经猪血管内皮细胞多次传代的CSFV E2基因的遗传变异研究

【目的】研究猪瘟病毒(CSFV)E2基因在猪脐静脉血管内皮细胞中多次传代后的遗传变异情况,为CSFV的致病机理研究提供理论依据。【方法】分离并培养猪脐静脉血管内皮细胞,接种猪瘟病毒石门株脾毒后继续培养,染毒细胞经3次连续传代后全部死亡、脱落,收集每代细胞并提取总RNA,采用RT-PCR方法扩增CSFVE2基因。将获得的目的基因克隆入T载体并转化DH5α感受态细胞,提取重组质粒,进行PCR和BamHⅠ、HindⅢ酶切鉴定,将阳性的重组质粒进行测序,并用DNAStar软件进行序列分析。【结果】扩增出了E2基因,重组质粒PMD18-T-E2的PCR和双酶切鉴定结果表明,E2基因与pMD18-T载体连接成功。各代猪脐静脉血管内皮细胞中CSFVE2基因之间的核苷酸序列同源性为99.4%~99.9%,氨基酸序列同源性为98.9%~99.8%;各代猪脐静脉血管内皮细胞中的CSFVE2基因与标准病毒石门株之间的核苷酸序列同源性为98.9%~99.3%,氨基酸序列同源性为98.9%~99.2%。【结论】猪瘟病毒石门株在猪血管内皮细胞上传代的过程中E2基因无明显的变异,能保持遗传的稳定性。     

猪瘟病毒囊膜蛋白E2基因真核分泌型表达载体的构建及其表达

【目的】构建猪瘟病毒囊膜蛋白(E2 protein)基因的真核表达载体,并将其在猪脐静脉血管内皮细胞中进行表达。【方法】采用PCR技术扩增出E2蛋白全长基因(E2qc)序列和去除跨膜基因(E2sh)序列,并将其克隆入真核表达载体pSecTag2(A)中,构建pSecTag-E2qc和pSecTag-E2sh表达载体,分别进行PCR、双酶切及测序鉴定。用脂质体法将阳性克隆瞬时转染猪脐静脉血管内皮细胞,对转染细胞进行RT-PCR检测目的基因的转录情况,同时对转染细胞及细胞上清液进行SDS-PAGE和Western-blot分析,以检测目的蛋白的表达情况。【结果】成功克隆了E2蛋白基因全长序列1119bp和去除E2蛋白跨膜基因序列999bp的目的基因。构建的表达载体经PCR、双酶切法及测序鉴定均无误。转染后细胞的RT-PCR结果显示,目的基因被成功转录。转染后细胞及细胞上清液的SDS-PAGE和Western-blot结果显示,目的基因被成功表达。【结论】成功构建了猪瘟病毒E2蛋白的真核表达载体,转染猪脐静脉血管内皮细胞后,分泌表达了猪瘟病毒E2重组蛋白。     

猪脐静脉血管内皮细胞永生化的初步研究

为了建立稳定的血管内皮细胞系,进而为研究猪瘟病毒致病机理提供理想的细胞模型,将脂质体转染的pCIneo-hTERT质粒导入原代猪脐静脉血管内皮细胞中,经G418抗性筛选,挑取阳性克隆并扩大培养。对转染后的细胞进行形态观察,研究其增殖及生长特征,并对其端粒酶活性进行了鉴定。结果表明,转染细胞单层贴壁生长,有接触抑制性,呈铺路石状;F-ⅧAg和CD34免疫荧光鉴定阳性,具有转染前细胞特征;转染后细胞培养代数增加,传至第10代和15代转染后细胞端粒酶活性检测为阳性。说明hTERT转染可以延长猪血管内皮细胞的寿命。     

转录靶向猪Jiv基因shRNA细胞株的建立 及抗猪瘟病毒转基因猪的构建

【目的】构建转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的阳性细胞株,通过比较各细胞株对猪瘟病毒增殖的干扰效果,筛选对猪瘟病毒增殖有明显抑制作用的细胞株,为抗猪瘟转基因猪的构建提供材料。【方法】研究设计了靶向猪Jiv基因的4个shRNA干扰片段,并构建插入干扰片段的慢病毒(P1、P2、P3、P4)。将慢病毒分别转染PK-15细胞,阳性细胞接种猪瘟病毒后72 h用实时荧光定量PCR检测猪瘟病毒RNA的量,以比较4种干扰细胞株对猪瘟病毒增殖的干扰效果。将对猪瘟病毒增殖有较好干扰效果的P2慢病毒干扰载体转染猪胎儿成纤维细胞,获得稳定表达靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的猪胎儿成纤维细胞株,作为抗猪瘟病毒转基因猪构建的供体细胞,将细胞核移植到成熟的去核猪卵母细胞中,获得体细胞核移植胚胎,移植入受体母猪输卵管中进行转基因猪构建,对获得的转基因猪进行外源基因的鉴定。【结果】获得了4株转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段的PK-15细胞株,其中转入P2干扰载体的细胞株对猪瘟病毒的增殖有明显的抑制作用,将转入P2干扰载体的猪胎儿成纤维细胞株为核供体细胞通过体细胞核移植,获得经鉴定为外源基因插入阳性的转基因猪。【结论】细胞Jiv基因的表达对猪瘟病毒的增殖有一定的影响,筛选获得的一个干扰细胞株对猪瘟病毒的增殖有明显的干扰效果;通过体细胞核移植技术获得一头转入靶向猪Jiv基因shRNA干扰片段（P2）的转基因猪。     

稳定表达T_7RNA聚合酶的猪睾丸细胞系的建立

根据GenBank中登录的T7RNA聚合酶基因参考序列,设计合成了1对特异性引物扩增对T7RNA聚合酶基因进行扩增,将测序正确的T7RNA聚合酶基因和真核表达载体pIRES2-EGFP双酶切后进行连接构建pIRES2-EGFP-T7RNA RNA质粒。再将构建正确的pIRES2-EGFP-T7RNA质粒经用脂质体法转染猪睾丸细胞,通过G418筛选和单细胞克隆化,同时构建pET-32a-RED原核表达质粒载体,用其检测T7启动子控制下的红色荧光蛋白的表达。结果表明,建立的ST/T7RNA细胞系经20次传代仍然能稳定表达T7RNA聚合酶。结果显示,成功建立能稳定表达T7RNA聚合酶的猪睾丸细胞系,为猪瘟病毒反向遗传操作平台奠定了基础。     

猪PDCD5基因的克隆与真核表达

用RT-PCR方法从猪肝组织中扩增出猪PDCD5(programmed cell death 5)编码序列,TA克隆至pMD-19T载体中,软件分析猪PDCD5基因的核算序列和蛋白序列,进行染色体定位.构建真核表达载体,将PDCD5基因编码区序列插入绿色荧光蛋白报告基因的真核表达载体pEGFP-C1中.通过脂质体转染法将重组载体瞬转入猪脐静脉血管内皮细胞系(SUVECs)进行瞬时表达.结果表明:该序列编码125个氨基酸,猪PDCD5基因定位于猪6号染色体,含有6个外显子,与人PDCD5基因高度同源.双酶切鉴定和测序表明:重组真核表达载体构建成功,荧光检测和Western blot检测显示PDCD5融合蛋白表达.研究结果为探讨猪PDCD5基因在细胞凋亡调控中的功能提供了基础数据.     

猪脐静脉血管内皮细胞的分离与培养

采用1g/L胶原酶灌注猪脐静脉,消化分离内皮细胞并在适宜条件下培养。对培养细胞的生长特性进行检测,并对细胞进行第 因子相关抗原(F- RAg)和扫描电镜形态学鉴定。结果表明,70%细胞在24h内贴壁,第3～5天生长迅速,第4～5天长成单层。培养的细胞呈单层贴壁生长,典型铺路石状,第 因子相关抗原(F- RAg)检测阳性,证明培养的细胞为血管内皮细胞。     

猪Jiv90基因打靶载体的构建与细胞转染试验

【目的】构建猪Jiv90基因的同源打靶载体,并转染猪血管内皮细胞系(SUVEC),对Jiv90基因的敲除效果进行初步验证。【方法】根据NCBI中公布的Jiv90基因序列,克隆得到Jiv90基因核心区两侧的基因序列,并以此为长短臂,构建了可定点敲除Jiv90基因的打靶载体。用该载体转染SUVEC,通过新霉素(G418)和丙氧鸟苷(GANC)的筛选得到稳定的细胞株,再利用PCR检测neo基因在细胞基因组上的整合情况,最后对筛选得到的neo阳性细胞进行猪瘟病毒(CSFV)感染试验,并用实时定量PCR(Real-time PCR)检测CSFV的增殖情况。【结果】以提取所得品质良好的SUVEC全基因组DNA为模板,克隆得到了针对Jiv90基因打靶的核心区两侧基因序列,基因片段长度分别为4 522bp和1 944bp。将长短臂与打靶骨架载体pA2T相连后,构建了关于猪Jiv90基因的同源打靶载体JKS。用JKS载体转染SUVEC,通过1 500μg/mL G418和200nmol/mL GANC正负筛选,得到了稳定转染JKS载体的SUVEC。对于稳定筛选后的试验组细胞,感染CSFV并进行Real-time PCR,结果表明,正常细胞中的CSFV核酸含量是转染JKS载体细胞的3.65倍。【结论】成功扩增了针对猪Jiv90基因的同源长短臂,并构建了猪Jiv90基因的打靶载体JKS,敲除Jiv90基因细胞中的CSFV核酸片段含量显著降低,说明Jiv90基因的敲除可降低细胞中猪瘟病毒的增殖量。     

猪Cyclin A和CDK2蛋白对猪细小病毒增殖的调控作用

【目的】探究猪细胞周期素Cyclin A(pCyclinA)及其依赖性激酶2(pCDK2)对猪细小病毒(PPV)增殖的调控作用,为开展PPV复制机制研究提供依据。【方法】采用RT-PCR扩增pCyclinA和pCDK2基因,克隆至真核表达载体pEGFP-C1中构建重组载体,转染猪睾丸细胞(ST),经新霉素(G418)筛选获得pCyclinA或pCDK2过表达的ST细胞株。设计pCyclinA和pCDK2基因特异性干扰片段(shRNA)CycA894和CDK1163,构建干扰表达载体,转染ST细胞,经G418筛选得到pCyclinA和pCDK2低表达的ST细胞株,实时荧光定量PCR检测其干扰效率。流式细胞术分析pCyclinA和pCDK2过表达和低表达对ST细胞周期的影响。将猪细小病毒NY毒株(PPV-NY)接种过表达和低表达的ST细胞,用免疫过氧化物酶单层细胞染色法(IPMA)检测病毒滴度。【结果】pCyclinA和pCDK2基因的开放阅读框(ORF)分别为1 299和897 bp,构建了重组载体pEGFP-pCyclinA和pEGFP-pCDK2。荧光显微镜观察结果显示,融合蛋白EGFP-pCycA和EGFP-pCDK2分别在过表达细胞株ST-pEGFP-pCyclinA和ST-pEGFP-pCDK2中稳定表达。构建了干扰载体pGPU6-GFP/CycA894、pGPU6-GFP/CDK1163和pGPU6-GFP/-shNC(阴性对照);低表达细胞株ST-pGPU6-GFP/CycA894和ST-pGPU6-GFP/CDK1163中的pCyclinA、pCDK2基因的mRNA表达量均极显著降低(P0.01)。pCyclinA或CDK2过表达分别极显著或显著降低ST细胞S期的比例(P0.01或P0.05)。pCyclinA低表达能极显著降低ST细胞G0/G1期的比例(P0.01)、极显著增加S期和G2/M期的细胞比例(P0.01);pCDK2低表达能显著增加ST细胞G0/G1期的比例(P0.05),但却显著降低S期的细胞比例(P0.05)。PPV在过表达细胞株ST-pEGFP-pCyclinA和ST-pEGFP-pCDK2中的滴度均极显著低于对照细胞(P0.01)。低表达细胞ST-pGPU6-GFP/CycA894中PPV滴度极显著增加(P0.01),而ST-pGPU6-GFP/CDK1163中的PPV滴度无显著变化(P0.05)。【结论】pCyclinA或pCDK2过表达均能抑制PPV增殖;pCyclinA低表达可促进PPV增殖,pCDK2低表达对PPV增殖无显著影响;pCyclinA低表达极显著降低G0/G1期细胞比例、但极显著增加S期和G2/M期细胞比例。     

猪流行性腹泻病毒Nsp7基因真核表达载体的构建及表达

PEDV Nsp7蛋白是猪流行性腹泻病毒的一种非结构蛋白,它在病毒复制过程中表达,并与感染细胞的内质网和细胞膜相关,是病毒基因组翻译的两个大型复制酶的关键辅助因子。为了对PEDV Nsp7蛋白进行更加深入的研究,试验从病变猪小肠中提取总RNA,并通过RT-PCR扩增获取PEDVNsp7基因,最终将其连接到pCMV-Myc载体上。试验结果显示,成功构建了pCMV-Myc-Nsp7的重组质粒,并通过Western Blot技术和免疫荧光技术在真核细胞中验证了其蛋白表达情况,为后续研究PEDV Nsp7的生物学功能奠定了良好的基础。     

猪瘟病毒基因芯片检测技术的建立与应用

应用寡聚核苷酸基因杂交技术建立一种快速可靠的检测猪瘟病毒的方法.在CSFV病毒保守序列5′非编码区设计了两对特异性引物,在此引物之间设计了特异的核苷酸探针(22～30 mer).通过PCR扩增Cy5标记的DNA片段与固定在玻片表面的探针杂交进行CSFV检测.该技术结合了PCR方法的高度敏感性和DNA-DNA杂交技术的选择特异性.并利用该方法对87例临床样品进行了检测鉴定,结果分析显示,可准确鉴别CSFV病毒,灵敏度与琼脂糖凝胶检测接近,可检测到的质粒最低浓度为0.4 pg/μl.结果表明寡核苷酸基因芯片技术可有效地应用于CSFV临床诊断和分子流行病学调查.     

Efficient purification of cell culture-derived classical swine fever virus by ultrafiltration and size-exclusion chromatography

Large-scale production of cell culture-based classical swine fever virus (CSFV) vaccine is hampered by the adverse reactions caused by contaminants from host cell and culture medium. Hence, we have developed an efficient method for purifying CSFV from cell-culture medium. Pure viral particles were obtained with two steps of tangential-flow filtration (TFF) and size-exclusion chromatography (SEC), and were compared with particles from ultracentrifugation by transmission electron microscopy (TEM), infectivity and recovery test, and real time fluorescent quantitative PCR (FQ-PCR). TFF concentrated the virus particles effectively with a retention rate of 98.5%, and 86.2% of viral particles were obtained from the ultrafiltration retentate through a Sepharose 4 F F column on a biological liquid chromatography system. CSFV purified by TFF-SEC or ultracentrifugation were both biologically active from 1.0×10^−4.25 TCID₅₀·mL⁻¹ to 3.0×10^−6.25 TCID₅₀·mL⁻¹, but the combination of TFF and SEC produced more pure virus particles than by ultracentrifugation alone. In addition, pure CSFV particles with the expected diameter of 40–60 nm were roughly spherical without any visible contamination. Mice immunized with CSFV purified by TFF-SEC produced higher antibody levels compared with immunization with ultracentrifugation-purified CSFV (P<0.05). The purification procedures in this study are reliable technically and feasible for purification of large volumes of viruses.     

牛病毒性腹泻病毒和猪瘟病毒双重RT-PCR方法的建立

参照GenBank上已发表的牛病毒性腹泻病毒(BVDV)和猪瘟病毒(CSFV)的全基因序列,针对瘟病毒高度保守的5'-UTR设计3条引物,特异性扩增BVDV、CSFV.经过条件优化后,建立了快速鉴别BVDV和CSFV的双重RT-PCR诊断方法,扩增两种病毒的片段,大小分别为260、200 bp.试验证明,所建立的方法具有良好的特异性和敏感性,利用双重RT-PCR对临床上60份疑似病料进行检测,双重PCR检测的结果与单重PCR检测结果总体符合率为100％,可用于临床病料检测,为防止猪瘟细胞苗的污染及进行CSFV和BVDV的鉴别诊断提供了有效方法.     

猪瘟病毒TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立

根据GenBank中5′端非编码区的靶序列设计了用于TaqMan荧光定量PCR的1对引物及TaqMan探针,以猪瘟活疫苗病毒为模板,在常规PCR的基础上优化了TaqMan荧光定量PCR反应条件,建立了猪瘟病毒（CSFV）TaqMan荧光定量PCR检测方法。其敏感性和特异性试验结果表明,所建立的TaqMan荧光定量PCR检测方法对CSFV具有很高的特异性,其检测灵敏度可达5.03×10-2μg/μL。说明TaqMan荧光定量PCR适用于CSFV的快速检测。     

CSFV和PRRSV双重RT-PCR检测方法的建立及其应用

为建立一种能够同时快速诊断猪瘟(CSF)和猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)2种传染病的方法,根据GenBank上已发表的猪瘟病毒(CSFV)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)核苷酸序列,分别设计并合成2对能特异性扩增CSFV、PRRSV的引物,经过条件优化后,建立了检测CSFV、PRRSV的双重RT-PCR方法,扩增2种病毒的片段,大小分别为508bp和432bp.试验证明,该方法具有良好的特异性、敏感性、重复性和稳定性,简便、快速、高效,为CSFV与PRRSV的快速诊断及进一步的CSFV与PRRSV的流行病学研究提供了重要的技术支持.     

猪瘟病毒囊膜糖蛋白E2研究进展

猪瘟(classical swine fever,CSF)是危害养猪业的主要传染病之一,致病原是猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV),E2囊膜糖蛋白是CSFV的主要抗原蛋白.本文对E2蛋白的分子结构、抗原特性、对病毒毒力的影响和在进入靶细胞过程中的作用等4个方面的研究现状进行了阐述.     

猪瘟胶体金快速诊断试纸条的研制

采用柠檬酸钠还原法制备胶体颗粒,用猪瘟(CSF)抗体标记纯化,并包被在玻璃纤维膜上,另外将纯化的CSF抗体和羊抗鼠抗体包被在硝酸纤维膜上,组装成CSF快速检测条,对猪瘟病毒进行检测.结果表明:使用所研制的CSF快速检测条检测收集的70份待检样品,共检出猪瘟阳性病例26例,而经病毒分离鉴定阳性病例有28例,阳性符合率达92.8%;将5份阳性猪瘟病毒稀释后用试纸条和ELISA方法进行敏感性实验,结果表明,诊断试纸条的敏感性较高,用试纸条对鸽新城疫病毒、鸡减蛋综合症病毒、猪传染性胃肠炎病毒、猪繁殖与呼吸障碍综合症病毒进行检测,无交叉反应.     

猪瘟病毒4种检测方法的比较

应用病毒分离鉴定、荧光抗体法、反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)和夹心ELISA 4种方法,分别对23份猪瘟病料组织中的猪瘟病毒(CSFV)进行了检测,并比较4种检测方法的优缺点。结果显示,病毒分离鉴定法准确性较高,诊断比较容易,但存在试验步骤繁琐,所需时间长的缺点;荧光抗体检测法所需时间较短,但需要经验比较丰富人员来判定结果,且存在假阳性结果,特异性比较差;RT-PCR检测法具有快速、敏感等优点,特别是样品保存不理想时更有价值,利用套式PCR(nested-PCR)可以提高检测的特异性;夹心ELISA检测法具有快速、敏感等优点,但在样品保存不理想时会出现假阴性结果。     

猪瘟病毒RT-nested PCR检测方法的优化和应用

为了优化猪瘟病毒的RT-nested PCR检测方法,对福建省猪瘟流行情况进行了调查。根据GenBank上发表的猪瘟病毒Shimen株基因序列设计并合成了2对引物,优化了猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)的RT-nested PCR检测方法,并对所优化的RT-nested PCR特异性进行了检验。结果表明,该方法检测CSFV cDNA含量的最低极限为1×10-7ng/mL,只有CSFV扩增出了272 bp的目的条带,从猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、猪流感病毒(SIV)、猪圆环病毒2型(PCV2)、猪伪狂犬病病毒(PRV)和猪细小病毒(PPV)阳性毒和健康猪脾、肝组织及阴性PK-15细胞均未扩增出特异性条带,说明该方法特异性强。应用此方法对福建省133份病料进行检测,结果有60份病料为阳性,阳性率为45.1%。结果提示优化的检测方法灵敏度高,特异性强;福建省猪群CSFV感染率高,需要加强CSF预防控制工作。     

A multiplex real-time PCR assay for simultaneous detection of classical swine fever virus,African swine fever virus,and atypical porcine pestivirus

With the implementation of the C-strain vaccine, classical swine fever (CSF) has been under control in China, which is currently in a chronic atypical epidemic situation.  African swine fever (ASF) emerged in China in 2018 and spread quickly across the country. It is presently occurring sporadically due to the lack of commercial vaccines and farmers’ increased awareness of biosafety.  Atypical porcine pestivirus (APPV) was first detected in Guangdong Province, China, in 2016, which mainly harms piglets and has a local epidemic situation in southern China.  These three diseases have similar clinical symptoms in pig herds, which cause considerable losses to the pig industry.  They are difficult to be distinguished only by clinical diagnosis.  Therefore, developing an early and accurate simultaneous detection and differential diagnosis of the diseases induced by these viruses is essential.  In this study, three pairs of specific primers and Taq-man probes were designed from highly conserved genomic regions of CSFV (5´ UTR), African swine fever virus (ASFV) (B646L), and APPV (5´ UTR), followed by the optimization of reaction conditions to establish a multiplex real-time PCR detection assay.  The results showed that the method did not cross-react with other swine pathogens (porcine circovirus type 2 (PCV2), porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV), foot-and-mouth disease virus (FMDV), pseudorabies virus (PRV), porcine parvovirus (PPV), and bovine viral diarrhea virus BVDV).  The sensitivity results showed that CSFV, ASFV, and APPV could be detected as low as 1 copy mL^–1; the repeatability results showed that the intra-assay and inter-assay coefficient of variation of ASFV, CSFV, and APPV was less than 1%.  Twenty-two virus samples were detected by the multiplex real-time PCR, compared with national standard diagnostic and patented method assay for CSF (GB/T 27540–2011), ASF (GB/T 18648–2020), and APPV (CN108611442A), respectively.  The sensitivity of this triple real-time PCR for CSFV, ASFV, and APPV was almost the same, and the  compliance results were the same (100%).  A total of 451 clinical samples were detected, and the results showed that the positive rates of CSFV, ASFV, and APPV were 0.22% (1/451), 1.3% (6/451), and 0% (0/451), respectively.  This assay provides a valuale tool for rapid detection and accurate diagnosis of CSFV, ASFV, and APPV.