PRRSV GP5蛋白及猪IL-18基因共表达核酸疫苗免疫原性试验

本试验通过分子克隆技术分别构建了单独表达猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）GP5基因以及PRRSVGP5基因和猪IL-18基因共表达的重组核酸疫苗质粒（pEGFP—GP5和pEGFP—ILl8-GP5）,并进行仔猪免疫原性研究,对构建的PRRSV核酸疫苗所诱导的体液免疫和细胞免疫水平进行检测,进一步研究了PRRSV核酸疫苗免疫效果以及猪IL-18基因对PRRSV核酸疫苗免疫调节作用的影响。同时,调查了商业上应用不同类型的PRRSV疫苗诱导的免疫效果,并与核酸疫苗免疫效果进行比较。结果表明,IL-18作为免疫佐剂在疫苗免疫猪后诱导的病毒特异性细胞免疫反应方面具有很好的调节作用,共表达IL18-GP5蛋白能够明显的改善DNA疫苗的免疫效力,增强抗PRRSV的免疫保护。因此,DNA疫苗做为一种新一代疫苗可用于对抗高致病性PRRSV感染。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白研究进展

猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的猪的传染病,对养猪业危害很大.GP5蛋白是PRRSV ORF5基因编码的一个糖基化的囊膜蛋白,具有较好的免疫原性,能够诱导产生中和抗体.因此,GP5蛋白在PRRSV的致病性、诊断、预防与控制等方面研究中具有重要意义,是研制基因工程疫苗的最佳候选基因.近年来对GP5蛋白的研究取得了重要的进展,现就GP5蛋白的特征、免疫作用及疫苗等方面做一综述.     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株主要囊膜糖蛋白GP5的遗传变异分析

为了探究高致病性猪蓝耳病病毒（HP-PRRSV）的遗传变异特征,本研究对GenBank中235株HP—PRRSV GP5序列的遗传进化、主要氨基酸基序、抗原性以及N-糖基化位点数量和位置的变异进行了分析。结果表明HP-PRRSV之间的同源性较高,与其他参考毒株相比,这些病毒处于一个相对独立的分支中,而且与经典疫苗株的亲缘关系较远。这有助于解释经典疫苗株对于HP—PRRSV为何起不到理想的免疫保护效果。在病毒的中和表位序列中存在着规律的点突变,同时抗原性比较显示HP-PRRSV与经典毒株之间存在着一定的差异。绝大多数的HP-PRRSV的N-糖基化位点在数量上多一个,而且位置要向羧基端平移2个氨基酸,从而使得中和表位两侧直接与糖链相连,可能会造成中和表位被糖侧链所遮掩,本研究由此推测减弱中和抗体对HP-PRRSV的有效识别,促进病毒逃避机体体液免疫。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HB-3株GP5-M-N蛋白核酸疫苗的构建及免疫原性

为探索猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）核酸疫苗用于免疫预防的可行性,试验用PCR方法扩增出PRRSVHB-3株GP5、M和N基因,通过I,inker序列将GP5和M串联为GP5-M,双酶切后和N基因-起插入真核表达载体构建重组质粒pcDNA-GP5-M-N,经酶切鉴定表明GP5、M和N基因和载体连接正确。然后将重组质粒转染至Marc-145细胞,经间接免疫荧光及Western blot分析证实重组蛋白能在Marc-145细胞中表达。然后用重组质粒pcDNA-GP5-MN免疫Balb／c小鼠,中和抗体检测结果表明,首免后2周即有小鼠产生可检测到的病毒中和抗体（1：4）,随后抗体水平快速升高,第8周抗体效价达到最高（1：32）。说明本试验构建的重组质粒pcDNA-GP5-M-N能诱发免疫小鼠产生较高水平的中和抗体,为PRRSV核酸疫苗的研究奠定了基础。     

PRRSV JL/07/SW毒株GP5基因克隆与真核表达

根据PRRSV VR-2332毒株核苷酸序列,设计针对GP5基因的特异引物,以PRRSVJL/07/SW毒株细胞培养物为模板,利用RT-PCR方法,成功的扩增出GP5基因,将该基因与真核表达载体pCI-neo连接,转染Marc-145细胞中,用间接免疫荧光试验、SDS-PAGE和western-blot鉴定目的蛋白的表达。结果:RT-PCR分别扩增出GP5基因大小与预期一致,与国际PRRSV美洲型VR-2332毒株的GP5基因序列同源率为89.2%;间接免疫荧光、SDS-PAGE及Western blot试验证明GP5蛋白在Marc-145细胞中成功表达;同时利用pCI-neo真核表达载体在Marc-145细胞中成功表达了PRRSVJL/07/SW毒株GP5基因,为下一步研究蛋白的功能奠定了基础。     

Recombinant adenovirus expressing GP5 and M fusion proteins of porcine reproductive and respiratory syndrome virus induce both humoral and cell-mediated immune responses in mice

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) is one of the most important contagious agents of swine in the world. PRRSV infection poses a challenge to current vaccination strategies. In this study, three replication-defective adenovirus recombinants were developed as potential vaccine against PRRSV in a mouse model. Three groups of BALB/c mice (24 mice per group) were inoculated subcutaneously twice at 2-week intervals with the recombinants expressing PRRSV GP5 (rAd-GP5), M (rAd-M), and M-GP5 fusion protein (rAd-M-GP5). Two additional groups were injected with wild-type adenovirus (wtAd) or PBS as control. The results showed that the mice inoculated with recombinant adenoviruses developed PRRSV-specific antibodies, cellular immune response by 2 weeks post second inoculation. However, only mice immunized with recombinant adenovirus rAd-M-GP5 developed significantly higher titers of neutralizing antibodies to PRRSV and produced stronger lymphocyte proliferation responses compared to mice immunized with rAd-M or rAd-GP5 alone. It was also found that mice immunized with rAd-M-GP5 were primed for significant higher levels of anti-PRRSV CTL responses than mice immunized with rAd-M. Mice receiving rAd-GP5 also mounted PRRSV-specific response, but levels were lower. It suggested that the recombinant adenovirus expressing M-GP5 fusion protein might be an attractive candidate vaccine to be tested for preventing PRRSV infection.     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白NSP1对猪体免疫抑制作用

为了研究高致病性PRRSVNSP1蛋白的免疫作用,本研究将高致病性PRRSVNSP1重组腺病毒（rAd—NSP1）接种体外培养的猪肺泡细胞（PAM）,用实时荧光定量PCR和ELISA方法分别检测IFN-γ和IL-10水平,结果为rAd—NSP1接种PAM细胞72h后可显著降低细胞上清中IFN-γ的水平,而IL-10的含量显著提高。将rAd—NSP1接种无PRRSV感染的30日龄商品仔猪,分别检测其外周血液淋巴细胞增殖作用和IFN-γ与IL-10的水平,结果显示,NSP1可显著减低淋巴细胞增殖和IFN-7的表达,同时诱导产生较强的IL-10反应。采用无PRRSV感染的30日龄商品仔猪免疫猪瘟疫苗后1周接种rAd—NSP1,结果猪瘟抗体的水平明显低于wtAd组（P〈0．05）,证明高致病性PRRSVNSP1蛋白具有免疫抑制作用。     

RNAi靶向GP5基因抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒在MARC-145细胞中的复制

针对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)JL/07/SW株GP5基因设计了3个RNA干扰靶位,构建shRNA表达质粒;将转染干扰质粒6 h后的MARC-145细胞接种病毒,并通过Real-time RT-PCR、TCID50、CPE、间接免疫荧光检测(IFA)对所设计的shRNA表达质粒的干扰效果进行评价;结果表明,构建的干扰质粒可以高效抑制PRRSV在MARC-145细胞中的复制,说明GP5基因的这3个干扰靶位可能是PRRSV复制所必需的。本试验为PRRSV复制及基因组功能研究、抗病毒药物开发和转基因动物研究奠定了基础。     

PRRSV GP5蛋白在杆状病毒表达系统中的表达

参照包含猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV) VR2332株完整ORF5基因的载体pMD18T-ORF5的核酸序列设计引物,扩增全长的PRRSV ORF5基因片段,同时以SOE-PCR技术扩增缺失信号肽和跨膜区的ORF5核酸片段ORF5NC,分别克隆至Bac-to-Bac杆状病毒表达系统的供体质粒pFastBac-HTA,获得重组转移载体pFastBacHTA-ORF5及截短表达的重组转移载体pFastBacHTA-ORF5NC。将供体质粒分别转化DH10Bac细胞,获得重组穿梭质粒,转染Sf9昆虫细胞,获得重组杆状病毒。SDS-PAGE和Western blot检测结果表明,在Sf9细胞中分别成功表达了全长的GP5重组蛋白和缺失信号肽、跨膜区的截短GP5重组蛋白。2种重组蛋白经纯化后,免疫小鼠制备抗血清,ELISA方法检测免疫GP5全长和截短重组蛋白的小鼠血清中抗体滴度分别为1∶800和1∶1 600,表明重组蛋白具有良好的免疫原性。本试验为进一步分析重组蛋白诱导中和抗体产生的能力以及为PRRSV基因工程亚单位疫苗的研究奠定基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白分段表达及其生物学功能的鉴定

为进一步研究PRRSV GP5蛋白的生物学功能,本研究将已分离的PRRSV北美洲型野毒株TA-12的GP5基因分为4段(79 bp～207bp、133bp～330bp、229bp～492bp和382bp～603bp)分别克隆于pGEX-6p-1中,并转化E.coli BL21(Rosetta)细胞进行诱导表达.表达蛋白经纯化后,以间接荧光方法(IFA)检测它们与Marc-145细胞的相互作用.IFA检测结果表明GST-GP5-1和GST-GP5-2融合蛋白均能够与Marc-145细胞结合,而且其结合位点在27aa～110aa区域.本实验为进一步研究GP5蛋白生物学功能提供试验依据.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5基因的遗传变异和系统进化分析

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)毒株间变异广泛,而且这种变异能够筛选出强毒株。在结构蛋白中GP5的变异率最高,其变异能够导致病毒毒力的变化。为了确定PRRSV在我国的进化趋势和毒力增强的原因,对从2003年以来分离到14株PRRSV GP5蛋白的核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行分析并构建了系统进化树。结果显示2006年以来从国内分离的毒株其糖基化位点发生了明显改变,并且在系统进化树上形成了新的分支,进化分析显示它们可能来源于1995年的中国分离株CH-1 a。     

猪泛素基因与PRRSV GP5基因融合表达质粒的构建及其免疫效果

构建了泛素（ubiquitin，Ub）基因与密码子优化的PRRSVGP5蛋白（optiGP5）基因融合表达质粒pIR—Ub—optiGP5。间接免疫荧光和Western—blot分析表明，重组质粒转染293T细胞后能够瞬时表达。将pIR—optiGP5和pIR—Ub—optiGP5两种质粒DNA肌肉注射免疫BALB／c小鼠后，分别检测小鼠血清中抗GP5抗体、T淋巴细胞的增殖能力以及CTL活性。结果显示，pIR—optiGP5质粒免疫组在二免后可以检测到荧光抗体，而pIR—Ub—optiGP5质粒免疫组一直未检测到抗GP5抗体，但该免疫组的T淋巴细胞增殖指数及针对GP5的特异性CTL反应数值明显高于pIR—optiGP5质粒免疫组。这表明泛素与GP5的融合表达可增强细胞免疫反应。     

表达猪繁殖与呼吸综合征病毒ORF5/ORF6基因重组鸡痘病毒的构建与小鼠免疫试验

本试验构建了1株表达猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)RF5/ORF6基因的重组鸡痘病毒,并进行了小鼠免疫实验,对其诱导BALB/c小鼠产生体液免疫和细胞免疫反应的能力进行了评价。结果表明,重组鸡痘病毒能够刺激免疫鼠产生特异性PRRSV ELISA抗体,促进特异性T淋巴细胞增殖。对免疫小鼠血清中细胞因子检测结果表明,IFN-γ的分泌显著提高。结果表明,所构建重组鸡痘病毒可以对小鼠起到良好的免疫效果,具有成为抗PRRSV感染新型疫苗的潜力。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白-重组犬1型腺病毒构建及在猪体内免疫特性

本试验根据猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)基因组GP5蛋白的免疫原性,将PRRSV河北分离株GP5基因的表达盒克隆到犬1型腺病毒的感染性基因组的复制非必需区内,转染MDCK细胞,获得了重组病毒,免疫新生仔猪,分别在免疫后0～12周采集血清,通过ELISA检测证明,猪体同时产生了针对犬1型腺病毒和PRRSVGP5的抗体.说明GP5-重组犬1型腺病毒具有作为蓝耳病疫苗的潜力.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5基因及猪IL-18基因共表达真核表达系统的建立

采用RT-PCR方法扩增了JL/07/SW毒株GP5蛋白和猪IL-18基因。将该基因克隆入真核表达载体pEG-FP-N1,获得重组质粒pEGFP-GP5和pEGFP-IL18-GP5。将重组质粒转染Marc-145细胞,通过Western blotting和green fluorescent检测产物的表达情况。结果显示,所构建的2个重组质粒在Marc-145细胞中能进行有效的转录。结果表明,所构建的重组质粒pEGFP-GP5和pEGFP-IL18-GP5在Marc-145细胞中得到表达,为进一步研究PRRSV基因工程疫苗奠定了基础。     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株GP3单克隆抗体的制备及其抗原表位的鉴定

为制备抗高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV) GP3株的单克隆抗体(MAb),本研究将HP-PRRSV HuN4株免疫BALB/c小鼠,以该病毒感染的细胞及真核表达的GP3蛋白为检测抗原,经间接免疫荧光(IFA)筛选获得了一株稳定分泌MAb的细胞株,命名为4G5.抗体亚类鉴定重链类型为IgG1,轻链类型为K.该MAb细胞培养上清及腹水IFA效价分别为1∶256和1∶1 280.IFA结果显示,MAb 4G5能够识别CH-1R、JXA1-R、HP-PRRSV HuN4株及其疫苗株HuN4-F112,而不识别RespPRRS MLV病毒株.Western blot结果显示,4G5与HP-PRRSV HuN4株及原核表达的GP3蛋白均可以反应,表明其针对的抗原表位为线性表位,中和试验结果显示该MAb无中和活性.通过截短表达GP3蛋白鉴定该MAb抗原表位识别序列为74WCRIGHDRCS83.本研究获得的MAb为进一步研究HP-PRRSV GP3蛋白的结构及功能奠定了基础.     

Evidence of long distance airborne transport of porcine reproductive and respiratory syndrome virus and Mycoplasma hyopneumoniae

The ability of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and Mycoplasma hyopneumoniae to be transported over long distances via the airborne route was evaluated. A source population of 300 grow-finish pigs was experimentally inoculated with PRRSV MN-184 and M. hyopneumoniae 232 and over a 50-day period, air samples were collected at designated distances from the source herd using a liquid cyclonic collector. Samples were tested for the presence of PRRSV RNA and M. hyopneumoniae DNA by PCR and if positive, further characterized. Of the 306 samples collected, 4 (1.3%) were positive for PRRSV RNA and 6 (1.9%) were positive for M. hyopneumoniae DNA. The PRRSV-positive samples were recovered 4.7 km to the northwest (NW) of the source population. Four of the M. hyopneumoniae-positive samples were obtained at the NW sampling point; 2 samples at approximately 2.3 km and the other 2 samples approximately 4.7 km from the source population. Of the remaining 2 samples, one sample was obtained at the southeast sampling point and the other at the southwest sampling point, with both locations being approximately 4.7 km from the source. The four PRRSV-positive samples contained infectious virus and were ≥ 98.8% homologous to the MN-184 isolate used to inoculate the source population. All 6 of the M. hyopneumoniae-positive samples were 99.9% homologous to M. hyopneumoniae 232. These results support the hypothesis that long distance airborne transport of these important swine pathogens can occur.     

Genetic variation analysis of porcine reproductive and respiratory syndrome virus isolated in China from 2002 to 2007 based on ORF5

The complete open reading frame 5 (ORF5) sequences of 34 field porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) isolates from China in 2002–2007 were detected and compared with the different variable Chinese isolates S1, CH-1a, HB-1, HB-2 and JXA1. The results showed that all isolates were of type 2 PRRSV and could be assigned to two clusters. The isolates in cluster sg1 was high similar with the highly pathogenic PRRSV strain JXA1, while sg2 clustered with type 2 PRRSV isolate VR2332. It was interesting that the isolate SH02 which was isolated from Shanghai in 2002 has 98.8% identity with JXA1 emerged in 2006. And the ZJJ07 isolate was found to be a natural recombinant between a Chinese highly pathogenic SY0608 isolate and a VR-2332 derivative NH04 isolate. Analysis of the potential glycosylation sites indicated that they were frequently mutated and formed five putative N-linked glycosylation (NGS) sites patterns based on N30, 33–35, 44 and 51 in those isolates. It indicated that the highly variable PRRSV strain with different NGS patterns spread widely in China. The great genetic diversity could be taken into consideration for the control and prevention of this disease.     

猪繁殖与呼吸综合征病毒PCR-DHPLC检测新技术的建立及应用

应用PCR结合变性高效液相色谱（DHPLC）技术检测猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）,根据PRRSV GP5基因的序列特点设计特异性引物,PCR扩增产物经DHPLC技术进行快速检测。以猪细小病毒、猪圆环病毒Ⅱ型、猪流感病毒、猪瘟病毒和猪伪狂犬病毒进行特异性试验,无交叉反应,具有较好的特异性和重复性;对阳性标准品的检测结果表明,所建立的PCR-DHPLC法灵敏度可达1.0×101拷贝/μL。对16份疑似病料分别应用本试验所建立的PCR-DHPLC法与SYBR GreenⅠ实时荧光PCR法、PCR-凝胶电泳法、病毒培养法进行检测,发现有15份荧光定量PCR阳性,15份PCR-DHPLC阳性,12份PCR-凝胶电泳阳性。结果表明,建立的PCR-DHPLC法具有特异、敏感、快速、重复性好等优点,可用于临床PRRSV感染的早期诊断以及分子流行病学调查。