基于转录组数据分析环形泰勒虫对诱导宿主细胞转化相关基因的影响

本试验主要通过研究布帕伐醌(BW720)处理前后,环形泰勒虫转化牛单核细胞(TaNM Ⅰ)转录组数据的变化情况,为进一步研究环形泰勒虫诱导宿主细胞转化的分子机制奠定基础。以环形泰勒虫感染的牛单核细胞为试验材料,设置对照组(二甲基亚砜,DMSO)和试验组(BW720),利用Illumina HiSeq4000测序平台进行高通量测序,将测序得到的原始数据(Raw reads)与GenBank和Rfam数据库进行比对过滤,通过质控获得最终数据(Clean read)。利用Venn分析软件筛选出DMSO组和BW720组中差异表达明显的基因,进行功能注释(GO)以及信号通路(KEGG)分析。随机选择10个基因,利用荧光定量PCR (qPCR)检测基因在不同处理条件下细胞中的表达量。在验证测序结果的准确性后,选出差异表达明显的基因,分析其在TaNM Ⅰ细胞的凋亡、增殖等信号通路方面的作用。结果显示：BW720组和DMSO组中分别得到6 854 019 704和6 627 265 854条Raw reads,过滤、质控后分别得到22 925 606和22 171 427条Clean reads。BW720组和DMSO组中筛选出差异表达明显的基因共计4 054个(P＜0.05),其中,2 146个基因显著上调,1 908个基因显著下调;进一步筛选出共同差异表达的基因367个,其中,显著上调的196个,显著下调的171个。同时,qPCR验证随机选择10个基因的表达趋势与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。然后对差异表达基因进行GO功能注释,筛选到与细胞增殖相关的20个生物学过程、15个细胞组分以及11个分子功能条目。KEGG富集分析结果显示,在Top20的信号通路中筛选出与环形泰勒虫转化细胞有关的一些信号通路,如：癌症信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路等。对这些信号通路进一步分析发现：PI3KR3、FOXO1、IL23A、FZD3、AKT、MMP9等基因在环形泰勒虫转化细胞的研究中也有相关文献的报道。本研究表明,在TaNM Ⅰ细胞中DAPK1、FZD3、FOXO3、PI3KR3等可能在感染细胞无限增殖的过程中发挥作用,为后续研究TaNM Ⅰ细胞无限增殖机制奠定了基础。     

O-GlcNAc修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响

旨在探究O-β-N-乙酰葡糖胺（O-linked beta-N-acetylglucosamine,O-GlcNAc）修饰水平变化对牛卵母细胞体外成熟的影响。本研究以牛卵母细胞为研究对象,检测O-GlcNAc转移酶（O-GlcNAc transferase,OGT）、O-GlcNAc糖苷酶（O-GlcNAcase,OGA）及O-GlcNAc蛋白在牛体外成熟卵母细胞中的分布;将卵丘-卵母细胞复合体分别在添加4 mmol·L^-1 OGT抑制剂BADGP和100 μmol·L^-1 OGA抑制剂PUGNAc的体外成熟液中进行体外成熟,将未添加组作为对照组,分别统计各组卵母细胞第一极体排出率和体外受精胚胎发育率,并采用荧光定量PCR和Western blot检测O-GlcNAc蛋白、OGT、OGA、GFAT和TXNIP的mRNA和蛋白表达。结果表明,OGT和O-GlcNAc蛋白共定位于牛体外成熟卵母细胞的细胞质和细胞核中,而OGA和O-GlcNAc蛋白共定位于体外成熟卵母细胞的细胞质中,且相对集中在卵母细胞的皮质区。与对照组相比,BADGP处理组和PUGNAc处理组卵母细胞第一极体排出率（（52.8±5.1）%&（60.9±1.9）%vs.（70.8±5.4）%）和体外受精囊胚发育率（（9.6±4.9）%&（10.0±5.8）%vs.（21.5±4.3）%）均显著降低（P<0.05）。BADGP处理显著降低了OGT的表达,使卵母细胞的O-GlcNAc修饰水平发生下调,OGA的表达降低;而在PUGNAc处理组中,卵母细胞OGA的表达显著下调,O-GlcNAc修饰水平升高,OGT的蛋白表达显著减少;抑制OGT显著上调己糖胺生物合成途径关键限速酶GFAT mRNA的表达,而抑制OGA则显著下调GFAT mRNA的表达;此外,O-GlcNAc修饰水平改变显著上调了葡萄糖调控关键因子TXNIP的表达。研究结果表明,O-GlcNAc修饰水平改变会降低牛卵母细胞体外成熟及发育能力,卵母细胞通过反馈调节OGT、OGA、GFAT以及TXNIP的表达,应对O-GlcNAc修饰水平的波动。     

奶牛乳腺上皮细胞的原代培养及其生物学特性分析

旨在从奶牛乳腺组织中分离原代乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cells,BMECs）并传代培养后探究其生物学特性。本研究从屠宰场采集健康泌乳奶牛乳腺并采用改进的酶消化法从乳腺中分离得到原代奶牛乳腺上皮细胞,通过形态学观察、免疫荧光以及染色体核型分析的方法对其进行鉴定。同时,研究第3、第6和第9代乳腺上皮细胞的生长曲线、群体倍增时间和冻存复苏活力,检测不同代次细胞分泌乳蛋白、乳脂、乳糖的功能及泌乳相关基因的表达。结果表明,所分离的奶牛乳腺上皮细胞纯度较好,细胞生长呈现S型,3个代次细胞的群体倍增时间依次为34.87、41.45和65.04 h,冻存复苏活力为88%~93%;在细胞分泌功能方面,诱导培养2 d后均能检测到酪蛋白、甘油三酯和乳糖,且各代次间无显著差异;此外,3个代次的细胞诱导后均能表达乳成分合成相关基因。本研究成功培养了原代奶牛乳腺上皮细胞,并证明直到第9代细胞仍然具有正常的生物学功能,为体外探究乳腺细胞增殖与分化机制提供了良好的试验材料和技术支撑。     

乳头封闭剂和不同干奶药品对预防奶牛产后乳房炎的研究

奶牛乳腺健康直接关系到奶牛生产性能,和牧场效益息息相关。如何有效预防奶牛乳房炎的发生,是牧场的重中之重。干奶期是奶牛乳腺机能恢复健康的一个重要阶段,对预防奶牛产后乳房炎的发生有着重要意义。本文利用长达1 年的时间,对635 头奶牛进行分组试验,并追踪观察其产后90 天内乳房炎的发生情况和产奶量情况。通过数据分析发现,奶牛干奶期联合使用抗生素和乳头封闭剂对奶牛进行干奶,比单独使用抗生素干奶,产后7 天的体细胞阳性率降低了28.58%;产后60 天临床乳房炎发病率降低了35.40%,产后90天降低了41.32%;各组之间的产奶量并无显著差异（P>0.05）。     

牛源多杀性巴氏杆菌主要荚膜群和脂多糖基因型两组三重PCR检测方法

为掌握国内牛源多杀性巴氏杆菌流行的主要荚膜群及脂多糖基因型,建立了检测多杀性巴氏杆菌(Pm)及其A、B荚膜群的三重PCR(PmAB-3PCR)以及检测3个脂多糖基因型的三重PCR(LPS-3PCR)方法,检验了其特异性和敏感性,用感染Pm小鼠的组织和人工污染Pm的牛鼻拭子样品进行了临床模拟检验,并对30株P m进行了PCR检测和传统血清学分型比较。结果显示:PmAB-3PCR特异性好,PmAB-3PCR和LPS-3PCR的DNA检测限分别为10~100 pg和1 ng,二者对菌液的检测限分别为200~2000 CFU和2000~20000 CFU。模拟临床样品PmAB-3PCR检测结果与细菌分离结果100%一致。PmAB-3PCR与琼扩试验的符合率为84%,二者检出的阳性率分别为88%和72%,差异不显著(P>0.05);LPS-3PCR与琼扩试验的符合率为60%,检出的阳性率分别为90%和50%,差异显著(P<0.05)。结果表明,建立的两组三重PCR方法准确高效且重复性好,可取代常规血清学方法用于国内牛巴氏杆菌病的诊断、流调和疫苗株筛选。     

Detection of monoclonal integration of bovine leukemia virus proviral DNA as a malignant marker in two enzootic bovine leukosis cases with difficult clinical diagnosis

Monoclonal integration of bovine leukemia virus (BLV) proviral DNA into bovine genomes was detected in peripheral blood from two clinical cases of enzootic bovine leukosis (EBL) without enlargement of superficial lymph nodes. A BLV-specific probe hybridized with 1 to 3 EcoRI and HindIII fragments in these 2 atypical EBL cattle by Southern blotting and hybridization, as well as in 3 typical EBL cattle. The probe also hybridized to a large number of EcoRI and HindIII fragments in 5 cattle with persistent leukosis. These results suggest that the detection of monoclonal integration of BLV provirus into the host genome may serve as a marker of monoclonal proliferation and malignancy in difficult to diagnose EBL cattle.     

Genetic characterization of bovine viral diarrhea virus strains in Beijing,China and innate immune responses of peripheral blood mononuclear cells in persistently infected dairy cattle

To acquire epidemiological data on the bovine viral diarrhea virus (BVDV) and identify cattle persistently infected (PI) with this virus, 4,327 samples from Holstein dairy cows were screened over a four-year period in Beijing, China. Eighteen BVD viruses were isolated, 12 from PI cattle. Based on genetic analysis of their 5''-untranslated region (5''-UTR), the 18 isolates were assigned to subgenotype BVDV-1m, 1a, 1d, 1q, and 1b. To investigate the innate immune responses in the peripheral-blood mononuclear cells of PI cattle, the expression of Toll-like receptors (TLRs), RIG-I-like receptors, interferon-α (IFN-α), IFN-β, myxovirus (influenza virus) resistance 1 (MX1), and interferon stimulatory gene 15 (ISG15) was assessed by qPCR. When compared with healthy cattle, the expression of TLR-7, IFN-α, and IFN-β mRNA was downregulated, but the expression of MX1 and ISG-15 mRNA was upregulated in PI cattle. Immunoblotting analysis revealed that the expression of interferon regulatory factor 3 (IRF-3) and IRF-7 was lower in PI cattle than in healthy cattle. Thus, BVDV-1m and 1a are the predominant subgenotypes in the Beijing region, and the strains are highly divergent. Our findings also suggest that the TLR-7/IRF-7 signaling pathway plays a role in evasion of host restriction by BVDV.