《中国农业大学学报》第12卷（2007年）总目次

博士后专栏4种宿根花卉北京地区水分蒸散规律与节水灌溉………………………………………袁小环段留生孙璐武菊英(6):1我国豆油期货与现货价格动态关系研究:基于日数据的实证分析……………………………………………王骏刘亚清(6):6土地资源学国内研究统计与发展趋势展望…………………………………………………………邵晓梅王静张衍毓(6):14生命科学牛结核分枝杆菌Mce4E蛋白对牛肺泡巨噬细胞iNOs、TNFαI、L 6和IL 12表达的影响……………………………………………………………………………徐广贤赵德明周向梅尹晓敏杨建民(1):1五龙鹅I…     

脂多糖对猪肺泡巨噬细胞分泌IL-1β及TNF-α的影响

研究了脂多糖的浓度、刺激时间对猪肺泡巨噬细胞分泌IL-1β、TNF-α的影响。分别用不同浓度的脂多糖和不同的刺激时间处理猪肺泡巨噬细胞,收集细胞,提取RNA,用实时荧光定量PCR方法检测IL-1β、TNF-αmRNA表达水平;同时收集培养上清,用ELISA检测试剂盒检测IL-1β、TNF-α蛋白表达水平。结果表明,脂多糖浓度(1~1000ng/mL)对IL-1β、TNF-α影响显著(P<0.05);刺激时间(1~24h)对IL-1β、TNF-α影响显著(P<0.05),且蛋白的表达水平迟于mRNA的表达水平。脂多糖诱导猪肺泡巨噬细胞分泌IL-1β、TNF-α具有剂量、时间依赖性。     

牛抵抗素对牛肺泡巨噬细胞TLR4/MyD88非依赖信号通路基因表达的影响

旨在探究牛抵抗素通过TLR4/MyD88非依赖信号通路诱发牛肺泡巨噬细胞的相关炎症反应机理。使用100 ng·mL^-1终浓度牛抵抗素诱导牛肺泡巨噬细胞,分别在0、1.5、3.0、6.0、12.0、24.0 h时采用qRT-PCR检测TLR4/MyD88非依赖信号通路相关基因(TLR4、TRAM、NF-κB)mRNA水平表达量,通过ELISA法检测下游IL-6、1L-1β、TNF-α等促炎细胞因子表达水平。结果显示,100 ng·mL^-1牛抵抗素处理牛肺泡巨噬细胞后,TLR4、TRAM、NF-κB基因表达量于6.0 h时极显著上调(P<0.01),诱导12.0 h时,相关基因表达量达到最高;IL-6、1L-1β、TNF-α等促炎细胞因子于1.5 h表达量极显著上调(P<0.01),且均存在时间依赖效应。抵抗素诱导牛肺泡巨噬细胞后,可激活TLR4/MyD88非依赖信号通路,通过信号传递,释放大量促炎细胞因子,引起肺部炎症。     

牛磺胆酸对小鼠腹腔巨噬细胞钙调素基因表达的影响

目的:观察牛磺胆酸(Taurocholate Acid,TCA)对小鼠腹腔巨噬细胞钙调素(calmodulin,CaM)基因表达的影响,探讨TCA对小鼠腹腔巨噬细胞的作用机制.方法:分离培养小鼠腹腔巨噬细胞,应用荧光定量RT-PCR技术检测TCA对小鼠腹腔巨噬细胞CaM mRNA表达的影响.结果:与LPS刺激组相比较,高剂量(15μg/mL)和低剂量(0.15μg/mL)的TCA组小鼠腹腔巨噬细胞CaM mRNA的表达均显著高于LPS刺激组(P＜0.05).结论:TCA能显著促进小鼠腹腔巨噬细胞CaM mRNA的表达.     

牛支原体、牛多杀性巴氏杆菌和牛结核分枝杆菌三重PCR快速检测方法的建立

为建立快速、准确的检测牛呼吸道主要病原菌牛支原体(Mycoplasma bovis)、牛多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)及牛结核分枝杆菌(M.tuberculosis)的方法,对牛支原体oppD基因序列、牛多杀性巴氏杆菌Pm-kmt基因序列、牛结核分枝杆菌IS6110基因序列分别设计特异性引物,对单一PCR检测方法进行优化后建立三重PCR检测方法。结果表明:三重PCR的最佳扩增条件为94℃预变性10min;94℃1min,60℃50s,72℃1min,循环30次;72℃延伸10min。建立的三重PCR方法能对同一样本中的3种病原菌进行扩增,特异性强。牛支原体、牛多杀性巴氏杆菌和牛结核分枝杆菌的最低检测DNA浓度分别为5.306×10~(-3)ng/μL、3.075×10~(-2)ng/μL和1.605×10~(-4)ng/μL。建立的三重PCR方法临床检测牛支原体肺炎鼻拭子、牛结核分枝杆菌、结核菌素与单一PCR检测方法的阳性符合率为100%。三重PCR检测方法可用于牛支原体、牛多杀性巴氏杆菌、牛结核分枝杆菌的单一和混合感染鉴别诊断,具有快速、准确、简便的特点。     

牛分枝杆菌MPB83基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

为观察重组MPB83蛋白的免疫活性,揭示该蛋白在牛结核病的诊断和防治中的作用,克隆了牛分枝杆菌MPB83基因,构建了克隆载体pGEM-MPB83和表达载体pET30a-MPB83,经IPTG诱导在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,用SDS-PAGE和免疫印迹分析表达产物并进行蛋白纯化。试验结果表明:牛分枝杆菌MPB83基因体外扩增产物与预期值相符,约600 bp;所构建表达质粒pET30a-MPB83经测序,结果与预期一致;SDS-PAGE分析表明,该融合蛋白以包涵体的形式表达,其分子质量约为26 ku,蛋白表达量占菌体总蛋白的20%;该蛋白经电洗脱纯化后,纯度达95%以上;免疫印迹分析表明,原核表达的融合蛋白可与兔抗牛分枝杆菌多克隆抗体结合,并且具特异的免疫反应性。     

牛分枝杆菌PtpA蛋白对NF-κB信号通路的调控机制

【目的】研究牛分枝杆菌Mycobacterium bovis PtpA蛋白对免疫应答相关的NF-κB信号通路的影响,以揭示PtpA蛋白在机体免疫应答中的作用。【方法】构建PtpA基因真核表达载体FLAG-PtpA,并将其转染到HEK293T中,进行SDS-PAGE分析及Western blot检测。激活NF-κB信号通路后,通过双荧光素酶试验和qPCR方法探究PtpA蛋白对NF-κB信号通路的影响。【结果】成功构建PtpA基因真核表达载体FLAG-PtpA,转染HEK293T后经SDS-PAGE分析,相对分子质量约为22 000处可见特异性蛋白条带。Western blot结果显示,表达产物可与一抗特异性结合,证明该蛋白是PtpA蛋白。双荧光素酶试验中,转染2～24 h,试验组与对照组萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的相对荧光强度的比值差异显著(P0.05);转染2 h后,对照组萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶的相对荧光值是试验组的2.93倍,说明PtpA蛋白对NF-κB信号通路激活早期具有显著的抑制作用。qPCR结果显示,转染2 h后,对照组的IL-6、GM-CSF、BIRC-2和BIRC-3的表达量分别是试验组的3.93、3.42、2.17和2.30倍(P0.01);转染4 h后,对照组的IL-6、GM-CSF、BIRC-2和BIRC-3的表达量分别是试验组的4.26、3.93、2.36和2.50倍(P0.01),说明PtpA蛋白对NF-κB信号通路相关的细胞因子(IL-6、GM-CSF、BIRC-2、BIRC-3)在免疫早期具有显著抑制作用。【结论】qPCR结果与双荧光素酶试验结果一致,表明牛分枝杆菌PtpA蛋白对NF-κB信号通路的影响主要发生在早期。本研究为后续研究有效的结核病防控药物提供了理论基础。     

猪髓样细胞触发因子1 CDR区的克隆、表达及生物活性

本研究旨在探讨重组猪TREM-1基因CDR区蛋白对猪肺泡巨噬细胞受到脂多糖(LPS)刺激后炎症因子表达状态的改变。首先克隆猪TREM-1基因CDR区,然后构建重组载体并转入BL21(DE3)中,IPTG诱导表达、纯化并复性猪TREM-1基因CDR蛋白。将不同浓度复性的重组蛋白添加到1 000 ng/ml LPS处理的猪肺泡巨噬细胞培养液中,然后通过荧光定量PCR方法分别测定主要促炎症因子(IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-16、IL-18及TNFα)的表达规律。结果显示,重组猪TREM-1CDR区蛋白可显著降低由LPS诱导的主要促炎症因子的表达。表明重组猪TREM-1基因CDR区蛋白具有抑制炎症反应的生物学活性。     

牛结核病的屠宰鉴定和处理

牛结核病主要是由牛型结核分枝杆菌（M.bovis）引起的一种人畜共患的慢性传染病。其特征是病畜逐渐消瘦,在组织器官内形成结核结节和干酪样坏死。在屠宰检查过程中,笔者对最常见的牛结核病做了检查,通过病原学,病理变化、症状进行了鉴定并及时处理病牛。此次检查进入屠宰场的1820头牛,检出4例感染结核病的牛,检出率为0.29%。     

牛结核分支杆菌MB1916c基因的克隆和原核表达

构建牛结核分支杆菌MB1916 c的原核表达载体,获得了高纯度的融和表达蛋白。以牛结核分支杆菌DNA为模板,利用PCR方法扩增出牛结核分支杆菌MB1916 c基因片段,将回收纯化后的产物克隆到pGEM-T载体,测序分析鉴定为阳性的质粒,经SacⅠ/KpnⅠ双酶切后与同样条件下双酶切后的pET-30a( )载体连接,再转化到E.coliBL21(DE3)表达菌株中,经菌落PCR快速筛选克隆,以SacⅠ/KpnⅠ双酶切和测序分析鉴定。确定正确的阳性菌株IPTG诱导后,收集菌体进行SDS-PAGE和Western-blotting分析。结果显示:以牛结核分支杆菌DNA为模板,PCR后得到了MB1916 c目的基因片段,经克隆、亚克隆、序列分析和SacⅠ/KpnⅠ双酶切鉴定,获得了牛结核分支杆菌MB1916 c原核表达菌株,IPTG诱导表达后,SDS-PAGE分析可见约26 ku蛋白表达条带,West-ern-blotting分析证实所获得的蛋白具有牛结核分支杆菌的抗原性。本实验构建了pET-30a( )-MB1916 c原核表达载体,得到融合6个组氨酸残基的MB1916c蛋白纯度大于95%,为进一步研究其结构和功能奠定了基础。     

牛白细胞介素15基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

根据GenBankTM中发表的牛IL-15基因序列设计并合成了特异性引物,以经LPS和ConA刺激的牛外周血单个核细胞提取的总RNA为模板,用RT-PCR方法扩增出长度约500 bp的目的基因片段,并将该基因克隆到pMD18-T载体上.酶切、PCR及序列测定结果表明,获得了牛IL-15全长基因的克隆.进一步通过PCR方法得到缺失其N端48个氨基酸的信号肽序列的牛IL-15成熟蛋白基因,将其亚克隆到原核表达载体pET-32a上,构建重组表达质粒pET-IL-15,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导,该菌表达以包涵体形式存在的相对分子质量约为33 000的融合蛋白.用Ni螯合层析方法纯化表达的蛋白.Western-blot试验显示表达的重组融合蛋白能与抗6×His的单克隆抗体发生反应,同时也能与鼠抗猪IL-15的多克隆抗体发生明显交叉反应.     

牛分枝杆菌广西分离株ESAT-6基因鉴定及遗传进化分析

根据GenBank中牛分枝杆菌（Mycobacterium bovis,M.bovis）的ESAT-6基因序列（No：BX248347）设计1对引物,PCR扩增获得2株牛分枝杆菌广西分离株（mt359、mt370）,纯化产物与pMD18-T载体连接后转化大肠杆菌DH5α,对经双酶切和PCR鉴定为阳性的重组质粒进行测序及同源性比较分析。结果表明,牛分枝杆菌广西分离株mt359、mt370与GenBank中已发表的6株毒株（5株结核分枝杆菌和1株牛分枝杆菌）的核苷酸同源性及推导的氨基酸同源性均为100.0%,与牛分枝杆菌标准株C680001的核苷酸同源性及推导的氨基酸同源性均为96.6%。说明致病性牛分枝杆菌的ESAT-6基因十分保守,不存在种间差异。     

藏红花素对冻融牛精子获能参数、抗氧化及抗凋亡的影响

本研究的主要目的是评估藏红花素(crocin)对冻融牛精子获能参数、抗氧化及抗凋亡的影响。试验分对照组和藏红花素处理组(浓度分别为0.5、1、1.5和2 mmol/L),样本冻融处理后分别检测了获能参数、抗氧化相关基因及抗凋亡相关基因mRNA的表达。结果显示:1)0.5 mmol/L处理组冻融牛精子质量较佳,与对照组无显著差异而与其他处理组相比差异显著;(2)0.5 mmol/L处理组冻融牛精子获能处理后蛋白磷酸化水平显著高于其他处组(P0.05);3)0.5 mmol/L处理组冻融牛精子抗氧化相关基因CAT与GPX基因mRNA的表达量显著高于其它组(P0.05);4)0.5 mmol/L处理组冻融牛精子凋亡相关基因Caspase-3,TNF-α基因mRNA表达量显著低于其他组(P0.05)。结论:牛精子冻融前藏红花素处理显著改善冻融牛精子获能参数、抗氧化及抗凋亡能力,添加量0.5 mmol/L藏红花素效果最佳。     

牛病毒性腹泻黏膜病毒E2基因的原核表达与免疫原性分析

[目的]原核表达牛病毒性腹泻黏膜病毒(BVDV)E2基因编码蛋白。[方法]采用PCR方法从BVDV中扩增E2基因片段,与原核表达载体pET-32a连接,构建重组表达质粒pET-32a-E2,转化E.coli(Rosetta)感受态细胞,重组菌用1 mmol/L IPTG诱导表达E2蛋白,进行SDS-PAGE电泳,并用Ni-NTA亲和层析柱纯化目的蛋白,经Western blot分析鉴定免疫原性。[结果]重组质粒pET-32aE2经PCR及酶切鉴定证明构建正确,重组质粒能够在大肠杆菌中大量表达,表达产物的分子质量大小约为58 kDa,纯化后E2重组蛋白浓度0.521 mg/mL,Western blot分析表明,其能被BVDV阳性血清识别,具有很好的免疫原性。[结论]E2蛋白成功表达,为后续建立BVDV检测方法奠定了基础。     

痒螨病患兔皮损中细胞因子IFN-γ、IL-4和转录因子T-bet、GATA-3的表达

【目的】探讨不同病变评分痒螨病患兔皮损中细胞因子IFN-γ、IL-4和转录因子T-bet、GATA-3的表达。【方法】采用免疫组化、酶联免疫吸附试验和荧光定量PCR法检测痒螨病患兔(病变评分为1分、3分和5分)耳部皮损和健康兔(0分)耳部皮肤中IFN-γ/IL-4和T-bet/GATA-3的表达。【结果】与0分组相比,患病组(1分、3分和5分组)皮损处IFN-γ蛋白和IFN-γmRNA均增高,但仅3分组呈显著增高(IFN-γ蛋白:0分组=(0.344 2±0.014 33)pg/mg,3分组=(0.463 6±0.014 95)pg/mg,P<0.05;IFN-γmRNA:3分组/0分组=2.365,P<0.05)。患病组皮损处T-bet和GATA-3蛋白的阳性产物均定位于细胞核,但两者较健康组均无明显差异(P>0.05);1分组和3分组皮损中的T-bet mRNA较健康组呈显著增高(P<0.05),而3分组和5分组皮损中GATA-3 mRNA呈显著降低(P<0.05)。【结论】随着痒螨病病变评分的增加,宿主的Th2免疫反应受到抑制(GATA-3的表达降低),而Th1免疫反应则有所增强(IFN-γ和T-bet的表达增高)。     

重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白间接ELISA检测方法的建立

[目的]建立检测牛分枝杆菌的间接ELISA方法,快速区分致病性与非致病性牛分枝杆菌,为净化牛结核病提供技术支撑.[方法]以体外扩增表达并纯化的重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白为包被抗原,建立检测牛分枝杆菌的间接ELISA,并应用方阵法优化间接ELISA的检测条件.[结果]重组CFP-10蛋白间接ELISA的最佳检测条件为：以8μg/mL重组CFP-10蛋白包为被抗原,37℃下包被1h,再以5％脱脂奶封闭1h,血清（一抗）经1∶200倍稀释后作用1h,然后以1：500倍稀释的辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG（二抗）作用1h.该间接ELISA的阴阳临界值为0.281,仅与牛分枝杆菌呈阳性反应,与牛布鲁氏杆菌、牛口蹄疫病毒无交叉反应;其敏感性能检测1：320倍稀释的血清,批内与批间的变异系数均小于5.0％.[结论]建立的重组牛分枝杆菌CFP-10蛋白间接ELISA具有特异、敏感等优点,临床上可用于致病性牛分枝杆菌的检测.     

牛IL-18真核表达载体的构建及其对FMD疫苗的免疫增强作用

【目的】探讨牛IL-18(BoIL-18)对口蹄疫(FMD)灭活疫苗的免疫增强作用。【方法】PCR扩增BoIL-18蛋白基因片段,将其定向克隆至pcDNA3.1载体中,构建牛IL-18真核表达质粒pcDNA3.1-BoIL18。将pcDNA3.1-BoIL18与FMD灭活疫苗联合免疫小白鼠,同时设空载体和单纯接种FMD灭活苗组为对照,通过对口蹄疫抗体效价的检测、T淋巴细胞转化试验及NK细胞活性检测试验,研究BoIL18对FMD灭活疫苗的免疫增强作用。【结果】同时接种FMD灭活疫苗和IL-18真核表达质粒的小白鼠T淋巴细胞转化率和NK细胞活性,从接种第21天开始均明显高于单纯FMD灭活苗接种组(P<0.05),所产生的中和抗体效价从第28天开始与单纯接种FMD灭活疫苗组差异显著(P<0.05);空载体组与单纯FMD灭活疫苗组上述3项指标间无显著差异。【结论】牛IL-18真核表达质粒在小白鼠体内得到了良好表达,且表达产物对FMD灭活疫苗的免疫效果具有明显的增强作用。     

新疆地区牛分枝杆菌29个毒力基因的突变分析

为了解我国新疆地区牛分枝杆菌的毒力基因变异情况并初步评估其毒力变化,利用聚合酶链式反应(PCR)检测临床分离的66株牛分枝杆菌的29个毒力基因,经Sanger测序后与标准株AF2122/97和本实验室保存的两株牛分枝杆菌(M.bovis C68004和M.bovis N)进行序列比对,对基因突变情况进行统计,分析基因突变对其编码蛋白功能和结构的影响。结果表明:1)临床分离株与本实验室保存的高毒力菌株M.bovis N毒力基因突变位点具有很高的相似性,在检测的29个毒力基因中,50%以上临床分离株与M.bovis N共有25个基因序列一致;2)临床分离株广泛存在的Mb2958、Mb2982C和Mb1553C基因突变PROVEAN评分均低于-2.5,可能改变其编码的酶催化活性,进而影响细胞壁脂类合成;3)Mb0607、Mb0609、Mb0606、Mb2979C和Mb1214基因突变分别造成哺乳动物细胞入侵蛋白、甲基转移酶和酰基转移酶蛋白二级结构改变,或许对细菌的胞内生存产生影响。综上,本研究筛选出8个关键毒力基因,这些基因的突变可能在新疆地区牛分枝杆菌流行菌株的毒力变化中发挥重要作用;同时,本研究揭示了关键毒力基因的突变特征,为进一步研究牛分枝杆菌遗传多样性及进化规律奠定了基础。     

p53信号通路在MTB感染肺泡Ⅱ型上皮细胞系A549中的免疫调控作用

【目的】探讨p53通路在结核分枝杆菌(MTB)感染肺泡Ⅱ型上皮细胞(AECⅡ)中的免疫调控作用。【方法】将供试的p53基因过表达和干扰载体转染293T细胞,对其作用效果进行验证。利用脂质体分别转染p53基因过表达和干扰载体到AECⅡ细胞系A549中,建立p53基因过表达和干扰A549系模型细胞。用牛结核分枝杆菌减毒株(BCG)分别感染未经任何处理的A549细胞(感染对照组)及模型细胞,以未感染BCG的各类A549细胞为参照。以β-actin为内参基因,通过实时荧光定量PCR和Western blot来分析信号分子p53、p300、NF-κB、TLR-4、TRAF6在mRNA和蛋白水平的表达,以及炎症细胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的mRNA表达情况。【结果】过表达载体plRES2-EGFP-p53 WT和干扰载体TP53-RNAi(2648)作用效果明显,成功建立了p53基因过表达和干扰的A549细胞模型。BCG感染的对照组、p53基因过表达组和干扰组的A549细胞中,p53、p300、NF-κB、TLR-4、TRAF6在mRNA和蛋白水平的表达显著或极显著高于相应的BCG未感染组,其中p300表达与p53基因表达量呈正相关,NF-κB、TLR-4、TRAF6表达与p53基因表达量呈负相关;BCG感染可引起TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的显著表达,且与p53基因表达量呈负相关。【结论】BCG感染A549细胞时,p53信号通路中的p53协同p300来抑制NF-κB、TLR-4和TRAF6的活化及负调控TNF-α、IFN-γ、IL-6和IL-8的分泌,从而抵抗MTB的侵染。     

牛eIF5基因原核表达与蛋白纯化

研究应用PCR方法扩增牛e IF5基因编码序列,通过Eco RⅠ和SalⅠ酶切位点将其定向插入p GEX-4T-1载体,构建原核表达重组质粒p GEX-4T-1-e IF5,并转化大肠埃希菌BL21。酶切和测序鉴定正确后,用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)大量诱导表达,利用GST-Sepharose 4B亲和珠纯化,SDS-PAGE和Western Blot鉴定。结果表明,原核表达载体p GEX-4T-1-e IF5构建成功,Western Blot证实融合蛋白大量表达,纯化后获得GSTe IF5融合蛋白,为深入研究牛e IF5蛋白功能奠定基础。