草鱼呼肠孤病毒纤维蛋白VP56与草鱼GRP78蛋白互作诱导内质网应激

为了阐明草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的感染机制，深入探究VP56 (Ⅱ型和Ⅲ型GCRV特有的纤维蛋白)与宿主细胞蛋白的相互作用。实验通过免疫共沉淀(co-IP)发现，VP56与细胞内定位于内质网的分子伴侣蛋白葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)发生相互作用。而后，VP56与GRP78的互作通过基于远红外红色荧光蛋白mNeptune的双分子荧光互补系统(BiFC)得到验证。在VP56稳定表达的草鱼肾细胞系(CIK)中，相较于CIK细胞，内质网则形态发生巨大变化，产生肿胀、扩张、脱粒等现象，说明VP56激活内质网应激。通过对内质网应激下游转录因子的mRNA水平检测，发现VP56激活活化转录因子6 (ATF6)介导的信号转导途径，激活非折叠蛋白反应。研究表明，GCRV-Ⅱ感染过程中破坏了细胞稳态、激活内质网应激。本研究为GCRV感染机制和抗GCRV病毒研究提供了新思路，揭示了一种新的病毒逃逸机制，有助于淡水养殖产业中草鱼出血病的防控。     

微载体规模化培养草鱼细胞与病毒的工艺及优化

研究了在悬浮培养系统中使用微载体Cephodex规模化培养草鱼肾脏组织细胞CIK和草鱼呼肠孤病毒(GCRV)的条件并进行了优化。结果表明,Cephodex是一种适合CIK细胞贴壁生长的微载体,搅拌方式(搅拌时间/静止时间)及血清浓度(0%、5%、10%、15%)对CIK细胞在Cephodex微载体上的贴附效率有影响。贴附期以转速35 r/min、每静置45 min搅拌2 min的间歇搅拌方式最佳,8 h后细胞贴附率可达90%以上;细胞贴附期培养基中的血清浓度为5%。当Cephodex微载体用量10 mg/mL、细胞初始接种密度2.5×105cells/mL、连续搅拌速度40 r/min时可获得最佳的细胞生长效能。用优化的最佳工艺条件大规模培养CIK细胞,接种感染复数为0.1的GCRV病毒3 d后,培养细胞出现典型细胞病变效应,病毒滴度(lgTCID50/mL)为8.5。本项研究为草鱼出血病疫苗规模化制备技术研究奠定了基础。     

稳定表达草鱼LamR鱼类细胞的建立及对基因Ⅱ型GCRV增殖的影响

通过构建草鱼LamR(Ctenopharyngodon idella LamR,CiLamR)真核表达质粒,转染GCRV非敏感细胞系鲤鱼上皮细胞(EPC)和敏感细胞系草鱼肾细胞(CIK),利用G418筛选获得稳定表达CiLamR的细胞,经Western Blot验证CiLamR稳定表达细胞系的构建。采用Ⅱ型GCRV分别接毒CiLamR稳定表达EPC和CIK,检测接毒后Ⅱ型GCRV拷贝数差异,研究草鱼37 kDa/67 kDa层粘连蛋白受体(37 kDa/67 kDa laminin receptor, LamR)对Ⅱ型GCRV增殖的影响。结果显示:经PCR扩增获得927 bp CiLamR完整开放阅读框(ORF),并成功克隆进入真核表达质粒pEYFP-Mem,获得pEYFP-Mem-CiLamR重组质粒,转染并经过G418筛选后获得约80%阳性荧光的细胞。Western Blot证实稳定表达CiLamR的EPC和CIK细胞系构建成功。以不同初始浓度接种EPC-pEYFP-Mem、EPC-pEYFP-Mem-CiLamR细胞均未检测到Ⅱ型GCRV增殖,CIK-pEYFP-Mem、CIK-pEYFP-Mem-CiLamR可检测到病毒增殖,但是增殖量无明显差异。结果表明:CiLamR蛋白对基因Ⅱ型GCRV增殖无明显影响。     

草鱼成纤维细胞gcngr1基因的表达分析

Ngr1(nogo-66 receptor)是在哺乳类上发现的一种神经元受体,可调节轴突的可塑性并抑制损伤中枢神经系统(CNS)的再生,最新研究还发现它是哺乳动物呼肠孤病毒(mammalian reovirus)的神经受体。草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)可引发草鱼(Ctenopharyngodon idellus)出血病导致高死亡率,开展GCRV受体相关研究可有助于了解病毒的致病机制。该研究在草鱼吻端成纤维细胞(PSF)中克隆到草鱼ngr1 c DNA序列(下文简称为gcngr1),发现其与哺乳动物呼肠孤病毒神经受体基因Ngr1有相似的结构序列;采用q RT-PCR方法检测该基因在PSF细胞的表达情况,结果显示受草鱼呼肠孤病毒(GCRV-GD108株)感染后gcngr1 m RNA的表达量显著上升,与病毒的增殖趋势基本一致;病毒经病毒抗体孵育后再感染PSF细胞,细胞中病毒的增殖水平下降,gcngr1m RNA的表达量也显著下降。该研究结果提示gcngr1与病毒的感染相关,为进一步分析gcngr1是否为GCRV神经元受体提供依据。     

草鱼干扰素3蛋白多克隆抗体制备及其应用

为探讨干扰素3(Interferon 3,IFN3)在抗病毒免疫应答中的作用,以草鱼(Ctenopharyngodon idella)巨噬细胞cDNA为模板,PCR扩增IFN3成熟肽基因序列,制备草鱼IFN3蛋白的多克隆抗体,同时研究了IFN3在草鱼不同免疫组织中的蛋白表达,以及草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)感染草鱼肾细胞系(Ctenopharyngodon idella kidney,CIK)后不同时间点的表达。结果显示,细菌表达的重组IFN3大小约为45 kD,主要以包涵体形式存在;抗体效价约为1∶3 200,制备的多克隆抗体既能识别原核表达的重组蛋白,也能识别个体水平上和细胞水平上的内源蛋白。草鱼主要免疫组织中,肝胰腺和皮肤检测到相应条带。CIK细胞感染病毒后12 h开始检测到IFN3蛋白,随感染时间的延长,IFN3蛋白表达量有所增加。蛋白水平上检测IFN3的表达,为深入研究草鱼的抗病毒免疫机制奠定了基础。     

紫外辐射诱导草鱼肾脏细胞系（CIK）的程序性死亡

本文报道研究紫外辐射对离体培养的草鱼肾脏细胞系(CIK)的影响。实验结果显示,在距离15W紫外灯40cm下照射草鱼的CIK细胞3min后,CIK细胞核即产生固缩、碎裂现象,琼脂糖凝胶电泳可见典型的DNA梯形带,流式细胞仪检测发现有亚G1峰产生。结果表明,短时间的紫外辐射即可诱导CIK细胞发生细胞程序性死亡。     

草鱼呼肠孤病毒JX-0902株的分离和鉴定

收集江西南昌地区患典型草鱼出血病的病鱼组织,进行超薄切片电镜观察,结果显示,在脾、肾样品中发现大量病毒颗粒,病毒无囊膜,近球形,直径约70 nm,形态与已报道的草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)相似。取病鱼肌肉、内脏研磨,组织液经离心、过滤除菌后进行鱼体人工感染试验和细胞感染实验,结果发现,人工感染试验鱼出现死亡,且具有典型出血症状;组织滤液感染草鱼肾细胞系(CIK)细胞后,盲传6代未观察到典型细胞病变效应,但感染细胞固定后经超薄切片电镜观察,细胞质内有大量病毒存在,与病鱼组织切片观察到的病毒形态一致。SDS-PAGE结果进一步揭示,新分离病毒株(暂命名JX-0902)基因组由11条dsRNA组成,呈现水生呼肠孤病毒基因组典型特征,但基因组带型与GCRV 873株存在差异,而与HZ08株接近。根据GenBank上已提交的草鱼呼肠孤病毒S6序列(GQ896337)设计特异引物,以JX-0902株的cDNA作为模板,可扩增出特异性条带。基于S6序列的聚类分析结果显示,JX-0902与GCRV HZ08株、GD108株S6同源性高达98%、99%,该分离株应为草鱼呼肠孤病毒。     

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型在不同鱼类细胞中的增殖情况

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型(GCRVⅡ)是当前导致草鱼出血病流行和暴发的主要基因型,本研究拟通过分析GCRVⅡ代表株HZ08在不同鱼类细胞中的增殖情况来筛选GCRVⅡ的敏感细胞系。首先以不同浓度的HZ08株接种草鱼吻端成纤维细胞(PSF)和草鱼鳔细胞(GSB),以确定病毒接种的最佳浓度;然后以最佳接种浓度同时感染PSF、GSB、草鱼肝细胞(L8824)、草鱼卵巢细胞(CO)等10种鱼类细胞,接毒后每天观察细胞状态,用荧光定量PCR(q PCR)方法定量分析HZ08在各种细胞系中的增殖量,并在感染5 d后用间接免疫荧光定性分析病毒在各种细胞中的增殖情况。结果显示,HZ08感染细胞的最佳接种浓度为1.0×104拷贝/μL,该毒株接种的10种鱼类细胞均无明显的细胞病变效应(CPE);q PCR分析病毒感染5~8 d后的结果显示,HZ08在GSB、L8824、PSF、草鱼鳍条细胞(CF)、CO、草鱼脑细胞(CIB)、锦鲤吻端细胞(KS)7种细胞中均能增殖,其中在GSB、L8824和PSF细胞中的增殖量较大,最大分别为1.14×107、5.90×106和6.30×104拷贝/μL。而在鲤上皮细胞(EPC)、锦鲤脑细胞(KB)、鲫脑细胞(Cc B)中不增殖,免疫荧光定性检测结果与荧光定量检测结果相吻合,在GSB、L8824和PSF中的荧光信号较多、较强,其他细胞中则较弱或没有荧光信号。研究表明,GSB、L8824和PSF是GCRVⅡ较为敏感的细胞系,该研究结果对今后Ⅱ型GCRV的研究和防控产品开发具有重要意义。     

草鱼呼肠孤病毒的致病机制及抗病毒新对策

草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)引发草鱼病毒性出血病,是危害性最大的草鱼病原体。该病毒基因组由11条双链RNA组成,共编码7种结构蛋白和5种非结构蛋白。报告总结了呼肠孤病毒在基因表达、蛋白质合成、细胞凋亡、细胞融合、细胞膜渗透、干扰素分泌、细胞分裂以及细胞压力小体等方面与宿主细胞相互作用的生物学研究进展;论述了蛋白酶抑制剂、RNA干扰(RNAi)机制、干扰素诱导素、GCRV干扰颗粒及小分子化合物等抗病毒策略的分子作用机制。报告预测基于中草药的免疫增强剂和口服化基因工程抗病毒疫苗将是最容易被市场化的两种绿色抗草鱼出血病药物。     

白藜芦醇对脂多糖诱导草鱼肾脏细胞炎症的抑制作用

为评价白藜芦醇(resveratrol)对脂多糖诱导损伤草鱼(Ctenopharyngodon idella)肾脏细胞(CIK)的保护作用,本研究通过脂多糖(LPS)诱导细胞炎症损伤,测定和分析白藜芦醇对CIK细胞抗氧化因子活性和抗氧化、炎症相关基因表达变化的影响。结果表明,与对照组相比,LPS处理导致CIK细胞活力降低(P<0.05),乳酸脱氢酶(LDH)活性升高(P<0.05),降低了细胞内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并导致还原型谷胱甘肽(GSH)浓度降低(P<0.05)和丙二醛(MDA)含量升高(P<0.05)。此外,LPS处理能引起CIK细胞的CAT、TNF-α、IFN-γ、IL-1基因表达显著上调(P<0.05),而对IL-10和SOD基因的转录表达无显著影响(P>0.05)。通过向培养基中添加白藜芦醇(4μg/mL)可以显著减弱LPS对CIK细胞造成的损伤,维系细胞抗氧化能力,抑制TNF-α等炎症相关基因的表达(P<0.05),促进CAT基因的表达(P<0.05)。研究认为白藜芦醇对LPS造成的CIK细胞损伤有明显的干预作用,主要原因可能是由于白藜芦醇对CIK细胞的抗氧化能力的改善以及对促炎因子表达的抑制。本研究可为白藜芦醇应用于鱼类炎症、氧化损伤相关疾病的防治提供理论依据。