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。     

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。     

草鱼呼肠孤病毒逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)检测方法的建立

根据草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus,GCRV)衣壳蛋白VP6编码基因的序列设计特异性引物,以病毒全基因组RNA为模板,通过对反应条件进行优化,建立了GCRV的逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)检测方法。检测结果表明,本方法可在63℃下1 h内实现靶片段的大量扩增,扩增产物经凝胶电泳呈现梯型条带,反应体系中添加SYBR Green I荧光染料后,绿色阳性结果明显区别于橙色阴性结果。该检测体系针对草鱼呼肠孤病毒的检测灵敏度高,其最低检测限为33 pg,与常规RT-PCR方法相比较,灵敏度高10倍,且与斑点叉尾鮰呼肠孤病毒(CCRV)、鲤春病毒血症病毒(SVCV)、锦鲤疱疹病毒(KHV)、大鲵虹彩病毒(GSIV)等无交叉反应。该方法灵敏度及特异性高,且不需昂贵仪器设备,为快速检测草鱼呼肠孤病毒与诊断草鱼出血病提供了简捷快速的技术手段。     

草鱼呼肠孤病毒NS79蛋白多克隆抗体制备

草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)隶属于呼肠孤病毒科,水生呼肠孤病毒属,该病毒引起草鱼鱼种出现严重的出血病。GCRV基因组由11个分节段的双链RNA构成,NS79是由草鱼呼肠孤病毒GCRV-HN14株S4节段编码的蛋白。根据草鱼呼肠孤病毒编码NS79的c DNA序列,经PCR扩增NS79基因部分片段,将目的基因片段插入原核表达载体p ET-32a(+),构建重组表达质粒NS79E-p ET-32a,转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG诱导表达,表达出来融合蛋白分子量约为35k Da,表达的重组蛋白用Ni-IDASefinose(TM)树脂纯化后免疫新西兰大白兔,制备多克隆抗体,采用ELISA法测定其效价大于1:64000。这些结果为NS79蛋白功能的深入研究提供基础。     

草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白基因植物表达载体的构建

以据草鱼呼肠孤病毒(GCRV)VP6蛋白的全基因序列(GeneBank AF403394)为模板,采用RT-PCR构建了草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白基因植物表达载体的构建。结果显示:实验构建的pCR 2.1-VP6重组质粒含有NcoⅠ和BglⅡ酶切位点;pCR 2.1-VP6重组质粒经PCR扩增和测序显示含有1.3 Kbp的草鱼呼肠孤病毒VP6基因读码框片段。将目的片段VP6酶切、克隆到携带有绿色荧光蛋白(GFP)基因的植物表达载体pCAMBIA1302中,再经酶切、PCR扩增和序列测定显示,pCAMBIA1302-VP6含有1.3 Kbp的草鱼呼肠孤病毒VP6基因片段,说明已插入植物表达载体pCAMBIA1302绿色荧光蛋白基因前,成功构建了融合表达草鱼呼肠孤病毒VP6蛋白和绿色荧光蛋白的植物表达载体pCAMBIA1302-VP6。     

草鱼呼肠孤病毒HZ08株的分离与鉴定

从浙江省湖州地区采集发病草鱼(Ctenopharyngodon idellus)样本中,取症状明显病料的肝、脾、肾组织,经过滤除菌处理后接种草鱼肾脏细胞(CIK).盲传8代,CIK细胞未出现明显细胞病变,但感染细胞固定后经电镜观察发现,细胞质内有大量病毒聚集,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.将病毒提纯后分别经DNA酶、RNA酶和绿豆核酸酶消化,证实为双链RNA(dsRNA)病毒.十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结果显示,病毒基因组由11个dsRNA组成,呈现水生呼肠孤病毒基因组典型特征.采用RNA水平3味端加接头的方法获得了S6节段的全长序列,测序结果表明,S6由2 030个核苷酸组成,推测其编码一个分子量约为68.4 kD的蛋白.聚类分析结果显示,该病毒为水生呼肠孤病毒,但在氨基酸水平上与草鱼呼肠孤病毒代表株873株的差异较大,同源性为33%,提示该病毒为一株新型的草鱼呼肠孤病毒.本研究旨在为草鱼出血病防治方法的深入研究奠定基础.     

草鱼呼肠孤病毒AH528株全基因组特征及进化分析

草鱼出血病是由草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)引起的严重危害1~2龄草鱼的一种传染性疾病。本研究从安徽合肥地区患典型草鱼出血病的病鱼组织中分离到1株新的GCRV致病株,暂命名为GCRV-AH528。鱼体人工感染实验结果显示,实验鱼出现典型的出血病症状:体背发黑,鳍基部、腹部、口腔、鳃丝、肠道充血发红。全基因组特征分析显示,GCRV-AH528由11个双链RNA节段组成,节段大小在1027~3925 bp之间,AT平均含量为50.2%,GC平均含量为49.8%。与其他GCRVⅡ型毒株相比,L1节段在701~702位置缺少3个核苷酸(TAT),少编码1个酪氨基;M4节段出现突变,含2个开放阅读框,编码2个非结构蛋白NS9和NS69。所有节段两端均含有6 bp保守的末端核苷酸序列5'-GUAAU/CU…UU/GCAUC-3';另除L1、M6节段外,其余9个节段均在编码区两侧发现5~9 bp的颠倒互补序列。GCRV-AH528与其他呼肠孤病毒核苷酸平均相似度在37.1%~98.1%之间;编码蛋白平均相似度在24.3%~98.3%之间。基于VP1蛋白的聚类分析结果显示,该病毒属于水生呼肠孤病毒属,在氨基酸水平上与典型株GCRV-873株的进化关系较远。本研究结果表明,该毒株为一株新的草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型致病株。     

草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型VP6蛋白多克隆抗体制备及其特异性分析

为了制备高效的草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型VP6蛋白多克隆抗体并对其特异性进行鉴定,实验以草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型HZ08株为模板,采用PCR方法扩增S9基因,将该S9基因与p ET-32a(+)载体连接构建p ET-32a-S9原核表达载体,转化到大肠杆菌BL21(DE3)后用IPTG诱导表达;纯化后的重组VP6蛋白免疫新西兰兔,制备多克隆抗体,使用间接ELISA方法测定抗体效价,Western blot和IFA试验鉴定抗VP6蛋白多克隆抗体特异性。结果显示草鱼呼肠孤病毒Ⅱ型的S9基因在原核表达载体中能够正确地表达VP6蛋白,纯化的重组蛋白免疫新西兰兔制备的抗VP6多克隆抗体,经间接ELISA方法测定其效价约为1∶105,Western blot和IFA试验结果显示制备的多克隆抗体能特异性识别GCRVⅡ型毒株,而不能识别GCRV I型、Ⅲ型以及其它病毒,表明该多克隆抗体具有较高的特异性。研究表明制备的抗VP6蛋白多克隆抗体能够特异性识别GCRVⅡ型病毒,为GCRVⅡ型病原学研究及草鱼出血病临床诊断奠定基础。     

VP35蛋白对Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒增殖的影响

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(GCRV)基因片段S11编码外衣壳蛋白VP35。为深入探究VP35蛋白在病毒增殖中发挥的作用，实验扩增了S11基因并插入载体pCMV-3×flag中，构建pCMV-3×flag-S11真核表达质粒，转染草鱼肾细胞(CIK)后感染Ⅱ型GCRV，收集感染后的上清液与细胞。首先利用实时荧光定量PCR中相对定量的方法检测细胞样品中Ⅱ型GCRV-S6基因的mRNA。结果显示，过表达VP35在病毒mRNA水平促进Ⅱ型GCRV的增殖；然后扩增S6基因并插入到载体pET-32a(+)中，构建重组原核表达质粒，纯化Ⅱ型GCRV-VP4蛋白并制备多克隆抗体，用Western blot检测收集的细胞样品中的VP4蛋白，结果表明过表达VP35在病毒蛋白水平促进Ⅱ型GCRV的增殖；最后使用pET-32a-S6质粒作为阳性标准质粒并制作标准曲线，建立Ⅱ型GCRV病毒基因拷贝数的绝对定量检测方法，利用该方法检测细胞上清液中的病毒颗粒，结果表明过表达VP35增加Ⅱ型GCRV病毒拷贝数。本研究从3个维度证明过表达VP35蛋白促进Ⅱ型GCRV增殖，有助于深入解析VP35蛋白功能，也为进一步探究Ⅱ型GC...     

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。