猪圆环病毒2型ORF2重组腺病毒的构建与鉴定及其免疫效果研究

为了研究含有猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)的重组腺病毒作为基因工程疫苗的潜在应用价值,本试验根据GenBank中猪圆环病毒2型基因序列,设计了1对引物,用于猪圆环病毒2型ORF2基因的扩增。将目的基因T/A克隆后,亚克隆至腺病毒转移载体pShuttle-CMV,构建重组穿梭质粒pShuttle-CMV-ORF2。经PCR方法和限制性内切酶酶切法及测序证明该基因已成功连接后,重组腺病毒转移载体经PmeⅠ酶切线性化,在BJ5183细菌中与腺病毒骨架载体pAdEasy-1同源重组获得重组腺病毒质粒pAd-CMV-ORF2。经PCR方法和PacⅠ酶切方法及测序鉴定表明该重组腺病毒载体已构建成功。PacⅠ酶切线性化pAd-CMV-ORF2,脂质体法转染AD293细胞进行病毒的包装和扩增。PCR及RT-PCR、IFA、Western blotting检测目的基因及其表达。结果表明,本试验成功构建了重组腺病毒pAd-CMV-ORF2。3次噬斑试验纯化重组腺病毒,测得其TCID50为10-8.75/0.1 mL。将重组腺病毒接种SPF级雌性BALB/c小鼠,用ELISA抗体检测试剂盒检测特异性抗体水平。小鼠免疫试验测得其特异性抗体水平较高,为PCV2重组腺病毒基因工程疫苗的进一步研究打下基础。     

猪圆环病毒2型感染性克隆的构建

为构建猪圆环病毒2型(PCV2)感染性克隆,采用PCR方法从已鉴定为PCV2阳性的病料中扩增PCV2全长基因组片段后将其定向克隆至PVAX1载体中,构建了PCV2感染性克隆质粒p VAX1-PCV2;将重组质粒转染细胞进行病毒拯救,通过免疫过氧化物酶和RT-PCR进行拯救病毒检测,并初步测定了拯救病毒在体外细胞培养的增殖能力和遗传稳定性。结果表明,构建的PCV2感染性克隆质粒,成功拯救出PCV2,拯救病毒盲传8代后毒价可达104.78TCID50/m L,体外增殖能力较为稳定。本试验为深入研究PCV2的基因功能及致病机制等奠定基础。     

PCV2灭活疫苗对小鼠的免疫效果研究

本研究首先用猪圆环病毒2型种毒攻击Balb/c小鼠,通过病毒分离,找出可使全部小鼠感染的最低病毒含量,然后用该种毒攻击免疫后的Balb/c小鼠,评价免疫保护情况。结果显示,可使小鼠全部感染的种毒最低病毒含量为106.5 TCID50/0.1 mL,当疫苗病毒含量为105.5 TCID50/0.1 mL时即可使7/10免疫小鼠得到保护,达到了疫苗的免疫效果。该研究为现有疫苗的生产工艺改进提供了重要的参考数据。     

猪2型圆环病毒Cap蛋白在伪狂犬病病毒中的表达

用EcoR Ⅰ酶切伪狂犬病病毒疫苗株Tk-/gE-/LacZ 基因组,与含有猪2型圆环病毒(PCV2)ORF2基因的重组转移载体pIEORF2共转染IBRS-2细胞.收集病变细胞,经空斑纯化和PCR鉴定,获得了新的重组病毒Tk-/gE-/ORF2 .用Southern blot杂交证明该重组病毒构建正确,用间接免疫荧光法和Western blot证日月该重组病毒可表达PCV2的主要免疫原性蛋白Cap蛋白.重组病毒在IBRS-2细胞上连续传15代后,遗传稳定.该重组病毒在IBRS-2细胞上增殖滴度为10-7.1 TCID50/0.1mL,在鸡胚成纤维细胞上增殖滴度为10-4.8 TCID50/0.1mL,在Marc-145细胞上增殖滴度为10-6.8 TCID50/0.1mL.     

嵌合型猪圆环病毒(PCV1-2)及PCV2 ORF2真核表达质粒对商品猪的免疫保护

应用本实验室构建的嵌合型猪圆环病毒(PCV1-2)及真核表达质粒pcDNA3.1/V5-His-ORF2作为免疫原免疫母源抗体ELISA效价在0.07～0.60不等的商品猪,9头猪随机分为4组,1组(3头)肌肉注射免疫103.5TCID50的PCV1-2/头,2组(2头)肌肉注射真核表达质粒200μg/头,3组(2头)肌肉注射空载体(pcDNA3.1)200 μg/头,4组(2头)不免疫作为攻毒对照组.于免疫后42 d,PCV1-2组及真核表达质粒组产生了PCV2抗体.免疫后42 d所有组攻毒PCV2和PRRSV,剂量分别为2×104.5TCID50/头和106TCID50/头.攻毒后21 d,攻毒对照组猪淋巴结比免疫组显著肿大,免疫组猪血清、淋巴结中PCV2病毒载量低于对照组,攻毒对照组猪淋巴结中PCV2抗原含量高于免疫组.这些结果表明,嵌合型PCV1-2及真核表达质粒肌肉注射免疫商品猪后,对PCV2感染能产生保护性免疫应答,有可能成为候选疫苗.     

猪圆环病毒2型细胞培养适应毒株的培育和鉴定

从临床表现为仔猪断奶后多系统衰竭综合征（PMWS）淋巴组织病料，经聚合酶链式反应（PCR）证实为猪圆环病毒2型（PCV2）感染，采用无污染的猪肾细胞系（PK15）分离培养，并连续传代培育成一株细胞培养适应毒，命名为PCV2／LG株。分离毒株经细胞培养，于第25代后毒价显著升高，于第35代毒价可达10^5.6TCID 50/mL。采用免疫过氧化物酶单层细胞染色法（IPMA）、免疫电镜技术、分子克隆及核酸序列分析等鉴定表明，分离株感染细胞后病毒抗原主要分布在细胞核及细胞质中；病毒感染的阳性细胞呈散在分布，阳性细胞数可达50％以上；免疫电镜观察到与PCV2特异抗体结合形成的病毒免疫复合物呈实心小颗粒样粒子团，病毒粒子直径约为17nm；病毒抗原基因组由1768个核苷酸组成，与GenBank登录的8个PCV2基因组序列同源性达96．2％以上。用2mL的病毒细胞培养物（10^5.6TCID 50/mL）接种30日龄PCV2抗体阴性仔猪3头，可引起典型PMWS临床症状。本研究为进一步开展该病毒的致病性、疫苗免疫、诊断及分子生物学等研究奠定了基础。     

PCV2a/2b灭活疫苗与PCV2b亚单位疫苗免疫效力比较试验

比较猪圆环病毒(PCV)2a、PCV2b基因型全病毒灭活疫苗和PCV2b亚单位疫苗对PCV2b基因型强毒株免疫攻毒保护效力。取3种类型PCV2疫苗,分2次免疫PCV2抗原和特异性抗体阴性的BALB/c小鼠和14日龄仔猪,间隔21d,分别于免疫后14、21和35 d进行PCV2特异性ELISA抗体测定。使用临床分离鉴定的PCV2b基因型强毒株进行攻毒,通过攻毒前后临床观察、体温变化、平均相对日增重及PCV2核酸载量检测等对疫苗免疫效果进行评价。结果:不同类型PCV2疫苗免疫BALB/c小鼠后14 d能检测到PCV2特异性抗体,在35 d时抗体水平持续升高,其中PCV2b亚单位疫苗产生抗体水平高于全病毒灭活疫苗;不同类型疫苗均能刺激仔猪产生较好的免疫应答,其中PCV2b亚单位疫苗刺激机体免疫应答强于灭活疫苗;仔猪免疫攻毒试验表明,3种类型疫苗均可刺激机体产生抵御PCV2强毒攻击的特异性免疫应答,免疫组体温变化、相对日增重及PCV2核酸载量检测均与攻毒对照组间存在显著性差异,3种类型疫苗之间差异不显著。试验表明:3种类型PCV2疫苗免疫小鼠和仔猪后均能诱导产生抵御PCV2b基因型强毒攻击的特异性免疫应答反应,有效抵抗PCV2感染和提高猪的生长性能。     

嵌合型猪圆环病毒（PCV1—2）及PCV2 ORF2真核表达质粒对商品猪的免疫保护

应用本实验室构建的嵌合型猪圆环病毒（PCV1—2）及真核表达质粒pcDNA3．1／V5-His-ORF2作为免疫原免疫母源抗体ELISA效价在0．07～0．60不等的商品猪,9头猪随机分为4组,1组（3头）肌肉注射免疫10^3.5 TCID50的PCV1-2／头,2组（2头）肌肉注射真核表达质粒200μg／头,3组（2头）肌肉注射空载体（pcDNA3．1）200μg／头,4组（2头）不免疫作为攻毒对照组。于免疫后42d,PCV1—2组及真核表达质粒组产生了PCV2抗体。免疫后42d所有组攻毒PCV2和PRRSV,剂量分别为2×10^4.5 TCID50／头和10^6 TCID50／头。攻毒后21d,攻毒对照组猪淋巴结比免疫组显著肿大,免疫组猪血清、淋巴结中PCV2病毒栽量低于对照组,攻毒对照组猪淋巴结中PCV2抗原含量高于免疫组。这些结果表明,嵌合型PCV1-2及真核表达质粒肌肉注射免疫商品猪后,对PCV2感染能产生保护性免疫应答,有可能成为候选疫苗。     

不同接毒方法对猪圆环病毒2型增殖的影响

本试验对比了不同的接毒方法,观察猪圆环病毒2型的繁殖情况.试验分为同步接毒(A组、B组)和异步接毒(C组、D组):同步接毒A组为在消化分装好的细胞悬液中同步接入5%(V/V)的PCV2种毒,B组为在消化分装好的细胞悬液中同步接入3%(V/V)的PCV2种毒,24 h后再接种2%种毒;异步接毒C组为在生长良好、 培养24 h的单层细胞中接种5%(V/V)的PCV2种毒,D组为在生长良好、培养48 h的PK15单层细胞中接种5%(V/V)的PCV2种毒.四组均在接种后培养72 h收获,进行病毒含量检测.试验结果显示:A组的病毒含量为107.0~7.25TCID50/mL,B组病毒含量为106.75~7.0TCID50/mL,C组的病毒含量为106.4~6.5TCID50/mL,D组的病毒含量为106.25~6.5TCID50/mL.试验结果表明,采用同步接毒法的病毒含量明显高于异步接毒法,在细胞悬液中同步一次性接入5%种毒,病毒的增殖量最高.     

猪圆环病毒2型标记毒株的构建与iDNA疫苗的初步研究

为实现携带分子标记的猪圆环病毒2型标记毒株的构建,对其进行感染性DNA(iDNA)疫苗的初步研究,即构建的感染性克隆质粒既能发挥DNA疫苗的作用,同时又能在动物机体内拯救出活病毒,发挥病毒活疫苗的作用,本研究以PCV2Cap蛋白末端具有赖氨酸延伸特征的GZ-RH1株为材料,构建该毒株的感染性克隆质粒pcDNA3.1(+)-PCV2,并在病毒基因组中引入1个SalⅠ酶切位点作为鉴别拯救病毒的分子标记。将该感染性克隆质粒转染PK-15传代细胞进行病毒拯救后,通过IPMA、PCR-RFLP以及全基因组测序等试验对拯救病毒进行检测和鉴定,并初步测定了拯救病毒在体外细胞培养的增殖能力。结果表明,利用构建的感染性克隆质粒拯救获得的PCV2标记毒株,经盲传10代后毒价可到105.3 TCID50/mL,分子标记能够稳定存在,该感染性克隆质粒可以应用到PCV2iDNA疫苗的初步研究中。昆明小鼠接毒试验结果表明,构建的感染性克隆质粒在小鼠体内也具有感染性,能够拯救出PCV2标记毒株,且可以诱导产生抗PCV2的抗体,与体外拯救的标记毒株免疫小鼠具有类似的体内生物学特性,表明PCV2iDNA新型疫苗构建策略是可行的。本研究为进一步研究PCV2iDNA疫苗奠定了基础。     

A DNA miniarray system for simultaneous visual detection of porcine circovirus type 1 (PCV1) and 2 (PCV2) in pigs

A miniarray system was developed for the simultaneous detection of porcine circovirus type 1 (PCV1) and type 2 (PCV2) in pigs. The system consists of a polymerase chain reaction (PCR) step to amplify target viral DNA, followed by detection of the amplified DNA using a membrane-anchored probe array and an avidin-alkaline phosphatase (Av-AP) indicator system. The lower limit of detection of PCV using the miniarray was 10^1.9 tissue culture infectious dose 50 (TCID₅₀)/ml and 10^2.08TCID₅₀/ml for PCV1 and PCV2, respectively, and 100 viral copies/μl for both PCV1 and PCV2. We validated the miniarray system using 141 lymph node specimens from pigs with suspected postweaning multisystemic wasting syndrome or porcine dermatitis and nephropathy syndrome. Of the 141 samples evaluated, 55 were identified as positive for PCV by the miniarray. Relative to in situ hybridization, the sensitivity and specificity of the miniarray was 100% and 98.9%, respectively. In contrast to other microarray systems, the miniarray does not require a DNA chip reader, since the results can be determined by visual inspection of colorized spots on a nylon membrane. This system represents an effective alternative method for the differential detection of PCV1 and PCV2 in pigs, as well as the maintenance of PCV-free cell lines and pre-screening of commercial vaccines for possible contamination.     

猪圆环病毒2型高敏感性细胞的克隆

利用有限稀释法从现有PK15细胞系中克隆出一株对猪圆环病毒2型具有高敏感性的细胞克隆株PKK,初步研究了该克隆株对猪圆环病毒2型增殖的特性及稳定性。间接免疫荧光实验结果表明将该克隆株连续传代50代后对猪圆环病毒2型感染性不变,病毒滴度最高可达10^7.0TCID50/mL.这一研究结果将有利于进一步研究猪圆环病毒2型体外复制、体外诊断及开发高效价的PCV2全病毒灭活疫苗。     

猪圆环病毒2型ORF2和猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5重组杆状病毒疫苗的研究

参照GenBank上收录的基因组序列自行设计引物,分别扩增猪圆环病毒2型ORF2和猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5。将外源基因分别插入经改造的杆状病毒穿梭载体pFVC,获得3种重组质粒pFVC-ORF2、pFVC-ORF5、pFVC-ORF5-ORF2。将重组质粒pFVC-ORF2、pFVC-ORF5、pFVC-ORF5-ORF2分别转入带有杆状病毒骨架的DH10BacTME.coli感受态细胞中。提取高质量的重组质粒rBacmid-ORF2、rBacmid-ORF5、rBacmid-ORF5-ORF2,将重组质粒转染Sf9细胞,获取重组病毒rAc-ORF2、rAc-ORF5、rAc-ORF5-ORF2。通过间接免疫荧光检测证实了外源基因正确表达。重组杆状病毒rAc-ORF2、rAc-ORF5、rAc-ORF5-ORF2对BALB/c小鼠的免疫试验结果显示,rAc-ORF2、rAc-ORF5、rAc-ORF5-ORF2均能够刺激小鼠机体产生免疫应答,产生抗体,并能持续较长时间。     

猪圆环病毒2a/2b亚型病毒株毒力分析

本研究对367份猪内脏样本进行PCV2检测,对阳性样本进行2a/2b鉴别诊断,并采用ORF2测序方法对部分阳性样本进行测序。在发病猪群中PCV2b阳性率远高于健康猪群,而健康猪群中PCV2a的阳性率高于发病猪群,从而在临床表型方面论证了PCV2b毒力强于PCV2a。通过比较12株PCV2 ORF2推导氨基酸序列的关键氨基酸位点,9株PCV2b毒株在ORF2氨基酸76位为I,131位为T;而3株PCV2a毒株在ORF2氨基酸76位为L,131位为P,据比对结果可知,PCV2b毒株为强毒株,PCV2a毒株为弱毒株。研究结果表明,PCV2的2种亚型2a/2b无论是临床表型还是ORF2基因型,毒力表现都是有差异的,且PCV2b毒力要强于PCV2a。     

天津及周边地区猪圆环病毒2型流行情况调查及分离鉴定

为了调查天津及周边地区猪圆环病毒2型（porcine circovirus type 2,PCV2）的感染情况及其分子特征,本研究应用PCR方法对疑似PCV2感染病例开展调查,将阳性病料接种dulac细胞分离病毒,应用PCV2 ORF2基因特异性引物对分离的PCV2进行PCR扩增,克隆、测序后进行核苷酸序列同源性分析。结果显示,不同地区PCV2的阳性率为25.0%~38.1%,其中夏季的阳性率明显高于其他3个季节,达到44.0%;不同阶段猪群中,育肥猪群的PCV2阳性率最高,而哺乳母猪相对较低。经细胞分离得到24株PCV2,其ORF2序列与GenBank中PCV2序列的同源性为87.8%~99.2%,24株分离株之间的同源性为89.4%~100.0%;遗传进化分析显示,24个分离株归属于2个分支。对其中一株分离毒株（Y16155-1株）的体外增殖特性研究表明,第4代接种dulac细胞后6 h即可检出PCV2核酸,72 h病毒含量达到高峰,病毒滴度为10^-4.3 TCID₅₀/0.2 mL。本试验结果为进一步研究该地区PCV2分子流行病学及相关疾病的免疫防控奠定了基础。     

猪圆环病毒Ⅱ型体外诱导3D4/2细胞炎症模型的建立

【目的】通过对猪圆环病毒Ⅱ型（PCV2）体外感染3D4/2细胞浓度、时间与细胞炎症水平进行探讨,建立PCV2体外感染3D4/2细胞炎症反应模型,以期为后期药物调控PCV2诱发3D4/2细胞炎症反应的研究奠定基础。【方法】将3D4/2细胞分为对照组及10⁰、10^-1、10^-2和10^-3 PCV2感染组,每组3个重复。对照组用DMEM培养,各PCV2感染组用不同稀释倍数PCV2液培养,2 h后均更换为含5%胎牛血清（FBS）的DMEM维持液进行培养,培养4、8、12和24 h后分别收集细胞及细胞上清液。采用Griess法检测一氧化氮（NO）水平,DCFH-DA荧光探针法检测活性氧（ROS）水平,酶标法检测还原型谷胱甘肽（GSH）水平,分光光度法检测黄嘌呤氧化酶（XOD）和髓过氧化物酶（MPO）活性,ELISA法测定白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-10、γ干扰素（IFN-γ）、IL-8、单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）以及环氧合酶1（COX-1）和COX-2的分泌水平。【结果】10⁰至10^-3 PCV2作用4、8、12和24 h均能够成功感染3D4/2细胞。与对照组相比,10⁰ PCV2在感染3D4/2细胞4、8、12、24 h后ROS水平均极显著升高（P<0.01）,10^-1至10^-3 PCV2感染3D4/2细胞8、12、24 h后ROS水平显著或极显著升高（P<0.05;P<0.01）;10⁰至10^-3 PCV2感染3D4/2细胞8、12、24 h后,细胞内NO浓度及MPO活性显著提高（P<0.05）,细胞上清液中的IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10、IFN-γ、IL-8和MCP-1水平及COX-1活性均显著或极显著升高（P<0.05;P<0.01）,其中10⁰ PCV2感染3D4/2细胞后,各炎症因子水平上升最显著,且随着时间的延长,NO浓度逐渐升高,XOD活性逐渐降低。【结论】PCV2可诱导3D4/2细胞炎症反应,且10⁰ PCV2体外感染3D4/2细胞4~12 h是建立炎症模型的最佳条件。     

稳定表达IL-10的PK-15细胞的构建及其在PCV2增殖中的应用

【目的】 研究白细胞介素-10（IL-10）对猪圆环病毒2型（Porcine circovirus type 2,PCV2）复制的影响,筛选PCV2高感染性细胞系和提高PCV2病毒滴度,为后续疫苗的研发及IL-10在PCV2感染中的作用研究提供参考。【方法】 利用PCR技术扩增猪IL-10基因,将目的基因与慢病毒表达载体（pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP+Puro）进行连接,获得重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞进行慢病毒包装。用收集的慢病毒液感染PK-15细胞,经嘌呤霉素筛选后得到细胞株PK-15-IL-10,对照组细胞分别命名为PK-15-pCDH和PK-15。PCV2感染PK-15-IL-10、PK-15-pCDH和PK-15细胞株后,在24、48和72 h分别收集细胞液,利用CCK-8检测细胞活力。利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测IL-10基因的表达水平和PCV2的复制情况;利用间接免疫荧光试验（IFA）观察PCV2在细胞中的复制情况及测定PCV2的病毒滴度（TCID₅₀）。【结果】 试验成功构建了重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞后,48 h时细胞状态最好,荧光最强。分别收集共转染48和72 h的慢病毒液上清感染PK-15细胞,pCDH-CMV-IL-10组的荧光最强,将其在嘌呤霉素浓度为2.5 μg/mL的完全培养基中继续培养,获得仍有绿色荧光的稳转细胞株。实时荧光定量PCR和Western blotting检测发现,IL-10基因在pCDH-IL-10细胞株中的表达量明显高于对照组PK-15-pCDH和PK-15,PCV2的拷贝数增加了4倍,复制能力增强,且将病毒稀释连续传3代后,PK-15-IL-10细胞中的PCV2极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。细胞增殖试验表明,猪IL-10基因在细胞中过表达对细胞活力无明显影响;IFA结果表明,PK-15-IL-10细胞中的荧光比PK-15细胞更强,PCV2在PK-15-IL-10细胞中的TCID₅₀在感染后48 h极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。【结论】 本研究成功构建了pCDH-CMV-IL-10的慢病毒表达载体,并利用其感染PK-15细胞,继续培养后筛选出过表达IL-10的PK-15-IL-10细胞株,用PCV2感染该细胞株能促进PCV2在PK-15细胞中的复制。本试验结果为后期疫苗研究提供了参考,为进一步研究IL-10对PCV2在PK-15细胞中复制的影响奠定了基础。