猪瘟病毒中国兔化弱毒疫苗株在原代牛睾丸细胞中增殖特性的研究

以猪瘟病毒中国兔化弱毒疫苗株(CSFV C株)为实验材料,研究该病毒株在原代牛睾丸细胞中增殖的基本特性与规律.找到了一株能够使用免疫荧光技术进行检测的C株猪瘟病毒,并对病毒滴度的测定方法进行了改进,发展完善了荧光斑技术(F-PFU).使用改进的病毒滴度测定方法,对接毒后培养上清中病毒滴度的变化趋势进行检测.在原代牛睾丸细胞中,接毒后5d,几乎所有的细胞都可被病毒感染;释放到培养液中有活性的病毒粒子达到105F-PFU/mL以上,后维持在该水平.对原代细胞中细胞种类随代次增加的变化趋势进行了观察,并对CSFV的增殖特点及生产中出现的一收毒价不稳定、多次收获病毒等现象的机制进行探讨.并对影响猪瘟病毒增殖的因素进行了实验,不仅加深了对猪瘟病毒C株在原代牛睾丸细胞中增殖规律的了解,还为疫苗生产中猪瘟病毒产量的提高提供新的思路.     

猪瘟病毒中国兔化弱毒疫苗株在原代牛睾丸细胞中拉殖特性的研究

以猪瘟病毒中国兔化弱毒疫苗株（ＣＳＦＶ Ｃ株）为实验材料,研究该病毒株在原代牛睾丸细胞中增殖的基本特性与规律。找到了一株能够使用免疫荧光技术进行检测的ＣＤ株猪瘟病毒,并对病毒滴度的测定方法进行了改进,发展完善了荧光斑技术（Ｆ－ＰＦＵ）。使用改进的病毒滴度测定方法,对接毒后培养上清中病毒滴度的变化趋势进行了检测,在原代牛睾丸细胞中,接毒后５ｄ,几乎所有的细胞者可被病毒感染;释放到培养液中有活性的病毒     

应用免疫金银技术检测猪瘟病毒兔化弱毒株感染细胞

在应用免疫金银染色技术成功地对猪瘟病毒弱毒疫苗Thiveral株（CSFV．T株）感染的PK－15细胞进行检测的基础上,通过改进免疫金银反应的条件,进一步提高了免疫金银法的检测灵敏度和特异性。目前已将该技术应用到对猪瘟病毒兔化弱毒疫苗株（CSFVC株）感染细胞的检测,获得较为满意的实验结果。免疫金银染色技术的应用为研究CSFV在细胞中增殖的规律提供更为灵敏的检测手段,并且可望为猪瘟疫苗生产中的滴度测定提供一种简便有效的手段。     

猪瘟病毒弱毒株感染对体外培养细胞增殖的促进作用*

猪瘟病毒（ＣＳＦＶ）能在多种体外培养细胞中增殖,却不使细胞产生病变（ＣＰＥ）。使用原代细胞增殖ＣＳＦＶ弱毒疫苗。结果显示：病毒的增殖能够增加原代牛睾丸细胞的传代次数和维持时间。因此,ＣＳＦＶ疫苗一产上能够在接毒后多次收获病毒。此外,ＣＳＦＶ弱毒株还能够刺激体外培养的兔巨噬细胞增殖,使形成致密的单细胞层。使用传代细胞ＰＫ１５样殖病毒,经流式细胞术检测发现ＣＳＦＶ弱毒的增殖不仅不改变ＰＫ１５细胞的增殖     

猪瘟病毒的形态结构与形态发生

建立了猪瘟病毒(CSFV)弱毒疫苗Thiverval株(T株)与中 国兔化弱毒疫苗C株在MPK细胞中的感染模式。使用MPK细胞增殖CSFV,其病毒滴度明显提高,从而为应用电镜超薄切片技术研究猪瘟病毒的形态结构与形态发生提供了可能性。猪瘟病毒呈圆形颗粒,直径约为70nm。其内部是电子致密的核心,直径约为40nm,有时呈六角形;外有包膜包裹。在CSFV感染的MPK细胞质中,可观察到处于不同发育阶段的子代病毒粒子。此外,猪瘟病毒的感染能够引起某些宿主细胞超微结构上的变化。     

猪瘟病毒在PK细胞和MPK细胞中繁殖过程的研究

以猪瘟病毒疫苗Ｔｈｉｖｅｒｖａｌ株（Ｔ株）为实验材料,研究该病毒株在ＰＫ１５细胞中增殖的基本特性与规律。在ＰＫ１５细胞中,猪瘟病毒Ｔ株在感染后１２ｈ即可检测到子代病毒粒子。接毒后４８ｈ,几乎所有的细胞都被病毒感染;到６０ｈ,释放到培养液中有活性的病毒粒子达到最高峰,为１０７ＴＣＩＤ５０／ｍＬ。培养液中的病毒粒子在３７℃半寿期只有３个小时。同时,建立了ＭＰＫ细胞ＣＳＦＶＴ株的感染模式,其ＣＳＦＶ的滴度可达１０８ＴＣＩＤ５０／ｍＬ。在此基础上,用抗ＣＳＦＶ包膜蛋白Ｅ２和非结构蛋白ｐ１２０的单克隆抗体显示了病毒在细胞中增殖的部位,进而应用电镜技术观察到成熟的病毒粒子及可能处在不同发育阶段的子代病毒粒子     

猪瘟病毒C株兔脾毒在SK6细胞中的增殖培养及其鉴定

猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)是猪的最重要传染病之一,给养猪业造成巨大经济损失.传统疫苗C株在猪瘟防制中曾发挥了巨大作用,但由于猪瘟病毒逐渐产生变异,同时使用传统疫苗无法区分自然感染动物和免疫动物,从而使传统疫苗的应用受阻.因此十分必要研制新型猪瘟疫苗.用适宜的宿主细胞培养猪瘟传统弱毒疫苗C株,通过灵敏可靠的方法检测病毒在宿主细胞中的感染,是研究猪瘟病毒C株的一个重要基础环节.     

表达猪圆环病毒2型Cap蛋白的重组猪瘟兔化弱毒疫苗株的构建与鉴定

猪瘟(CSF)是由猪瘟病毒(CSFV)引起的一种毁灭性传染病,给养猪业造成重大经济损失。猪瘟兔化弱毒疫苗(C株)是一株非常安全、有效的优秀弱毒疫苗,对各年龄和品种的猪都极其安全,同时对不同基因亚型的CSFV均能提供有效的免疫保护。在现地,CSFV和猪圆环病毒2型(PCV2)混合感染的现象时常发生,有必要研制针对这两种病毒混合感染的二价疫苗。本研究首次构建了表达PCV2 Cap蛋白的重组C株,并评价了其在体内外的特性。结果表明,该重组病毒与C株具有相近的体外增殖特征,能够稳定表达Cap蛋白,在家兔体内具有与C株相似的生物学表型,在免疫家兔后10 d,抗CSFV E2抗体全部转阳,然而抗Cap抗体未能转阳。本研究为进一步优化表达PCV2Cap蛋白的重组C株奠定了基础。     

共表达猪瘟病毒E2基因和猪白细胞介素2基因的重组腺病毒的构建及其免疫原性研究

为研制猪瘟活载体疫苗,构建共表达猪瘟病毒E2基因和猪白细胞介素2基因的重组腺病毒并研究其免疫原性。应用PCR方法从pMD19-T-E2质粒和pMD19-T-pIL2质粒中分别扩增E2基因和pIL-2基因,将扩增的全长E2基因和pIL-2的编码区基因序列通过柔性接头序列(5个甘氨酸密码子)串联,插入腺病毒穿梭载体AdTrack中,在受体菌中与骨架载体AdEasy同源重组。重组质粒AdEasy-E2-pIL-2转染HEK293细胞,包装出重组腺病毒rAd-E2-pIL-2。用rAd-E2-pIL-2免疫家兔,经兔体交互免疫试验评定其免疫效果。结果显示,经RT-PCR和West-ern blot检测,成功构建了rAd-E2-pIL-2,重组病毒滴度达108.12PFU/mL。rAd-E2-pIL-2接种家兔后刺激接种兔产生猪瘟病毒特异性抗体,淋巴细胞转化试验结果显示猪瘟病毒诱导兔淋巴细胞特异性增殖,攻毒后rAd-E2-pIL-2接种兔和猪瘟病毒C株接种兔均未出现定型热反应。研究结果表明,rAd-E2-pIL-2免疫兔可以预防猪瘟病毒C株接种引发的体温反应,rAd-E2-pIL-2可望成为猪瘟候选疫苗。     

反向遗传学技术在猪瘟病毒研究中的应用

猪瘟目前在许多国家流行并对养猪业造成巨大损失。虽然常规疫苗(如中国猪瘟兔化弱毒疫苗,即C株)在猪瘟防控中发挥巨大作用,但近年来在猪瘟防控中出现的新情况,如非典型感染、持续性感染及免疫失败等;同时目前世界上许多国家正开展的猪瘟扑灭计划使得弱毒疫苗的应用受到很大限制。因此,加强猪瘟病毒在致病机理、传播机制等方面的研究以及加快新型猪瘟疫苗的开发是当务之急。近年来,反向遗传学技术的发展为猪瘟病毒基因功能研究和疫苗制备方面开辟了新思路。以下回顾了反向遗传操作技术在猪瘟病毒基因功能研究与标记疫苗株构建方面的研究进展,同时提出了该领域目前面临的问题,并对其未来发展方向进行了展望。     

猪瘟病毒野毒株持续感染细胞模型的建立

采用猪瘟病毒野毒珠（ＣＳＦＶ３９）感染猪肾传代细胞系ＰＫ－１５,经连续传７９代,建立了稳定的病毒持续感染细胞模型,获得ＣＳＦＶ３９－ＰＫ１５细胞株。用免疫荧光、ＲＴ－ＰＣＲ检测、透射电镜跟踪观察了ＣＳＦＶ３９－ＰＫ１５细胞株连续传代中病毒在细胞内的存在情况。结果表明第９,２９,７９代细胞仍有猪瘟病毒存在,表现出病毒持续感染的基本特征。这为深入研究猪瘟病毒持续感染机理奠定了基础。     

特异寡聚核苷酸对猪瘟病毒在细胞中增殖抑制作用的研究

本实验探讨了寡聚核苷酸对CSFV复制的影响以及作为抗CSFV新型药物的可行性。实验结果表明针对CSFV5'um端非编码区NS3蛋白丝氨酸蛋白酶功能区的寡聚核酸对CSFV复制均有显著的抑制作用,而针对CSFV3' 端非编码区寡聚核苷酸仅有轻微抑制作用,5'端寡聚核苷酸具有最佳抑制作用,同时发现相应序列中正义聚核苷酸的作用要优于反义寡聚核苷酸;脂质体介导转染能显著提高寡聚核苷酸对CSF复制的抑制作用。这些初步结果也提示,CSFV5'端和3'端非编码区对CSFV复制的重要性和作用有所不同。     

猪瘟病毒感染性cDNA克隆的构建及其致病性

为了建立研究猪瘟病毒的技术平台,利用RT-PCR技术构建了猪瘟病毒中国石门株(Shimen)的全长有感染性cDNA克隆pT7SM。通过体外转录线性化的pT7SM并将转录的RNA转染至PK-15细胞中,获得了猪瘟病毒粒子。再用间接免疫荧光法测定了其生长曲线,通过电镜观察到重组病毒呈球形,具有囊膜结构。进一步把获得的猪瘟病毒粒子感染非免疫实验猪,结果子代病毒与石门株类似,对非免疫实验猪有强烈的致病性,证明该全长cDNA克隆可靠稳定,忠实地保留了石门株病毒的感染性和致病特征。由此为进一步探讨猪瘟病毒的致弱机制及病毒与机体相互作用的机制打下了良好的基础。     

Expression of Major Antigen Domains of Gene of E2 CSFV and Analysis of its Immunological Activity

E2 is an envelope glycoprotein of Classical swine fever virus (CSFV) and contains sequential neutralizing epitopes to induce virus-neutralizing antibodies and mount protective immunity in the natural host. In this study, four antigen domains (ABCD) of the E2 gene was cloned from CSFV Shimen strain into the retroviral vector pBABE puro and expressed in eukaryotic cell (PK15) by an retroviral gene expression system, and the activity of recombinant E2 protein to induce immune responses was evaluated in rabbits. The results indicated that recombinant E2 protein can be recognized by fluorescence antibodies of CSFV and CSFV positive serum (Lanzhou Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou, China) using Western blot, indirect immunofluorescence antibody test (IFAT) and ELISA, Furthermore, anti-CSFV specific antibodies and lymphocyte proliferation were elicited and increased by recombinant protein after vaccination. In the challenge test, all of rabbits vaccinated with recombinant protein and Chinese vaccine strain (C-strain) were fully protected from a rabbit spleen virus challenge. These results indicated that a retroviral-based epitope-vaccine carrying the major antigen domains of E2 is able to induce high level of epitope-specific antibodies and exhibits similar protective capability with that induced by the C-strain, and encourages further work towards the development of a vaccine against CSFV infection.     

Research Article: Autophagy enhances the replication of classical swine fever virus in vitro

Autophagy plays an important role in cellular responses to pathogens. However, the impact of the autophagy machinery on classical swine fever virus (CSFV) infection is not yet confirmed. In this study, we showed that CSFV infection significantly increases the number of autophagy-like vesicles in the cytoplasm of host cells at the ultrastructural level. We also found the formation of 2 ubiquitin-like conjugation systems upon virus infection, including LC3-I/LC3-II conversion and ATG12–ATG5 conjugation, which are considered important indicators of autophagy. Meanwhile, high expression of ATG5 and BECN1 was detected in CSFV-infected cells; conversely, degradation of SQSTM1 was observed by immunoblotting, suggesting that CSFV infection triggered a complete autophagic response, most likely by the NS5A protein. Furthermore, by confocal immunofluorescence analysis, we discovered that both envelope protein E2 and nonstructural protein NS5A colocalized with LC3 and CD63 during CSFV infection. Examination by immunoelectron microscopy further confirmed the colocalization of both E2 and NS5A proteins with autophagosome-like vesicles, indicating that CSFV utilizes the membranes of these vesicles for replication. Finally, we demonstrated that alteration of cellular autophagy by autophagy regulators and shRNAs affects progeny virus production. Collectively, these findings provide strong evidence that CSFV infection needs an autophagy pathway to enhance viral replication and maturity in host cells.     

Expression of major antigen domains of E2 gene of CSFV and analysis of its immunological activity

E2 is an envelope glycoprotein of Classical swine fever virus (CSFV) and contains sequential neutralizing epitopes to induce virus-neutralizing antibodies and mount protective immunity in the natural host. In this study, four antigen domains (ABCD) of the E2 gene was cloned from CSFV Shimen strain into the retroviral vector pBABE puro and expressed in eukaryotic cell (PK15) by an retroviral gene expression system, and the activity of recombinant E2 protein to induce immune responses was evaluated in rabbits. The results indicated that recombinant E2 protein can be recognized by fluorescence antibodies of CSFV and CSFV positive serum (Lanzhou Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou, China) using Western blot, indirect immunofluorescence antibody test (IFAT) and ELISA, Furthermore, anti-CSFV specific antibodies and lymphocyte proliferation were elicited and increased by recombinant protein after vaccination. In the challenge test, all of rabbits vaccinated with recombinant protein and Chinese vaccine strain (C-strain) were fully protected from a rabbit spleen virus challenge. These results indicated that a retroviral-based epitope-vaccine carrying the major antigen domains of E2 is able to induce high level of epitope-specific antibodies and exhibits similar protective capability with that induced by the C-strain, and encourages further work towards the development of a vaccine against CSFV infection. Foundation items: The National “973” (2005CB523201); Key Technology R&D Programme (2006BAD06A03).