一种快速检测猪O型口蹄疫病毒抗体的化学发光酶联免疫(CLEIA)检测方法。建立的VP1-CLEIA方法特异性为100%,板内变异系数在1.10%–6.70%之间,板间变异系数在0.66%–4.80%之间,具有较好的特异性和重复性,且灵敏度高于ELISA方法。通过对山东、辽宁、河北地区采集的250份临床血清的检测表明,该方法与间接ELISA试剂盒的符合率为93.50%,与液相阻断ELISA试剂盒的符合率为94.00%,表明本次建立的VP1-CLEIA检测方法可以用于猪O型FMDV感染或疫苗免疫后抗体水平检测。     

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。     

口蹄疫病毒O/QYYS/s/06株感染性克隆的构建

本研究在完成FMDVO/QYYS/s/06株全基因组序列测定的基础上,分3段对全基因组进行克隆,其后将各片段克隆到载体P43中,从而获得携带O/QYYS/s/06株基因组全长cDNA的重组质粒P43C。将重组质粒P43C与表达RNA聚合酶的质粒T7共转染BHK-21细胞,48h后收获培养液接种2~3d乳鼠,取经乳鼠传代后的第4代病毒液,经反向间接血凝、中和试验和测序等方法证明拯救的病毒为O型FMDV。以上结果表明,O/QYYS/s/06株全长cDNA分子克隆的构建成功。     

口蹄疫病毒O型中和抗体检测固相阻断ELISA方法的建立

【目的】为评价O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)灭活疫苗免疫后中和抗体(neutralizing antibodies,NA)水平,建立检测中和抗体的固相阻断ELISA (neutralizing antibodies solid-phase blocking ELISA,NA-SPBE)方法。【方法】本研究以本实验室前期制备的FMDV广谱反应性牛源单克隆抗体E32作为捕获抗体,以生物素标记的FMDV O型型内广谱中和牛源单克隆抗体C4作为检测抗体,经过条件优化建立了检测FMDV O型中和抗体的固相阻断ELISA方法,并对该方法进行了敏感性、特异性、重复性、交叉反应性与病毒中和试验(virus neutralization test,VNT)相关性等试验。【结果】抗体E32最佳包被浓度为0.5 μg/mL,O型FMDV灭活抗原最佳稀释浓度为0.25μg/mL,生物素标记抗体C4-Bio最佳工作浓度为0.06 μg/mL,链霉亲和素-HRP的最佳稀释度为1:40 000。以1.35 log₁₀作为效价判定临界值时,敏感性和特异性分别为97.14%和98.84%。利用该方法分别检测FMDV A型、FMDV Asia1型、BVDV、PRRSV、CSFV、PPRV抗体阳性血清时,均为阴性,未出现交叉反应。该方法批内和批间重复试验的变异系数均<10%,表明其重复性较好。利用该方法与VNT分别对160份血清样品进行检测,二者的相关系数r为0.807 5,P<0.000 1,相关性显著。【结论】该方法可以检测FMDV O型中和抗体,为FMDV O型灭活疫苗免疫效果评价提供有力技术支撑。     

Phylogenomics and molecular evolution of foot-and-mouth disease virus

This report describes the use of Bayesian methods to analyze polyprotein coding region sequences (n = 217) obtained from GenBank to define the genome-wide phylogeny of foot and mouth disease virus (FMDV). The results strongly supported the monophyly of five FMDV serotypes, O, A, Asia 1, C, and SAT 3, while sequences for the two remaining FMDV serotypes, SAT 1 and SAT 2 did not separate into entirely distinct clades. The phylogenomic tree revealed three sister-group relationships, serotype O + Asia 1, A + C, and SAT 1 + 3 + 2, with a new branching pattern: {[(O, Asia 1), (A, C)], (SAT 1, 2, 3)}. Within each serotype, there was no apparent periodic, geographic, or host species influence on the evolution of global FMDVs. Analysis of the polyprotein coding region of these sequences provided evidence for the influence of purifying selection on the evolution of FMDV. Using a Bayesian coalescent approach, the evolutionary rate of FMDV isolates that circulated during the years 1932-2007 was estimated to be 1.46 × 10(-3) substitutions/site/year, and the most recent common ancestor of the virus existed approximately 481 years ago. Bayesian skyline plot revealed a population expansion in the early 20(th) century that was followed by a rapid decline in population size from the late 20(th) century to the present day. These findings provide new insights into the mechanisms that impact on the evolution of this important livestock pathogen.