牛支原体EF-Tu基因的克隆表达、亚细胞定位及间接ELISA方法建立

旨在获得牛支原体延伸因子EF-Tu蛋白,分析其在牛支原体菌体内的分布情况,建立EF-Tu间接ELISA法,为进一步研究牛支原体EF-Tu的生物学功能提供理论依据,也为建立牛支原体有效的血清学诊断方法和亚单位疫苗的研制奠定基础。参照Uniprot数据库中M.bovis PG45株EF-Tu基因序列,应用Overlap PCR扩增获得EF-Tu基因并将其克隆至pMD19-T载体,测序正确后,构建pET32a-EF-Tu原核表达载体,转化大肠杆菌BL21表达菌,IPTG诱导表达,纯化后的表达产物免疫新西兰兔(New Zealand rabbit)制备多克隆抗体,利用间接ELISA测定高免血清抗体效价,用Western blot和间接ELISA法初步定位EF-Tu在菌体内的分布,通过优化反应条件,建立间接ELISA检测法。结果表明:重组蛋白EF-Tu约为66ku,主要以可溶性形式表达;采用间接ELISA测定的多克隆抗体效价为1:6400;Western blot和ELISA表明该蛋白在牛支原体细胞质和细胞膜中均有表达,且含量相当。利用EF-Tu建立的ELISA法具有很好的特异性和敏感性。通过原核表达系统成功得到牛支原体延伸因子的重组蛋白,该蛋白分布于菌体细胞质和膜表面,且含量基本相当。本研究所建立的EF-Tu ELISA法适合大规模的血清学诊断检测。     

牛病毒性腹泻病毒对新西兰白兔致病性分析及E2蛋白免疫效果的评价

【目的】 研究牛病毒性腹泻病毒（BVDV）感染对新西兰白兔的致病性以及BVDV E2重组蛋白的免疫效果。【方法】 将实验室培养保存的BVDV病毒纯化并按照Reed-Muench法测定其病毒滴度。在致病性试验中,将10只新西兰白兔随机分为感染组和对照组,每组5只。感染组用1 mL纯化的BVDV病毒攻毒（滴鼻500 μL、耳缘静脉注射500 μL）,对照组用等体积的生理盐水处理,连续3 d,每天1次,每天观察各组兔的临床症状并测量体温;分别于接种病毒后第6、9、12、15、17天通过耳缘静脉采集血液检测血常规;感染病毒第17天采集鼻拭子进行RT-PCR鉴定,采集后剖杀并采集气管、肺脏、脾脏和小肠组织,制备病理切片观察病理变化。在免疫效果评价试验中,将10只新西兰白兔随机分为免疫组和对照组,每组5只,免疫组用E2重组蛋白（1 mg/只）与佐剂混合后经肌内多点注射免疫新西兰白兔,对照组接种等体积生理盐水;共免疫2次,2次免疫间隔为14 d。在一免后0、7、14、21、28 d采集血清,通过间接ELISA方法检测血清中抗重组蛋白特异性抗体水平;在一免后第28天按致病性试验中方法攻毒,在攻毒第17天采集鼻拭子进行RT-PCR鉴定,采集气管、肺脏、脾脏和小肠组织制备病理切片观察病理变化及免疫组织化学检测。【结果】 纯化后BVDV的病毒滴度为4.16×10⁶ TCID₅₀/mL。与对照组相比,感染组部分新西兰白兔6 d内活动减少,采食略微减少,6 d后逐渐恢复正常,在感染第13天出现腹泻症状,从第5天开始体温略微升高,但均在正常范围内波动。与对照组相比,在攻毒第6和9天,感染组白细胞和血小板分别显著和极显著降低（P<0.05;P<0.01）;在攻毒第12、15和17天,感染组白细胞、血小板和淋巴细胞均极显著降低（P<0.01）。鼻拭子RT-PCR检测为阳性,气管、肺脏、脾脏及小肠组织表现出轻度至重度的组织病理学变化。间接ELISA检测结果表明,在一免后7 d时,血清抗体滴度为1：16~1：32;在一免后28 d时,血清抗体滴度为1：256~1：512;免疫攻毒组新西兰白兔鼻拭子经RT-PCR检测为阴性;组织病理学观察显示,免疫攻毒组气管及肺脏表现出轻微的组织病理学变化。免疫组化检测结果显示,免疫组结果均呈阴性,对照组结果均为阳性。【结论】 通过滴鼻及耳缘静脉注射BVDV的方式可以构建新西兰白兔致病模型,BVDV E2亚单位疫苗能够刺激机体产生特异性抗体,起到免疫防御的作用。     

牛传染性鼻气管炎病毒抗体检测胶体金免疫层析试纸的研制

将gD蛋白用胶体金标记并包被于结合垫作为检测探针,未标记的gD蛋白包被NC膜作为检测线,以金标记鼠IgG与羊抗鼠IgG作为独立质控系统,利用双抗原夹心法建立检测牛传染性鼻气管炎病毒(infectious bovine rhinotracheitis virus, IBRV)抗体的胶体金免疫层析试纸,并对该试纸进行了性能评价。结果显示,该试纸在检测副结核分枝杆菌(MAP)、赤羽病病毒(AKAV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛支原体(M.bovis)、小反刍兽疫病毒(PPRV)、布氏杆菌(Brucella)、口蹄疫病毒(FMDV)的标准阳性血清时均为阴性反应;该试纸在检测IBRV标准阳性血清时敏感性为1∶16;将该试纸与进口商品化ELISA试剂盒共同检测60份待检牛血清,两者的阳性符合率为93.3%,阴性符合率为100%,总符合率为96.7%。结果表明,本试验建立的胶体金免疫层析试纸可在10～15 min完成检测,具有快速、准确、简便等特点,为临床定性检测及现场诊断牛传染性鼻气管炎提供了有效工具。     

绵羊肺炎支原体P6058aa-928aa蛋白的原核表达及间接ELISA方法的建立

【目的】 建立基于绵羊肺炎支原体表面脂蛋白P60的间接ELISA方法。【方法】 利用生物信息学软件对P60蛋白进行抗原性分析,筛选出抗原性最佳的区域,扩增目的基因后构建重组表达载体并进行基因测序,将测序正确的质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG诱导抗原性最佳蛋白表达并进行诱导时间优化;利用SDS-PAGE分析该蛋白分子质量大小及其表达形式。以重组蛋白作为抗原,绵羊肺炎支原体阳性血清作为抗体,通过Western blotting方法分析其反应原性。以重组蛋白为包被抗原,建立抗原性最佳蛋白的间接ELISA抗体检测方法,用该方法对20份阴性血清进行检测,计算阴阳临界值;检测该方法的特异性、敏感性和重复性,并用建立的间接ELISA方法与间接血凝法对92份绵羊临床血清样本进行检测。【结果】 经DNAStar分析,P60蛋白第58－928位氨基酸区域的平均抗原指数在0.8~1.7之间,亲水指数为0~2.0,证明该区域(P60_58aa-928aa)抗原性和亲水性较强;通过PCR扩增得到P60_58aa-928aa基因,并构建重组表达载体,通过基因测序证明该重组表达载体与预期结果一致。SDS-PAGE结果显示,IPTG诱导浓度为1 mmol/L,诱导10 h时蛋白表达量较高,蛋白分子质量为42 ku,在大肠杆菌中以包涵体的形式表达;Western blotting结果表明,构建的重组蛋白具有良好的反应原性。对ELISA各条件进行优化结果显示:抗原包被浓度为0.5 μg/mL,一抗最佳稀释浓度为1∶100,最佳孵育时间为1.5 h,酶标二抗最佳稀释倍数为1∶4 000,判定阴阳性血清的临界值为0.36。对口蹄疫病毒(FMDV)、小反刍兽疫病毒(PPRV)、布氏杆菌(Brucella)、牛支原体(Mb)、丝状支原体山羊亚种(Mmc)的标准阳性血清的检测均为阴性,证明该方法特异性较强;敏感性试验结果表明,血清稀释度为1∶2 048时仍为阳性;批内重复试验和批间重复试验的变异系数均<10%,证明该方法具有较好的重复性。利用所建立的间接ELISA方法与间接血凝法对92份羊血清检测结果表明,二者的阳性符合率为81.6%,阴性符合率为92.6%,总符合率为88.0%。【结论】 本研究建立的间接ELISA方法可用于临床样本的检测,为绵羊肺炎支原体的疫苗免疫效果评价和疾病诊断提供了较为可靠的方法。     

四种分子伴侣促进牛支原体膜蛋白在大肠杆菌中可溶性表达研究

为研究分子伴侣是否可以促进牛支原体膜蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式表达及表达的蛋白是否具有活性,应用原核表达和Western blot方法进行检测,结果表明:1)牛支原体一个膜蛋白M1的截短片段在大肠杆菌表达系统中以包涵体形式表达,改变诱导时间、温度以及诱导剂浓度均未改变其表达形式;2)将4种分子伴侣pGKJE8、pGro7、pG-Tf2和pTf16分别与含有目的蛋白的重组质粒在表达工程菌(BL21)中共表达,当加入终浓度为1.0mmol/L IPTG以及0.5mg/mL L-阿拉伯糖或5.0ng/mL四环素的诱导剂,37℃诱导5h,发现分子伴侣pGTf2和pG-KJE8能显著提高M1截短片段的可溶性表达,其他2种分子伴侣未改变M1的表达形式;3)可溶性表达的M1截短片段与牛支原体阳性血清可以发生特异性反应。因此,研究发现2种分子伴侣可以使牛支原体膜蛋白在大肠杆菌表达系统中以可溶性形式表达,但未改变其生物活性,该研究结果可为建立牛支原体有效的血清学诊断方法及亚单位疫苗的研制奠定基础。     

中国奶牛牛支原体流行病学调查分析

为调查中国奶牛养殖地区牛支原体(Mycoplasma bovis)的流行情况,从2013—2019年,在中国6个奶牛养殖区域集约化牧场,通过随机采样收集犊牛鼻拭子1 878份,对样品进行M.bovis分离鉴定,并分析M.bovis阳性率时间分布,空间分布以及犊牛日龄与M.bovis阳性率的关系。结果表明:1)空间上,中国不同奶牛养殖地区,M.bovis阳性率是不同的。其中西北区(38.7%)高于华东区(35.6%)、华北区(33.6%)、华中区(30.8%)、华南区(29.9%)和西南区(27.1%)。2)时间上,2013—2015年M.bovis 阳性率平均值为47.9%,三年间M.bovis阳性率差异不显著(P>0.05)。2016—2019年,M.bovis阳性率平均值为21.1%,四年间M.bovis阳性率无显著性差异。2013—2015年M.bovis 阳性率显著高于2016—2019年M.bovis 阳性率(P<0.05)。3)季节上,夏秋季节M.bovis平均阳性率为31.3%,冬春季节M.bovis阳性率平均值为33.9%,不同季节M.bovis阳性率差异不显著(P>0.05)。4)通过线性回归分析,表明M.bovis 阳性率与犊牛日龄呈正相关。综上,2013—2019年,中国奶牛养殖地区M.bovis阳性率平均值为32.6%,M.bovis在中国呈长期流行趋势。季节并不影响M.bovis在犊牛中的流行。M.bovis阳性率与犊牛日龄呈线性正相关。本研究丰富了中国奶牛养殖地区牛支原体流行情况数据,从病原学角度为预防和临床用药提供重要的数据支撑。     

牛呼吸道合胞体病毒G蛋白抗原区原核表达及反应原性鉴定

本研究旨在获得重组牛呼吸道合胞体病毒（BRSV） G蛋白并对其进行反应原性鉴定。从NCBI上找出G基因的核苷酸序列，分析其抗原区域，利用Primer Premier 5.0软件设计1对特异性引物，利用RT-PCR方法扩增BRSV G基因片段，将目的片段连接到克隆载体pMD19-T后，对其进行双酶切鉴定和测序。将双酶切后的目的片段进行胶回收，构建重组质粒pET-32a-G，将重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞，用Ni-IDA亲和层析法纯化经IPTG诱导表达的蛋白，并测定其浓度；通过SDS-PAGE和Western blotting方法对该蛋白进行分析与鉴定。结果显示，本试验成功克隆出大小约为567 bp的G基因，获得分子质量约为40 ku的可溶性重组蛋白，优化诱导条件后用SDS-PAGE对表达产物进行鉴定，在16℃、IPTG浓度1.2 mmol/L、诱导4 h时蛋白表达量最大；通过Western blotting检测发现，重组蛋白可与山羊源BRSV标准阳性血清发生特异性反应，说明该蛋白具有反应原性。综上，本研究成功表达并纯化了BRSV G蛋白，为建立BRSV抗体间接ELISA检测方法和BRSV亚单位疫苗的研制奠定了基础。