鸡新城疫病毒HN基因亚单位疫苗诱导免疫保护的实验研究

实验分别将应用Bac to Bac系统表达的新城疫病毒四平株和长春株血凝素-神经氨酸酶基因（HN基因）蛋白的重组杆状病毒感染Sf-9昆虫细胞后28℃培养72h后，洗涤、收集昆虫细胞，离心浓缩，-20℃冻融3次，用HA-HI实验和HN单抗中和试验测定表达产物的活性，将表达的重组蛋白作为亚单位疫苗免疫鸡，用间接ELISA和HI试验测定鸡体内抗体效价，免疫后第15d用国家标准强毒NDVF48E8攻毒，统计免疫保护率，结果表明，表达的NDVHN重组蛋白能够诱导鸡体产生抗NDV特异性IgG抗体和HI抗体，实验Ⅰ组（四平株）雏鸡保护率为65%，实验Ⅱ组（长春株）雏鸡保护率为100%。     

麻鸡新城疫病毒SX-1株F和HN基因共表达蛋白的免疫原性

用PCR扩增麻鸡新城疫病毒SX-1株F基因和HN基因,并以由15个氨基酸构成的短肽为Linker将F及HN基因片段体外连接,与转座载体PFastBacⅠ连接,获得重组质粒PFastBacF—HN,并转化到DH10Bac宿主菌,将目的基因定向插入到Bacmid质粒中,经筛选获得的重组Bacmid F—HN质粒转染Sf-9昆虫细胞,进行表达检测,表达产物间接免疫荧光试验阳性,经SDS—PAGE、Western-blot检测显示,获得相对分子质量约123000的蛋白特异条带,说明F-HN重组蛋白表达成功。将共表达蛋白进行进行动物试验,间接血凝试验表明雏鸡免疫14d后在体内可检测到特异性抗体,共表达蛋白二次免疫雏鸡后,对NDV强毒的攻毒保护率为80％,这一结果提示利用FHN基因构建的亚单位疫苗具有重要的开发应用价值。     

基因Ⅱ、Ⅶ型二价新城疫病毒样颗粒的制备和鉴定

将基因Ⅶ型新城疫NA-1株F、HN基因的胞外域与基因Ⅱ型新城疫Lasota株F、HN基因的胞内域及跨膜域进行融合,并命名为rNA-1 F/HN。利用昆虫杆状病毒表达系统构建含有新城疫LaSota株M、F、HN等3个结构基因及rNA-1F、rNA-1 HN基因的重组杆状病毒rBV-LaSota M、rBV-LaSota F、rBV-rNA-1 F、rBV-LaSota HN、rBV-rNA-1 HN。将几种重组杆状病毒共感染Sf9细胞96h后收取上清,经超速离心及蔗糖密度离心纯化病毒样粒子(virus-like particles,VLPs),并利用Western blot方法和透射电子显微镜技术检测,结果显示目的蛋白均正确表达且组装成与野生型NDV形态大小相似的VLPs。结果表明:成功制备了新城疫标准疫苗株(LaSota株)及流行强毒株(NA-1株)二价NDV VLPs,为当前新城疫的防控提供新策略。     

新城疫病毒F、NP、M和HN基因在昆虫细胞内的共表达

为构建杆状病毒转移载体，通过PCR的方法将F48E9株新城疫病毒F基因上的StuⅠ位点和NP基因上的XbaⅠ位点进行突变，扩增出全长的F、NP以及F48E9株新城疫病毒M和HN基因片段，将其克隆到pMD18-T载体，再将F、NP、M和HN基因依次亚克隆到杆状病毒转移载体pAeAB4上，F基因和M基因均在p10启动子的操控之下，NP基因和HN基因构建到两个polyhedrin启动子下游，构建重组杆状病毒转移载体pAeAB4-F-NP-M-HN。pAeAB4-F-NP-M-HN与线性化的杆状病毒DNA共转染昆虫细胞Sf9，获得重组杆状病毒rBae-F-NP-M-HN。重组杆状病毒感染Sf9细胞，72h后收集细胞和培养上清。Western blot分析显示：M、NP、F和HN蛋白在培养上清中得到了共表达，大小与预期结果一致；感染细胞内只检测到了HN蛋白的表达。这表明M、NP、F和HN蛋白在昆虫细胞内共表达可以自我装配成病毒样颗粒，并且以出芽的方式释放到培养基中。该重组杆状病毒的获得为研究新城疫病毒各结构蛋白之间的相互作用和确定病毒粒子出芽的驱动力等方面奠定了基础。     

新城疫与H9N2亚型禽流感嵌合型病毒样颗粒的构建与鉴定

为了构建新城疫与H9N2亚型禽流感嵌合型病毒样颗粒(cVLP),试验以目前流行的基因Ⅶ型新城疫病毒和H9N2亚型禽流感病毒为研究对象,通过昆虫杆状病毒表达系统构建了3种重组杆状病毒,分别为rBV-M、rBV-HN及r BV-FHA,并以适当比例感染悬浮昆虫Sf9细胞,经蔗糖密度梯度纯化后获得嵌合型病毒样颗粒,同时采用新城疫和H9亚型禽流感标准阳性血清对嵌合型病毒样颗粒进行血凝和血凝抑制试验。结果表明:嵌合型病毒样颗粒以新城疫病毒M蛋白作为颗粒骨架,插入了新城疫病毒HN蛋白和经F蛋白胞内域融合的禽流感病毒HA蛋白,在电镜下观察纯化的嵌合型病毒样颗粒具有完整的囊膜结构及纤突,该颗粒具有结合两种阳性血清的能力。说明试验成功构建了包含有新城疫病毒M蛋白、HN蛋白和H9亚型禽流感病毒HA蛋白的嵌合型病毒样颗粒,并且保留了良好的生物学活性。     

小反刍兽疫病毒(PPRV)F基因在昆虫细胞中的分泌表达及免疫原性研究

试验旨在探索利用杆状病毒表达系统分泌表达小反刍兽疫病毒（peste des petits ruminants virus,PPRV） F基因蛋白及将其作为亚单位疫苗的应用价值。将PPRV F基因克隆到已插入蜂毒信号肽（melittin）的转移载体pFastBacⅠ中,将鉴定正确的重组质粒转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,经抗性及蓝白斑筛选得到含F基因的重组杆状病毒DNA （F-Bacmid）,转染提取的F-Bacmid DNA至Sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒（F-rBac）,应用无血清培养的High Five细胞进行重组蛋白的表达及条件优化。SDS-PAGE结果表明,重组蛋白在重组杆状病毒感染的High Five昆虫细胞中获得分泌表达,并可产生较高浓度的重组蛋白;Western blotting结果显示,重组蛋白可被PPRV的特异性抗体所识别,表明重组蛋白具有反应原性;应用重组蛋白免疫BALB/c小鼠试验结果显示,该蛋白可刺激小鼠产生较高水平的特异性抗体。本研究成功分泌表达了PPRV F蛋白,该蛋白能够刺激机体产生免疫应答,为小反刍兽疫亚单位疫苗的研制奠定基础。     

基因Ⅶ型新城疫病毒样颗粒的制备与鉴定

利用Bac-to-Bac昆虫-杆状病毒表达系统分别构建了含有新城疫强毒株M、F、NP和HN等4个结构基因的单顺反子重组杆粒,经转染后,观察Sf9细胞病变以及PCR鉴定结果表明成功构建了4种重组杆状病毒;收集重组杆状病毒采用共感染策略,Sf9细胞上清经超速离心,蔗糖密度梯度纯化与浓缩后,利用Western blotting方法和透射电子显微镜技术检测,结果表明目的蛋白均正确表达且组装成具有完整囊膜形态的病毒粒子。     

新城疫病毒HN标记疫苗的构建及免疫效力

将新城疫病毒AI4株的HN蛋白胞外区替换成禽副黏病毒2型T4株HN相应部分,构建获得了一株重组病毒r AI4-T4HNECD,该病毒具有较高繁殖性能,且毒力弱。将该病毒制成灭活疫苗免疫2周龄SPF鸡后,定期采血用于血凝抑制试验(HI),免疫后3周以基因Ⅶd亚型NDV强毒株JS-5-05攻毒,攻毒后定期采血用于HI检测。结果显示:免疫后,该疫苗可有效诱导抗体的产生,并能提供较强的免疫保护。血清学测定数据显示:攻毒前,免疫组鸡血清对AI4株的HI平均效价低于2 log_2,但感染后第5、7天免疫组鸡血清对AI4株的HI平均效价可分别达4.3 log_2和9.4 log_2,而免疫未攻毒组对AI4株的HI效价仍低于2 log_2,根据血清对AI4株HI效价的变化可区分免疫动物和感染动物。因此,重组病毒rAI4-T4HNECD可用于新城疫标记疫苗的开发。     

表达新城疫病毒F HN基因重组鸡痘病毒疫苗的遗传稳定性和免疫效力试验

目前我国主要使用全病毒灭活苗和弱毒活疫苗免疫接种预防新城疫(ND)，虽然这两种疫苗都能产生较好的保护力，但是也存在一些不可克服的缺陷。因此迫切需要研制新型高效疫苗用于防制该病。国内外很多学者都在进行着ND各种基因工程疫苗的研制，NDV—F、HN基因在多种载体中得到表达并取得了较好的保护效力。本实验室已构建了表达NDV F18E8株F、HN基因的重组疫苗rFPV—F、rFPV—HN。本研究对这两种重组鸡痘病毒疫苗的遗传稳定性以及对SPF鸡和商品鸡的免疫保护作用进行了评价。     

猪圆环病毒Cap蛋白的分泌表达及其免疫原性研究

探索利用杆状病毒表达系统(Bac-to-Bac expression system)分泌表达猪圆环病毒2型(PCV2)Cap蛋白及将其作为亚单位疫苗的应用价值。将PCV2 Cap基因克隆到已插入蜂毒信号肽(Melittin)的转移载体pFastBacⅠ中,将鉴定正确的重组质粒(pFastBAC-Cap)转化至DH10Bac大肠杆菌感受态细胞,经抗性及蓝白斑筛选得到含Cap基因的重组杆状病毒DNA(Bacmid-Cap),转染提取的Bacmid-Cap DNA转染至sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒(rBac-Cap),应用无血清培养的High Five细胞进行重组蛋白的表达及条件优化。重组蛋白通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析(SDS-PAGE)证明:在重组杆状病毒感染的High Five昆虫细胞中获得分泌表达,并可产生较高浓度的重组蛋白;Western blotting结果显示:重组蛋白可被猪PCV2的特异性抗体所识别,表明重组蛋白具有反应原性;应用重组蛋白免疫BALB/C小鼠试验结果显示:该蛋白可刺激小鼠产生较高水平的特异性抗体。该研究成功分泌表达了PCV2 Cap蛋白,该蛋白能够刺激机体产生免疫应答,为PCV2亚单位疫苗的研制打下基础。     

表达鸡补体因子C3d基因重组杆状病毒的构建及初步应用

为研制鸡体内补体因子C3d抗体的检测方法,采用RT-PCR方法从鸡肝脏组织细胞的总RNA中扩增出1 002bp的鸡补体因子C3d基因全长,然后将其克隆到杆状病毒载体pFB-LIC-Bse中获得重组质粒pFB-C3d。将pFB-C3d转化到带有杆状病毒基因组的DH10Bac感受态细胞中,制备重组杆粒rBacmid-C3d。再将该重组杆粒转染到昆虫细胞sf9中,通过病毒拯救技术构建携带C3d基因的重组杆状病毒。Western blot试验结果表明,重组杆状病毒能在昆虫细胞sf9中表达出大小约为35 000的C3d-his融合蛋白。以该融合蛋白作为抗原建立的Western blot和间接免疫荧光试验(IFA)显示,经C3d-M2-GST融合蛋白免疫的鸡血清能够与杆状病毒表达的C3d结合,说明本研究构建的重组杆状病毒可以用来检测C3d作为分子佐剂及其融合蛋白免疫鸡后产生针对C3d自身的抗体,为今后建立体内C3d水平监测的指示系统奠定基础。     

基因Ⅶ型新城疫病毒样颗粒作为疫苗候选株的免疫效果

利用昆虫细胞/杆状病毒表达载体系统,将已构建编码新城疫病毒(NDV)M、F和HN结构基因的3种单顺反子重组杆粒共感染悬浮培养的Sf9细胞以大量制备新城疫病毒样颗粒(ND VLPs)。收集细胞培养上清经超速离心浓缩,蔗糖密度梯度纯化后,利用Western blot检测和透射电镜观察。结果显示,3种目的蛋白均正确表达且组装形成与原病毒粒子形态相似的颗粒,测定其血凝活性效价可达12log2。动物试验结果表明,与LaSota灭活油乳苗相比,将纯化后的病毒样颗粒以含25μg蛋白的剂量或联合佐剂免疫商品蛋鸡后能产生较高水平的HI抗体,且可有效减少攻毒鸡只口咽、泄殖腔途径的排毒时间,从而减少病毒在健康鸡群中的传播感染机会;表明所研制的基因Ⅶ型ND VLPs可作为疫苗候选株具有很大的防控优势。     

表达NDV HN基因的重组鸡痘病毒的部分生物学特性研究

为了评价转基因对鸡痘病毒(FPV)生物学特性的影响,通过电镜观察表达新城疫病毒(NDV)血凝素-神经氨酸酶蛋白(HN)基因重组鸡痘病毒(rFPV-12LSHN)感染的鸡胚成纤维细胞(CEF).结果表明:在FPV中插入NDV HN基因后,不改变rFPV的形态、病毒成熟过程;rFPV-12LSHN与FPV在CEF上的产量无...     

表达NDV HN蛋白重组减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasdC79-13的构建及生物学特性

利用平衡致死系统构建表达鸡新城疫病毒(newcastle disease virus,NDV)血凝素-神经氨酸酶(HN)的减毒鸡白痢沙门菌活载体疫苗株。以p MD18-T-HN为模板,经PCR扩增出HN基因,定向插入原核表达载体p YA3493,构建重组质粒p YA-HN,再将其电转入减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasd C79-13中,获得重组减毒鸡白痢沙门菌ΔcrpΔasd C79-13(p YA-HN)。对重组菌的生化特性、生长特性、稳定性及安全性进行测定;并对重组菌表达的HN蛋白进行SDSPAGE和Western blot分析。结果显示,该重组菌保留了在DAP阴性环境中的生存能力;不能利用麦芽糖、蔗糖及乳糖等碳源,但保留了利用葡萄糖的能力;其生长速度明显低于强毒株C79-13,而与ΔcrpΔasd C79-13相比变化不明显;在体外连续传代能稳定遗传HN基因片段;经SDS-PAGE出现1条蛋白质量约为63 000的蛋白条带;Western blot证明重组菌表达的HN蛋白能与NDV阳性血清特异性结合;雏鸡口服接种试验表明ΔcrpΔasd C79-13(p YA-HN)的毒力较强毒株C79-13下降183倍。上述结果表明,成功构建了能稳定表达NDV HN蛋白的口服重组减毒鸡白痢沙门菌,为开发鸡白痢—新城疫的基因工程口服疫苗奠定了初步基础。     

利用BrdU在CEF(TK~ )细胞中筛选TK~-重组鸡痘病毒

将新城疫病毒 (NDV)四平株 HN基因 ,插入不含报告基因、以 TK为侧翼的鸡痘病毒表达载体 p UTA- 2中的复合启动子下游 ,获得重组表达质粒 p UTA- 2 HN。将重组表达质粒转染鸡痘病毒 (FPV)感染的鸡胚成纤维细胞 (CEF) ,培养、收获病毒后 ,用含 40 m g/ L 5 -溴 - 2 -脱氧尿嘧啶 (Brd U )的培养液 ,在 CEF(TK )细胞中筛选培养 2代 ,然后用不含 Brd U的培养液进行病毒蚀斑纯化 ,成功筛选出表达 NDV HN蛋白的 TK-重组鸡痘病毒     

鸡传染性贫血病毒VP1、VP2基因的表达及免疫原性研究

为探索鸡传染性贫血重组蛋白亚单位疫苗的可行性,将鸡传染性贫血病毒基因分别克隆到转移载体p Fast Bac HTA中,再将其分别转化DH10Bac感受态细胞得到相应的重组表达载体,转染昆虫细胞Sf21获得含有VP1、VP2基因的重组杆状病毒v Bac-VP1、v Bac-VP2,应用悬浮培养的Sf21细胞表达重组蛋白。SDS-PAGE及Western blotting结果证明,VP1、VP2基因在昆虫细胞中得到了表达,动物试验进一步证实,重组蛋白免疫SPF鸡可产生ELISA抗体,提示杆状病毒表达的VP1、VP2具有良好的免疫原性。     

利用昆虫表达系统表达新城疫病毒TS09-C耐热株的HN蛋白胞外区

前期研究表明新城疫病毒(NDV)HN蛋白为病毒热稳定性的主要影响因子。为了进一步研究HN蛋白的热稳定性以及影响其热稳定性的结构特征,研究利用杆状病毒表达了NDV TS09-C耐热株的HN蛋白的胞外区,将两个拷贝的TS09-C株HN胞外区基因分别插入到载体p Fast Bac-dual的PH启动子和p10启动子下游,在HN蛋白的N端连接上杆状病毒EGT基因的分泌信号肽和His标签。通过转座和病毒拯救试验获得表达HN蛋白的重组杆状病毒r Ac-t TS/HN2。蛋白表达结果表明,NDV HN蛋白表达在细胞内,并没有分泌到细胞外,且在细胞内主要以可溶形式存在。研究实现了NDV HN蛋白在昆虫细胞内可溶性表达,为后续的HN蛋白的热稳定性研究和NDV耐热机制研究奠定了基础。     

鸭源H7N9亚型流感病毒HA蛋白的真核表达及其免疫保护效力分析

为进行鸭源H7N9亚型流感病毒HA蛋白表达纯化及其免疫保护效力分析,本研究以鸭源流感病毒A/Duck/Fujian/S4170/2014 (H7N9)HA基因为模板,PCR扩增后将HA片段克隆至昆虫细胞表达载体p Fast Bac1中。将构建的重组质粒p FBacH7HA转化DH10Bac感受态细胞,提取PCR鉴定为阳性的重组杆粒Bacmid-H7HA,转染SF9昆虫细胞。结果显示重组Bacmid-H7HA表达HA蛋白,并装配成重组杆状病毒,将该病毒感染High Five细胞,大量表达H7-HA蛋白。免疫荧光试验、SDS-PAGE及western blot分析结果表明H7-HA蛋白正确表达且纯度达90%以上,血凝试验表明表达蛋白具有良好的生物活性。利用纯化的H7-HA蛋白免疫SPF鸡后进行攻毒保护试验,评价该蛋白作为免疫原对SPF鸡的免疫保护效力,结果显示HA蛋白免疫组鸡只得到100%保护。以上结果表明本研究表达纯化的H7-HA蛋白可以作为防控H7亚型禽流感的候选亚单位疫苗。     

表达双基因的重组新城疫病毒载体的构建

为了构建表达双外源基因的重组新城疫病毒载体,试验采用分子生物学方法对重组新城疫病毒进行了研究。通过反向遗传学操作构建并拯救表达双基因的重组新城疫病毒[r Clone30-EGFP(NP/P)-RFP (P/M)];用重组新城疫病毒感染鸡胚成纤维细胞并绘制生长曲线;通过免疫荧光试验检测重组新城疫病毒感染HepG2细胞后荧光蛋白的表达情况。结果表明:试验成功构建并拯救了表达双基因的重组新城疫病毒;重组新城疫病毒的生长动力学与亲本病毒相似,差异不显著(P0. 05);重组新城疫病毒能够在HepG2细胞中稳定表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)和红色荧光蛋白(RFP)。说明重组新城疫病毒感染HepG2细胞后可稳定表达双外源基因。     

新城疫病毒HN基因与鸡贫血病病毒VP3基因对小鼠黑色素瘤的联合抑制效应

在 C57BL/6小鼠的左后肢肌肉注射脂质体包裹的含新城疫病毒 HN基因和鸡贫血病病毒 VP3基因的重组质粒。 2周后 ,在左后肢相同部位皮下接种 B16黑色素瘤细胞 2× 10 5个 ,致瘤 2、10 d后 ,分别肌注相同的重组质粒 .通过细胞毒 T淋巴细胞和自然杀伤细胞 (NK)以及小鼠血清中唾液酸含量的测定 ,探讨新城疫病毒抑瘤的机制以及新城疫病毒 HN基因与鸡贫血病病毒 VP3基因的协同抑瘤效应。结果表明 ,与对照组相比 ,注射含 HN基因和 VP3基因的重组质粒可使荷瘤鼠的肿瘤体积缩小。用新城疫病毒或含新城疫病毒 HN基因重组质粒治疗的荷瘤鼠 ,NK活性、CTL 活性明显高于对照组 (P <0 .0 5 ) ,血清中唾液酸含量低于对照组 ,但差异均不显著 (P >0 .0 5 )。从而证明新城疫病毒 HN基因能够增强小鼠对移植瘤的免疫杀伤力 ,是新城疫病毒发挥抗肿瘤作用的主要功能性基因。