基于抗体筛查的美国猪群流行性腹泻病毒真流行率分布推断

养殖家畜的冠状病毒，如猪流行性腹泻病毒（porcine epidemic diarrhea virus，PEDV），其基因序列与蝙蝠体内冠状病毒基因序列高度相似，可引起猪肠道感染并导致仔猪大量死亡，对动物健康危害极大。本研究基于对美国猪群PEDV流行毒株表观流行率的数据挖掘作为先验信息，以2019年美国生猪入境中国西南陆路口岸的实验室抗体筛查为知识更新，利用贝叶斯统计推断方法，估计美国猪群PEDV发生的真流行率分布。结果显示，PEDV在美国猪群中的真流行率分布中位值（median）为0.005 22（95% CI=0.000 424~0.022 5），95%的高置信上限（upper confident limit，UCL）的流行率分布为3%。后验分布流行率高度右偏的概率密度统计特性推断美国猪群PEDV真流行率最大可能分布主要集中在2.5%百分位数（P_2.5%=0.000 2）与中位数（P_50%=0.005 22）之间，但不同生猪畜群间PEDV真流行率分布值可能会存在有小概率溢出分布大于0.03（P≤2.5%）的可能。此外，在现阶段口岸筛查的试剂选择方面，建议口岸首先使用基于N蛋白的ELISA抗体作为初筛，然后以基于S1重组蛋白ELISA抗体筛查作为复筛，来提高口岸对来自美国生猪的α-冠状病毒入境我国的风险认知、管控和鉴别能力。以先验分布和口岸实验室检测结果优化为基础的贝叶斯统计推断监测技术，可以为在现有知识和认知基础上最大程度阻断来自异域病原微生物入侵提供基于科学证据的风险决策技术支持，对口岸检验检疫、抽样监测和风险决策具有突破性的意义。     

表达猪乳铁蛋白肽重组屎肠球菌对断奶仔猪生长性能的影响及其抗ETEC感染效果研究

本试验以表达猪乳铁蛋白肽的重组屎肠球菌（pNZ8112-PLFcin/Ef）饲喂断奶仔猪，研究其对仔猪生长性能的影响和抗产肠毒素大肠杆菌（enterotoxigenic Escherichia coli，ETEC）感染的效果。选取28日龄体重相近的健康断奶仔猪36头，随机分为3组（重组屎肠球菌组、空载体组和培养基组），每组3个重复，每个重复4头仔猪。重组屎肠球菌组和空载体组分别饲喂添加pNZ8112-PLFcin/Ef （6×10¹² CFU/kg）和pNZ8112/Ef （6×10¹² CFU/kg）的基础日粮，而培养基组饲喂含有相同体积的GM17液体培养基的基础日粮。试验期26 d。结果显示，与培养基组相比，重组屎肠球菌组断奶仔猪的平均日增重极显著提高（P<0.01）；料重比显著降低（P<0.05）；腹泻率明显降低，肠道菌群的均匀度和多样性指数均下降。为进一步探究表达猪乳铁蛋白肽的重组屎肠球菌对断奶仔猪抵抗ETEC感染的保护作用，在连续饲喂21 d后，每个重复中随机挑选1头体况相近的断奶仔猪灌服ETEC。结果发现，与培养基组相比，攻菌后重组屎肠球菌组断奶仔猪血清白细胞介素-2（IL-2）、免疫球蛋白G （IgG）含量、肠黏液中分泌型免疫球蛋白A （sIgA）水平均显著升高（P<0.05）；脾脏指数显著提高（P<0.05），但胸腺指数、肠段长度及重量则均无显著差异（P>0.05）。综上所述，表达猪乳铁蛋白肽的重组屎肠球菌能够起到促进断奶仔猪生长及抗ETEC感染的保护作用。     

猪GRP78基因克隆、生物信息学分析及组织表达谱研究

本研究旨在克隆猪葡萄糖调节蛋白78（glucose-regulated protein 78，GRP78）基因，并进行生物信息学分析，探讨其在猪不同组织中的表达情况。根据GenBank上公布的猪GRP78基因序列（登录号：XM_001927795.6）设计引物，PCR扩增及测序获得猪GRP78基因CDS序列，使用在线软件分析GRP78的理化性质、跨膜结构、信号肽、疏水性、保守结构域、二级结构和三级结构，并进行同源性比对及系统进化树构建，利用实时荧光定量PCR方法检测猪GRP78基因在各组织中的表达情况。结果显示，猪GRP78基因CDS区长1 965 bp，可编码654个氨基酸。生物信息学分析表明，GRP78理论分子质量为72.3 ku，等电点（pI）为5.06，半衰期为30 h，其水溶液在280 nm处的消光系数为30 495，肽链N端为蛋氨酸（Met），不稳定系数为32.39，属于稳定蛋白。脂肪系数为85.40，总平均疏水指数为-0.496，无跨膜结构，存在信号肽序列，说明该蛋白属于分泌型蛋白；GRP78蛋白只包含1个超家族保守结构域：HSP70结构域。蛋白二级结构分析显示，GRP78蛋白中α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲分别为40.06%、20.49%、8.10%和31.35%。同源性比对结果显示，猪GRP78基因与人（登录号：NM_005347.4）、小鼠（登录号：NM_001163434.1）、大鼠（登录号：NM_013083.2）、山羊（登录号：XM_005687138.3）、牛（登录号：NM_001075148.1）核苷酸序列的同源性分别为93%、91%、90%、95%、95%，氨基酸序列的同源性分别为99%、98%、98%、99%、99%，各个物种之间GRP78基因保守性较高。实时荧光定量PCR结果显示，GRP78基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、小肠、胃、卵巢、输卵管、乳腺、小脑、大脑、垂体等组织中均有表达，在心脏、脾脏、肺脏中相对高表达。本研究结果为今后深入研究GRP78基因的生物学功能提供了基础材料。     

Comparative effect of advanced soy products or corn protein concentrate with porcine meal on growth,body composition,and distal intestine histology of Florida pompano,Trachinotus carolinus

The present study was designed to investigate the effects of diets containing advanced soy products (enzyme‐treated soy and fermented soy) or corn protein concentrate (CPC) in combination with porcine meal (PM) to completely replace poultry byproduct meal (PBM) on growth performance, body composition, and distal intestine histology of Florida pompano, Trachinotus carolinus. Four experimental diets were formulated to be isonitrogenous and isolipidic, to contain 400 g/kg crude protein and 80 g/kg lipid. A reference diet (PBM diet [PBMD]) contained 150 g/kg PBM and 495 g/kg soybean meal (SBM), and three test diets were formulated replacing PBM with 15 g/kg of CPC (CPC diet [CPCD]) or replacing all SBM and PBM with 535 g/kg fermented soy (fermented soybean meal diet [FSBMD]) or 451.3 g/kg enzyme‐treated soy (enzyme‐treated soybean meal diet [ESBMD]). All three test diets were supplemented with 38 g/kg of PM. Diets were fed based on a percentage of bodyweight adjusted after sampling the fish every 2 weeks to triplicate groups of Florida pompano juveniles (mean weight 8.06 ± 0.22 g). After 8 weeks of feeding, fish fed CPCD and ESBMD performed equally well in terms of final body weight, thermal growth coefficient, and percentage weight gain in comparison to fish fed PBMD. In all cases, feeding FSBMD resulted in poor feed conversion and lower feed intake compared to other treatments. Protein retention efficiency, whole‐body proximate composition, phosphorus, sulfur, potassium, magnesium, calcium, sodium, and zinc contents were not significantly influenced by the dietary treatments. The results obtained in the present histological study showed no significant differences in the thickness of serous layer, muscular layer, and submucosal layer of the intestine among treatments. Fish fed CPCD showed a significant widening of the lamina propria with an increase of cellular infiltration and higher presence of goblet cells compared to other dietary treatment. Based on these results, 451 g/kg ESBM or combination of 150 g/kg of CPC and 495 g/kg SBM supplemented with 38 g/kg PM can be utilized to develop a practical diet for juvenile Florida pompano without impacting growth, nutritive parameters, and several distal intestine health parameters.     

基于S基因序列分析新型猪流行性腹泻病毒的遗传演化

最近，笔者实验室在青藏高原地区发现两种新亚型藏猪源猪流行性腹泻病毒（PEDV），为进一步调查新型PEDV是否在四川腹泻猪群中存在或流行，对实验室2018-2019年保存的116份猪腹泻粪便或肠组织样本进行PEDV的检测及其纤突蛋白基因（spike）分子特征研究。结果表明：腹泻样本的PEDV检出率为42.2%（49/116，95% CI=33.1%~51.8%），并获得了13条完整的S基因序列，全长为4 149~4 170 bp，序列相似性为94.2%~99.9%，其中SWUN-H3-CH-SCYA-2019的S基因与藏猪源新G1亚群PEDV的序列相似性高达97.0%~98.6%。遗传演化研究结果表明13株PEDV S基因划分为G1和G2大群，其中SWUN-H3-CH-SCYA-2019位于藏猪源新G1亚群；SWUN-19-CH-SCZY-2018、SWUN-4-CH-SCXC-2018、SWUN-1-CH-SCNJ-2019和SWUN-3CH-CH-SCZG-2019位于G2亚群中一个独立的分支，且与藏猪源新G2亚群毒株有着较近的亲缘关系。为了进一步研究13株PEDV的演化过程，以贝叶斯进化分析软件包（BEAST）进行分歧时间估算，结果表明SWUN-H3-CH-SCYA-2019的分歧时间约为2012.3年，早于藏猪源新G1亚群其余毒株的最早分歧时间（2015.7年）；SWUN-4-CH-SCXC-2018、SWUN-19-CH-SCZY-2018和SWUN-3CH-CH-SCZG-2019的分歧时间约为2014.2年，早于G2亚群的藏猪源毒株2014.7年，所有藏猪源PEDV的分歧时间均晚于四川毒株。本研究在四川地区首次发现了藏猪源PEDV，并且从毒株的分歧时间推断青藏高原的藏猪源PEDV来源于四川，为新型PEDV分子遗传进化的监测提供了依据。     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒株JXA1反向遗传平台的构建

【目的】为高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(Highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus,HP-PRRSV)的结构功能和致病机理的研究奠定基础。【方法】运用反向遗传技术将HP-PRRSV JXA1株的全基因组分段克隆至改造过的低拷贝载体pOKq上,并在病毒基因组两端分别添加CMV启动子和BGH终止信号肽以及在病毒全基因组第510位核苷酸突变引入Fse I酶切位点,作为遗传标记位点。采取基于DNA-launched途径进行病毒拯救,并对拯救的病毒进行生物学特性分析。【结果】构建的PRRSV JXA1毒株的全长cDNA克隆具有感染性;成功拯救了病毒,命名为rJXA1;成功引入了拯救病毒的遗传标记;拯救病毒与亲本病毒的生长曲线相似,二者达到最高滴度的时间均为感染后72 h。【结论】成功构建了JXA1株反向遗传平台,为进一步研究HP-PRRSV的致病机理、基因功能以及新型疫苗研发奠定了基础。     

PEDV N蛋白的原核表达纯化及B细胞抗原表位预测分析

本研究旨在对猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)N基因进行克隆构建、表达与其B细胞抗原表位性质的预测。将PEDV的N基因进行PCR扩增,克隆到原核表达载体pET-28a(+)中,经酶切验证获得阳性克隆,将阳性克隆在表达菌E. coli BL21(DE3)中表达。通过对表达条件及纯化条件的优化,获得高纯度表达蛋白。利用生物信息同源模型化软件Swiss-Pdb Viewer建立PEDV-N蛋白的3D结构,并根据生物信息学软件DNA-Star预测PEDV-N蛋白的二级结构、抗原性、亲水性和表面可及性分析,综合分析预测其B细胞抗原表位。经预测PEDV-N蛋白氨基酸序列中存在13个B细胞优势抗原表位区域。研究结果将进一步为PEDV-N蛋白体外表达产物的应用及研制基因工程疫苗提供理论基础。     

降钙素基因相关肽对猪小肠上皮细胞钠离子依赖型Ⅱb磷转运蛋白表达及磷吸收的影响

本试验旨在研究不同浓度降钙素基因相关肽(CGRP)对猪小肠上皮细胞钠离子依赖型Ⅱb磷转运蛋白(NaPi-Ⅱb)表达和磷吸收的影响.选用第3～8代猪小肠上皮细胞进行试验,按单因素试验设计,将试验细胞分为1个对照组和5个CGRP(1×10-11～1×10-7 mmol/L)试验组,每组设6个重复.用4-甲基偶氮唑盐(MTT)法测定细胞生长速度,采用比色法测定CGRP干预24 h后细胞上清液磷含量,用RT-PCR法检测NaPi-Ⅱb mRNA相对表达量,以及蛋白质印迹(Western blot)法检测NaPi-Ⅱb蛋白表达.结果表明:与对照组相比,不同浓度CGRP对细胞生长没有显著影响(P＞0.05);各试验组均极显著或显著地促进了磷的吸收和NaPi-ⅡbmRNA的相对表达量(P＜0.01或P＜0.05);除1×10-10 mmol/L组外均显著提高了NaPi-Ⅱb蛋白的表达(P＜0.05).研究结果表明,CGRP通过诱导小肠上皮细胞中NaPi-Ⅱb的表达促进细胞磷的吸收,其中以1×10-9、1×10-8 mmol/L浓度的CGRP促进效果较为显著.     

猪源ST9型耐甲氧西林金黄色葡萄球菌中前噬菌体的流行状况与转导分析

本研究旨在分析猪源ST9型耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,MRSA)中前噬菌体的流行情况、结构特点和转导能力,探究前噬菌体在猪源MRSA流行克隆形成中的作用。基于全基因组信息,分析了近年来从我国多省分离的131株ST9型MRSA中前噬菌体的流行率、分型、亲缘关系和结构特征;选取含不同分型前噬菌体的菌株进行诱导,对诱导获得的噬菌体颗粒进行转导,测定转导子的耐药表型及体外适应性。研究结果显示：猪源ST9型MRSA的前噬菌体携带率为78.6%(103/131株),其中,63株携带完整前噬菌体序列,所有前噬菌体序列均不含耐药基因,仅2.9%(3/103株)的前噬菌体序列含毒力基因;前噬菌体谱型丰富,其整合酶分型主要为Sa2int和Sa4int;各型别前噬菌体结构同源性较高,完整前噬菌体可被诱导为长尾噬菌体;噬菌体颗粒可包装供体菌的aadD、tet(L)耐药基因并转导至受体菌中;转导子可获得卡那霉素、四环素耐药表型,体外生长能力与受体菌株无明显差异(P>0.05)。研究结果表明：猪源ST9型MRSA的前噬菌体携带率较高,谱型丰富,不携带耐药基因,部分噬菌体可包装供体菌的耐药基因转导至受体菌,产生的适应性代价小。