猪瘟和猪蓝耳病病毒多重RT-PCR检测方法的建立及初步应用

目的建立猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)和猪蓝耳病病毒(Porcine respiratory and reproductivesyndrome virus,PRRSV)多重RT-PCR检测方法,并进行验证及初步应用。方法根据GenBank中登录的CSFV和PRRSV疫苗株基因组序列,分别设计针对CSFV和PRRSV的两对引物,建立多重RT-PCR检测方法,并进行敏感性及特异性验证。用建立的多重RT-PCR法检测20份疑似猪瘟、猪蓝耳病或混合感染病料,并与市售RT-PCR试剂盒的检测结果进行比较;检测病料的部分PCR产物测序后,与9株具有代表性的CSFV毒株和10株具有代表性的PRRSV毒株进行核苷酸序列同源性比对。结果以CSFV和PRRSV混合引物扩增,分别可扩增出286和664 bp的特异性条带。建立的多重RT-PCR检测方法可检出100倍稀释的病毒RNA;该方法可检出CSFV、PRRSV及CSFV与PRRSV混合病毒,而猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)、猪传染性胃肠炎病毒(Trans-missible gastro-enteritis virus,TGEV)、猪圆环病毒(Porcine circovirus,PCV)、猪细小病毒(Porcine parvovirus,PPV)和猪伪狂犬病病毒(Porcine pseudorabies virus,PRV)的检测结果均为阴性;该方法检测20份疑似猪瘟、猪蓝耳病或混合感染病料的结果与市售RT-PCR试剂盒比较,灵敏度达100%;选取的两份CSFV扩增片段与9株具有代表性的CSFV毒株的核苷酸序列同源性在92.3%⁹8.2%之间,扩增的PRRSV与10株具有代表性的PRRSV毒株的核苷酸序列同源性在94.1%98.2%之间,扩增的PRRSV与10株具有代表性的PRRSV毒株的核苷酸序列同源性在94.1%⁹7.9%之间。结论成功建立了CSFV和PRRSV多重RT-PCR检测方法,为猪瘟和猪蓝耳病的早期诊断及流行病学调查奠定了基础。     

多克隆抗体对猪繁殖与呼吸综合征的防治效果

目的观察猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)多克隆抗体用于防治PRRS的效果。方法用PRRSV灭活疫苗2次基础免疫,PRRSV(NVDC-JXA1株)强毒C05代加强免疫长白仔猪,制备PRRSV多克隆抗体。以不同剂量的多抗免疫仔猪后,通过仔猪存活率、血清ELISA抗体效价及血清、肺、脑组织PRRSV基因评价多克隆抗体对PRRSV感染的预防和治疗作用。结果仔猪按0.5ml/kg体重接种多抗进行预防,再经PRRSV(NVDC-JXA1)株强毒(3×105.5TCID50)攻击,具有一定的预防作用,存活率为5/7;经NVDC-JXA1株强毒(3×105.5TCID50)感染后,分别按0.8ml/kg和1.0ml/kg剂量,连续注射3次进行治疗,存活率分别为5/7和7/7,但在注射1.0ml/kg的猪中,仍有部分猪血清(4/7)和肺(2/7)PRRSV基因阳性。结论高剂量的多克隆抗体(ELISAS/P>3,0.5ml/kg以上)对仔猪抵抗PRRSV感染具有一定的预防和治疗作用,经多克隆抗体预防或治疗后无临床症状的猪仍可能带毒。     

抗猪呼吸与生殖综合征病毒Nsp9蛋白单克隆抗体的制备及初步鉴定

目的制备抗猪呼吸与生殖综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)Nsp9蛋白单克隆抗体,并进行初步鉴定。方法用纯化的重组Nsp9蛋白免疫BALB/c小鼠,采用杂交瘤技术制备抗PRRSV Nsp9蛋白单克隆抗体,采用Western blot和间接免疫荧光试验分析单抗的特异性;使用免疫球蛋白标准亚类鉴定试剂盒鉴定单抗的亚类;将杂交瘤细胞分别保存1、2、3、4个月后复苏,采用间接ELISA法检测细胞分泌抗体的能力。结果共获得3株可稳定分泌特异性单抗的杂交瘤细胞株,分别命名为2D6、3C11和4E6,其细胞培养上清的ELISA效价分别为1∶6 400、1∶3 200和1∶1 600,腹水的ELISA效价分别为1∶640 000、1∶512 000和1∶256 000。3株单抗均可与Nsp9蛋白和PRRSV特异性结合;2D6和3C11株单抗的Ig亚型为IgG1,4E6株单抗为IgM亚类抗体;3株杂交瘤细胞保存4个月均能稳定分泌单抗。结论已制备抗PRRSVNsp9蛋白单克隆抗体,其特异性高,稳定性良好,为建立鉴别自然感染与注射疫苗感染PRRSV的诊断方法提供了材料。     

表达PRRSV GP5、GP3和猪IL-18的重组鸡痘病毒的构建及鉴定

目的研制安全有效的预防猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)重组鸡痘病毒活载体疫苗。方法将PRRSV长春株的GP5和GP3基因插入到含有猪IL-18基因的鸡痘病毒转移载体pUTAL复合启动子下游,构建重组鸡痘病毒转移载体pUTAL-IL-18-GP5-GP3。将该重组质粒与鸡痘病毒(FPV)282-E4株共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),进行同源重组。通过3次BrdU加压筛选,经PCR、RT-PCR和IFA方法鉴定重组病毒。结果从重组鸡痘病毒基因组和总RNA中扩增出340bp的目的基因片段,感染重组病毒的CEF细胞与特异性荧光抗体发生阳性反应,表明目的基因在重组鸡痘病毒中得到表达。结论已成功构建1株重组鸡痘病毒,并可正确表达PRRSVORF5/ORF3基因。     

PRRSV 2b蛋白互作宿主细胞蛋白的筛选

目的通过酵母双杂交筛选技术从猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages,PAM)c DNA文库中筛选与猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)2b蛋白互作的宿主细胞蛋白。方法将PRRSV 2b基因扩增产物克隆至p GBKT7质粒上,构建重组钓饵载体p GBKT7-2b,转化至Y2H Gold酵母感受态中制备钓饵菌株后,进行自激活和毒性检测;将PAM c DNA文库菌株与钓饵菌株进行杂交融合,经DDO/X/A平板筛选后,对筛选的菌株进行PCR鉴定及测序分析。结果构建的钓饵菌株无毒性和自激活现象;共获得LGALS1、RPL12、LGALS3和RPS20 4种蛋白。结论成功构建了可用于双杂交筛选的钓饵菌株,筛选出4种与PRRSV 2b蛋白互作的PAM蛋白,其中LGALS1出现概率最高。     

猪圆环病毒2型ORF2与猪繁殖及呼吸综合征病毒ORF5嵌合抗原表位在乳酸乳球菌中的表达

目的乳酸乳球菌中表达猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)ORF2与猪繁殖及呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)ORF5的嵌合抗原表位。方法按乳酸乳球菌密码子使用偏好设计并合成PCV2 ORF2及PRRSV ORF5的串联抗原表位基因,插入至乳酸菌表达质粒p NZ8148,构建重组表达质粒,转化乳酸乳球菌NZ9000中,经乳酸菌素(nisin)诱导表达嵌合蛋白,采用Ni-NTA亲和层析纯化,进行12%SDS-PAGE分析。结果重组表达质粒经双酶切鉴定,构建正确。嵌合蛋白相对分子质量约25 000,在乳酸乳球菌中主要以可溶性形式表达,纯化后纯度达96%以上,浓度约1 mg/m L,产量可达60 mg/L细菌培养物。结论 PCV2ORF2与PRRSV ORF5的嵌合抗原表位在乳酸乳球菌中得到高效可溶性表达。     

猪繁殖与呼吸综合征灭活疫苗的制备及免疫试验

目的利用猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)安徽分离株制备油乳剂灭活疫苗,并进行免疫试验。方法PRRSV经Marc-145细胞传代增殖,制备油乳剂灭活疫苗;物理性状、无菌试验及安全性试验合格后,经肌肉注射免疫健康仔猪,并进行攻毒;分别检测免疫仔猪的血清抗体水平及保护力,并进行免疫程序及与市售疫苗的免疫效果的比较试验。结果制备的灭活疫苗的适宜免疫剂量为2ml/头,免疫后14d血清抗体水平可达高峰;使用同一病毒攻毒,保护率为80%(4/5)。采用灭活疫苗2次免疫及灭活疫苗与弱毒疫苗交替2次免疫,免疫效果均较好。制备的灭活疫苗免疫效果与1号市售灭活疫苗相比,差异无统计学意义,且优于2号市售灭活疫苗。结论已成功制备了PRRSV安徽分离株油乳剂灭活疫苗,该疫苗安全可靠,免疫效果好,适于推广使用。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5、M蛋白基因核酸疫苗表达质粒的构建及其免疫原性

目的构建猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)美洲株GP5、M蛋白基因核酸疫苗表达质粒,并检测其免疫原性。方法用RT-PCR法扩增PRRSV的GP5和M蛋白基因片段,克隆至真核表达载体pIRES-neo中,构建真核表达质粒pIRES-G和pIRES-M,制备核酸疫苗,以其单独或联合免疫小鼠,检测其免疫原性。结果真核表达质粒pIRES-G和pIRES-M经酶切鉴定证明构建正确。第1次免疫后4周,各重组质粒免疫组小鼠血清ELISA抗体水平均显著升高,其中pIRES-G + pIRES-M组抗体水平最高;第1次免疫后9周,pIRES-G + pIRES-M组小鼠血清中和抗体效价(1∶16)高于pIRES-G组(1∶8)和pIRES-M组(1∶4),但均低于灭活疫苗组(1∶64);第1次免疫后9周,与pIRES-neo组相比,各组免疫小鼠脾细胞经特异性(PRRSV)和非特异性(ConA)抗原刺激后,均有明显的增殖,对非特异性刺激反应比特异性刺激反应略强。结论已成功构建PRRSV GP5、M蛋白基因核酸疫苗表达质粒,二者联合免疫效果更好。     

生物反应器微载体放大培养Marc-145细胞及PRRSV增殖情况

目的确定不同级别生物反应器间Marc-145细胞在微载体上消化放大培养条件,实现Marc-145细胞二级放大后,在生物反应器内增殖猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)。方法在一级生物反应器(BC-7L型)内,以微载体密度4 g/L培养Marc-145细胞,培养72 h时经灭菌PBS漂洗、胰酶消化后,接种至二级生物反应器(BC-14L型)继续培养,实现反应器间微载体细胞5倍体积增殖培养。以0.05 MOI接种PRRSV(TJM-F92株),接毒后24、36、48、60、72 h分别取上清及全液样品,检测病毒效价(TCID50)。结果 Marc-145细胞经过一级生物反应器培养72 h后,细胞密度达28.7×105个/ml;消化放大后,二级生物反应器培养72 h后,细胞密度达24.9×10~5个/ml。接毒后36 h,样品效价峰值可达108.19 TCID50,上清与全液样品效价差异较小。结论 Marc-145细胞从BC-7L型到BC-14L型不同反应器之间进行放大培养是可行的,为PRRSV活疫苗新型工艺改进及大规模放大生产奠定了基础。     

广西流行的猪瘟病毒株E2基因序列测定及分析

目的对广西流行的猪瘟病毒E2基因进行序列测定及分析。方法应用PCR对15株猪瘟病毒E2基因进行扩增、克隆及测序,利用DNAstar分析软件对所测定的15株毒株与兔化弱毒(HCLV)、石门(Shimen)毒株的相应基因片段进行同源性分析。结果得到长度为1092nt猪瘟病毒E2基因,编码364个氨基酸残基的目的基因片段。广西株与HCLV、Shimen株的核苷酸同源性分别为81.5%～82.8%和82.8%～84.3%,推导的氨基酸同源性分别为87.1%～88.8%和88.5%～89.9%,广西毒株之间核苷酸与推导的氨基酸同源性分别为92.3%～99.9%和94.8%～100%。广西15株猪瘟病毒E2蛋白上的全部半胱氨酸(Cys)位点均未改变,推测其E2蛋白的抗原结构保持很高的稳定性。但广西毒株中与特定单克隆抗体结合的724、725、729、734和738位的氨基酸发生了变异,这些变异可能导致不完全免疫保护。把所测定的广西15株与国内外已发表的19株病毒相应序列进行比较,建立系统发育树,所比较的34株猪瘟病毒被分为两个群,广西毒株皆属于基因群Ⅱ。结论成功进行了广西流行猪瘟病毒E2基因序列分析,为进一步探讨猪瘟病毒E2蛋白的抗原结构提供了依据。     

Analysis of the Binding Sites of Porcine Sialoadhesin Receptor with PRRSV

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) can infect pigs and cause enormous economic losses to the pig industry worldwide. Porcine sialoadhesin (pSN) and CD163 have been identified as key viral receptors on porcine alveolar macrophages (PAM), a main target cell infected by PRRSV. In this study, the protein structures of amino acids 1–119 from the pSN and cSN (cattle sialoadhesin) N-termini (excluding the 19-amino acid signal peptide) were modeled via homology modeling based on mSN (mouse sialoadhesin) template structures using bioinformatics tools. Subsequently, pSN and cSN homology structures were superposed onto the mSN protein structure to predict the binding sites of pSN. As a validation experiment, the SN N-terminus (including the wild-type and site-directed-mutant-types of pSN and cSN) was cloned and expressed as a SN-GFP chimera protein. The binding activity between SN and PRRSV was confirmed by WB (Western blotting), FAR-WB (far Western blotting), ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) and immunofluorescence assay. We found that the S107 amino acid residue in the pSN N-terminal played a crucial role in forming a special cavity, as well as a hydrogen bond for enhancing PRRSV binding during PRRSV infection. S107 may be glycosylated during PRRSV infection and may also be involved in forming the cavity for binding PRRSV along with other sites, including W2, Y44, S45, R97, R105, W106 and V109. Additionally, S107 might also be important for pSN binding with PRRSV. However, the function of these binding sites must be confirmed by further studies.     

Production and Evaluation of Virus-Like Particles Displaying Immunogenic Epitopes of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV)

Porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) is the most significant infectious disease currently affecting the swine industry worldwide. Several inactivated and modified live vaccines (MLV) have been developed to curb PRRSV infections. However, the efficacy and safety of these vaccines are unsatisfactory, and hence, there is a strong demand for the development of new PRRS universal vaccines. Virus-like particle (VLP)-based vaccines are gaining increasing acceptance compared to subunit vaccines, as they present the antigens in a more veritable conformation and are readily recognized by the immune system. Hepatitis B virus core antigen (HBcAg) has been successfully used as a carrier for more than 100 viral sequences. In this study, hybrid HBcAg VLPs were generated by fusion of the conserved protective epitopes of PRRSV and expressed in E. coli. An optimized purification protocol was developed to obtain hybrid HBcAg VLP protein from the inclusion bodies. This hybrid HBcAg VLP protein self-assembled to 23-nm VLPs that were shown to block virus infection of susceptible cells when tested on MARC 145 cells. Together with the safety of non-infectious and non-replicable VLPs and the low cost of production through E. coli fermentation, this hybrid VLP could be a promising vaccine candidate for PRRS.     

用于制备基因Ⅲ缺失的辅助噬菌体的包装菌株的构建

目的利用λ噬菌体Red重组酶系统,构建用于制备基因Ⅲ缺失的辅助噬菌体的包装菌株。方法采用PCR方法,将完整的噬菌体基因Ⅲ和氯霉素抗性基因拼接,使其两端带有与四环素基因同源的36nt序列;利用λ噬菌体Red重组酶系统,将其整合到大肠杆菌XL1-Blue的附加体上,以替换掉四环素基因,经氯霉素抗性筛选及PCR鉴定,获得包装菌株XLe-pⅢ;将基因Ⅲ缺失的噬菌体基因组导入包装菌株,制备缺陷型辅助噬菌体,集落形成试验检测缺陷噬菌体的感染能力。结果所构建的包装菌株XLe-pⅢ经氯霉素抗性筛选及PCR鉴定,证明氯霉素抗性基因已与噬菌体基因Ⅲ一同整合到附加体上,重组菌不能在含有氨苄西林的LB培养基中生长,仍保留四环素抗性;该包装菌株能用于制备基因Ⅲ缺失的辅助噬菌体,制备的缺陷型辅助噬菌体的滴度为3.0×108。结论利用λ噬菌体Red重组酶系统,已成功构建用于制备基因Ⅲ缺失的辅助噬菌体的包装菌株,以其制备的缺陷型辅助噬菌体有望用于常规筛选或SIP体系。     

KMB-17细胞株的遗传稳定性

目的研究连续传代的KMB-17细胞株的遗传稳定性。方法将第23代KMB-17细胞连续传代至60代,按常规染色体分析方法,观察不同代次细胞的染色体数目和结构变化。选取核基因组和线粒体基因组中高突变的15个STR位点,经PCR扩增和电泳分析微卫星不稳定性。结果KMB-17细胞株经连续传代培养至56代仍未发生染色体数目和结构改变,微卫星位点也未发生突变。结论KMB-17细胞株连续传代培养后,仍能保持细胞生物学特征及遗传特征的稳定,40代以前的细胞作为疫苗生产基质是安全的。     

基因芯片的PCR引物设计

基因芯片（Gene chip),将大量特定的核苷探针有序地固定在玻璃或硅等基底上，通过检测探针与荧光标记的核酸靶序列发生杂交显示的信号，获得生命信息，PCR技术可扩增核酸靶序列，极大提高了检测灵敏度，进行PCR扩增的首要条件是设计人工合成的寡核苷酸引物，本文介绍了PCR引物设计软件的一般设计原理并设计了相关软件。