载体介导的shRNA抑制猪瘟病毒在PK-15细胞中增殖特性的研究

利用生物学软件分析猪瘟病毒NS3基因,设计针对NS3基因不同位置的干扰序列,化学合成这些序列,然后退火连接为双链干扰片段,再定向克隆到干扰载体中,将酶切和序列测定鉴定正确的重组载体命名为pGene-NS3-1、pGene-NS3-2、pGene-NS3-3、pGene-NS3-Negative。重组干扰载体经纯化后转染PK-15细胞,并进行G418抗性筛选。克隆细胞扩大培养后,接种猪瘟病毒Shimen株,收集细胞分别进行实时定量PCR和ELISA光吸收度分析。Real-time PCR分析表明,与对照细胞比较,pGene-NS3-1、pGene-NS3-2、pGene-NS3-3转录产生的shRNA分子均在一定程度上沉默了病毒的基因,抑制率约为63%、46%、49%。ELISA检测结果表明,转染pGene-NS3-1、pGene-NS3-2、pGene-NS3-3重组载体的PK-15细胞均在不同程度上抑制了猪瘟病毒粒子的增殖。     

表达miR-150shRNA细胞株的初步建立

为了探讨融合microRNA重组干扰载体构建的方法,为今后mi R-150对猪瘟病毒(CSFV)潜在的调控进行研究,利用生物信息学技术筛选出mi R-150,设计并合成了表达mi R-150的两条shRNA序列的DNA单链,将其退火后与干扰载体pGenesil-1连接,构建了含有mi R-150shRNA和绿色荧光蛋白基因的重组干扰质粒pGene-mi R-150shRNA,提取并纯化质粒后,采用脂质体法将重组质粒转染PK-15细胞,用G418抗性筛选。经过酶切鉴定和测序鉴定,表明成功构建了重组干扰质粒pGene-mi R-150shRNA,并在转染24 h后即可检测到绿色荧光。本研究成功得到稳定表达mi R-150的细胞株,所建的方法可以应用于各种microRNA的构建。     

科技进展

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。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     

PK-15细胞的THBS3基因缺失抑制PRV复制

为探索猪血小板反应蛋白3(thrombospondin 3,THBS3)在PRV复制中的功能，利用CRISPR/Cas9系统构建THBS3基因缺失的PK-15稳定细胞株。首先，根据THBS3基因序列和CRISPR/Cas9靶点设计原则设计并合成2对sgRNA序列，退火后连接到Lenti-CRISPRv2慢病毒表达载体；与慢病毒包装质粒共转染人胚肾细胞(HEK293T)获得重组慢病毒，收集细胞上清并离心去细胞碎片后转导PK-15细胞，进行嘌呤霉素筛选获得THBS3敲除的PK-15细胞株；将重组病毒rPRV-GFP接种至野生型和缺失型细胞评价病毒复制差异。结果显示，表达sgRNA的重组质粒构建成功；将收获的慢病毒转导细胞后通过筛选获得1株无THBS3蛋白表达细胞株(PK-THBS3-KO),通过测序发现外显子3有1个碱基的插入；感染试验显示，THBS3基因缺失后抑制了PRV复制。结果表明，通过CRISPR/Cas9系统成功构建了PK-15的THBS3基因敲除的稳定细胞株，PRV感染试验显示基因缺失后抑制了病毒复制。     

猪瘟病毒低温诱变疫苗Thiverval株感染性克隆的构建及病毒拯救

采用高保真DNA聚合酶,分7个片段扩增猪瘟病毒(CSFV)Thiverval株全基因组序列,克隆至pMD18-T载体并测序.经适当的连接策略将各片段连接克隆至低拷贝载体质粒pAC/F101,同时对病毒基因组5'和3'末端进行修饰,构建出含有T7启动子、榔头状(HH)核酶基因、CSFV Thiverval全基因组、丁型肝炎病毒(HDV)核酶基因和T7终止子的重组质粒pAC/F101/T1-7.利用T7 RNA聚合酶将线性化重组质粒pAC/F101/T1-7体外转录成基因组RNA,再使用脂质体转染将体外转录RNA转染PK-15细胞.通过传代、RT-PCR、免疫过氧化物酶细胞单层试验鉴定,表明成功的从感染性克隆拯救出活病毒粒子.猪瘟病毒低温诱变疫苗"Thiverval"株感染性克隆的构建及病毒的成功拯救,为进一步研究CSFV疫苗株的致弱机制提供了重要工具.     

转录靶向猪瘟病毒3′-UTR shRNA细胞株干扰猪瘟病毒增殖的检测

对筛选的转录猪瘟病毒石门株3-′UTR shRNA的PK-15细胞株P-1（114-132位）、P-2（136-154位）和P-3（209-227位）分别接种猪瘟病毒（CSFV）,在接毒后第72和96小时用半定量反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）检测CSFVNS3基因及-βactin基因,以研究构建细胞株在转录水平上对CSFV增殖干扰的效果;接毒后第72、96和148小时以酶联免疫吸附试验（ELISA）方法检测细胞NS3蛋白表达量,通过OD490值分析构建细胞株在病毒蛋白表达水平上对CSFV增殖的影响。检测结果表明：（1）接毒后第72和96小时P-1、P-2和P-3细胞株中NS3基因的量明显减少,与接毒的空白PK-15细胞比较差异显著（P〈0.05）,说明P-1、P-2和P-3细胞株转录的shRNA能干扰CSFV RNA的转录;（2）接毒后第72和96小时P-1、P-2、P-3细胞株中NS3蛋白的表达量明显少于接毒的PK-15细胞（P〈0.05）,说明转录的shRNA在病毒蛋白水平上能干扰CSFVNS3基因的表达,但接毒后第148小时干扰效果有所降低。     

稳定表达T7RNA聚合酶PK-15细胞系的建立

为构建稳定表达T7 RNA聚合酶(RNAP)的猪肾细胞系(PK-15),本研究采用PCR方法,以E.coli BL21(DE3)细菌基因组为模板扩增T7 RNAP基因,将其克隆到逆转录病毒载体pLXSN中,构建重组质粒pLXSN-T7.采用脂质体将pLXSN-T7转染至PT67细胞中,经G418筛选培养获得重组逆转录病毒rMLV-T7,将其接种于PK-15细胞进行G418加压筛选和纯化;应用PCR、间接免疫荧光试验及T7启动子控制下的红色荧光蛋白的重组表达质粒(pET-RED)进行瞬时表达,检测T7 RNAP的表达及活性,结果表明筛选所得的细胞系PK/T7的不同代次均具有转录活性.本研究建立稳定表达T7 RNAP的细胞系PK/T7,为实现细胞内T7启动的转录和猪源RNA病毒等的反向遗传操作提供了有效的方法.     

过表达TPL2蛋白PK-15细胞系的建立及其功能验证

通过基因合成的TPL2(tumor progression locus 2)质粒,获得稳定表达TPL2的PK-15/TPL2细胞系。将慢病毒载体Lv-PCDH和TPL2(Pig)重组慢病毒载体Lv-TPL2(Pig)利用转染试剂将其转染至PK-15细胞。感染48 h后,加入嘌呤霉素进行药物筛选,通过筛选得到的阳性细胞株PK-15/TPL2即为稳定表达TPL2蛋白的PK-15细胞株。通过qRT-PCR法和琼脂糖凝胶电泳、IFA,TCID_(50)技术验证PK-15/TPL2细胞系和对口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)和猪塞内加谷病毒(seneca valley virus,SVV)病原复制的影响。结果显示,细胞表达大量的TPL2的基因产物,用FMDV、SVV病毒感染稳定表达TPL2的PK-15细胞株时,明显抑制病毒的复制。结果表明,利用该技术可高效快速地建立了稳定高表达TPL2的PK-15细胞系,该细胞株的建立为病毒的分离及TPL2的生物学活性研究奠定理论基础。     

稳定表达IL-10的PK-15细胞的构建及其在PCV2增殖中的应用

【目的】 研究白细胞介素-10（IL-10）对猪圆环病毒2型（Porcine circovirus type 2,PCV2）复制的影响,筛选PCV2高感染性细胞系和提高PCV2病毒滴度,为后续疫苗的研发及IL-10在PCV2感染中的作用研究提供参考。【方法】 利用PCR技术扩增猪IL-10基因,将目的基因与慢病毒表达载体（pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP+Puro）进行连接,获得重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞进行慢病毒包装。用收集的慢病毒液感染PK-15细胞,经嘌呤霉素筛选后得到细胞株PK-15-IL-10,对照组细胞分别命名为PK-15-pCDH和PK-15。PCV2感染PK-15-IL-10、PK-15-pCDH和PK-15细胞株后,在24、48和72 h分别收集细胞液,利用CCK-8检测细胞活力。利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测IL-10基因的表达水平和PCV2的复制情况;利用间接免疫荧光试验（IFA）观察PCV2在细胞中的复制情况及测定PCV2的病毒滴度（TCID₅₀）。【结果】 试验成功构建了重组质粒pCDH-CMV-IL-10,将其与包装质粒psPAX2和pMD2.G共转染293T细胞后,48 h时细胞状态最好,荧光最强。分别收集共转染48和72 h的慢病毒液上清感染PK-15细胞,pCDH-CMV-IL-10组的荧光最强,将其在嘌呤霉素浓度为2.5 μg/mL的完全培养基中继续培养,获得仍有绿色荧光的稳转细胞株。实时荧光定量PCR和Western blotting检测发现,IL-10基因在pCDH-IL-10细胞株中的表达量明显高于对照组PK-15-pCDH和PK-15,PCV2的拷贝数增加了4倍,复制能力增强,且将病毒稀释连续传3代后,PK-15-IL-10细胞中的PCV2极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。细胞增殖试验表明,猪IL-10基因在细胞中过表达对细胞活力无明显影响;IFA结果表明,PK-15-IL-10细胞中的荧光比PK-15细胞更强,PCV2在PK-15-IL-10细胞中的TCID₅₀在感染后48 h极显著高于PK-15细胞（P<0.01）。【结论】 本研究成功构建了pCDH-CMV-IL-10的慢病毒表达载体,并利用其感染PK-15细胞,继续培养后筛选出过表达IL-10的PK-15-IL-10细胞株,用PCV2感染该细胞株能促进PCV2在PK-15细胞中的复制。本试验结果为后期疫苗研究提供了参考,为进一步研究IL-10对PCV2在PK-15细胞中复制的影响奠定了基础。     

猪瘟病毒E2(gp55)基因在昆虫细胞中的表达

将除去3'端跨膜区的猪瘟病毒E2基因亚克隆到杆状病毒转移载体pFastBacHTb,获得重组质粒pFBHT-E2,转化进含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac,发生转座作用,经抗性及蓝白斑筛选得到含E2基因的重组载体质粒rBacmid-E2,以脂质体介导的方法将此重组载体质粒转染sf9昆虫细胞,获得重组病毒,命名为rvBac-E2.经SDS-PAGE和Western-blot及ELISA等方法检测,结果表明,此E2基因在昆虫细胞中正确表达,表达的蛋白能与猪瘟阳性血清发生特异性反应.     

Replication of classical swine fever virus strains and isolates in different porcine cell lines

Classical swine fever virus (CSFV) is an economically important pathogen of domestic pigs and wild boar. Due to the highly variable clinical picture of CSF, laboratory methods are essential for an unambiguous diagnosis. Virus isolation using cell culture is still considered the gold standard. It is based on the incubation of permissive cells with organ or leukocyte preparations followed by antigen detection. In the "EU Diagnostic Manual for CSF Diagnosis", the permanent cell line PK(15) (porcine kidney) is recommended. In the European Reference Laboratory (EURL) a clone of this cell line, PK(15)A, and the STE (swine testicular epitheloid) cell line are in use for propagation of CSFV. The aim of this work was to assess the relative ability of eleven permanent cell lines derived from various organs of wild boar and domestic pig, respectively, to support the replication of different strains and isolates in comparison to these cell lines. An avirulent and a highly virulent laboratory CSFV strain, and several recent field isolates from domestic pigs and wild boars were used. Titers were determined after one, two and three virus passages, and after 48 and 120 h of incubation. Of the eleven cell lines analyzed, two were found that replicated all the tested CSFV strains and field isolates. Those may be useful for improving diagnosis of CSFV and for preparing low-passaged virus stocks of new isolates.     

人端粒酶催化亚基和SV40大T抗原永生化猪脐静脉血管内皮细胞

为建立稳定的猪血管内皮细胞系,用于猪瘟病毒(CSFV)的致病机理研究提供理想的细胞模型,本研究利用逆转录病毒分别转导人端粒酶催化亚基(hTERT)基因或SV40大T抗原(SV40 LT)基因进入猪脐静脉血管内皮细胞(SUVEC),通过G418或嘌呤霉素筛选阳性克隆,并进行细胞传代研究和细胞形态学及表型鉴定。分别获得了两种方法建立的永生化猪血管内皮细胞系SUVEC-hT和SUVEC-ST。两种细胞系均呈铺路石样单层排列生长,具有高度的增殖活性,在传代70代后不表现任何衰老细胞的特征,并保持接触生长抑制。SUVEC-hT细胞系持续表达hTERT、CD31、CD34和von Willebrand factor,并能摄取Dil标记的乙酰化低密度脂蛋白(Dil-Ac-LDL)。SUVEC-ST细胞系持续表达SV40 LT、CD31和CD34,并能摄取Dil-Ac-LDL。两个细胞系均保持正常的核型并对CSFV敏感。结果表明通过表达外源的hTERT或SV40 LT,SUVEC已被永生化,并且保留了血管内皮细胞的主要生物学特征。     

稳定表达猪瘟病毒E2蛋白的BHK细胞系的构建

猪瘟病毒(CSFV)的E2蛋白是引起猪体产生针对猪瘟保护性抗体的主要抗原,构建可稳定表达CSFV E2蛋白的细胞系,可为E2蛋白功能研究及基因工程猪瘟疫苗的研制提供物质基础。本研究将CSFV E2基因克隆至慢病毒表达载体,构建重组慢病毒表达质粒pCDH-E2。将pCDH-E2重组质粒与慢病毒包装质粒共转染293T细胞,获得重组慢病毒。将该慢病毒感染BHK-21细胞,经嘌呤霉素抗性筛选结合有限稀释法筛选出可表达CSFV E2蛋白的BHK细胞系。Western blot分析结果显示,所构建的重组细胞系传至第10代仍能稳定表达CSFV E2蛋白。该细胞系的建立为研制猪瘟新型重组疫苗及其生产奠定基础。     

猪瘟病毒巢式RT-PCR检测方法的建立与应用

为建立一种快速、特异、灵敏的检测猪瘟病毒（classical swine fever virus,CSFV）巢式RT-PCR（nested RT-PCR）方法,本研究参照GenBank中公布的CSFV E2基因保守区域序列设计2对特异性引物,以CSFV总RNA为模板,优化反应条件,建立CSFV nested RT-PCR方法,对其进行特异性、敏感性和重复性试验;利用所建立的方法对35份临床疑似CSFV感染样品进行了应用检测,并对阳性PCR产物进行克隆测序鉴定。结果表明,本研究成功建立了CSFV nested RT-PCR检测方法,能够特异性地扩增CSFV,但对ST正常细胞对照和其他8种病原对照未扩增出任何条带;稳定性和重复性好;敏感性高,最低检测病毒含量为1 TCID₅₀;自35份疑似CSFV感染样品中检出19份阳性样品,PCR阳性产物克隆测序结果表明均为CSFV E2基因片段。本研究成功建立了CSFV nested RT-PCR检测方法,可用于CSFV的快速检测,为CSF的早期检测诊断提供了特异、灵敏的方法。     

Classical swine fever virus replicon particles lacking the Erns gene: a potential marker vaccine for intradermal application

Classical swine fever virus replicon particles (CSF-VRP) deficient for E(rns) were evaluated as a non-transmissible marker vaccine. A cDNA clone of CSFV strain Alfort/187 was used to obtain a replication-competent mutant genome (replicon) lacking the sequence encoding the 227 amino acids of the glycoprotein E(rns) (A187delE(rns)). For packaging of A187delE(rns) into virus particles, porcine kidney cell lines constitutively expressing E(rns) of CSFV were established. The rescued VRP were infectious in cell culture but did not yield infectious progeny virus. Single intradermal vaccination of two pigs with 10(7) TCID(50) of VRP A187delE(rns) elicited neutralizing antibodies, anti-E2 antibodies, and cellular immune responses determined by an increase of IFN-gamma producing cells. No anti-E(rns) antibodies were detected in the vaccinees confirming that this vaccine represents a negative marker vaccine allowing differentiation between infected and vaccinated animals. The two pigs were protected against lethal challenge with the highly virulent CSFV strain Eystrup. In contrast, oral immunization resulted in only partial protection, and neither CSFV-specific antibodies nor stimulated T-cells were found before challenge. These data represent a good basis for more extended vaccination/challenge trials including larger numbers of animals as well as more thorough analysis of virus shedding using sentinel animals to monitor horizontal spread of the challenge virus.     

兽用疫苗中BVDV、PCV2和PPV污染三重荧光定量PCR检测方法的建立

为建立可以快速同时检测兽用疫苗中牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、猪圆环病毒2型(PCV2)和猪细小病毒(PPV)3种病原的方法,通过研究比对BVDV 5'-UTR、PCV2 Rep以及PPV NS1基因序列,分别设计合成了3对引物和3条荧光探针,在优化反应条件和反应程序后,建立了一种可同时检测BVDV、PCV2以及PPV...     

猪瘟病毒云南毒株的分离鉴定及E2基因的原核表达

从云南10个地州15个大型猪场采集到的21份样品中分离得到5株猪瘟病毒。经测序鉴定昆明、玉溪、曲靖地区分离株的核苷酸序列99.99%同源,大理和宝山地区的核苷酸序列99.99%同源,5株分离毒均属于基因二群。5株分离毒在PK-15细胞上的平均毒价约为2×106TCD50/mL,应用荧光抗体染色可以检测到CSFV。通过RT-PCR扩增猪瘟病毒约1 200 bp的E2蛋白全部抗原编码区序列,并将其分别克隆到pMD18-T载体中。序列分析结果表明,5株分离株的E2基因片段为1173bp,与猪瘟病毒Shimen株的核苷酸同源性为82.5%和84.3%,与C-株的核苷酸同源性分别为83.3%和85.4%。将E2基因插入原核表达载体pET-41a(+),转化进BL21(DE3)内进行表达,经IPTG诱导,E2蛋白能在菌体内高效表达,表达量达26.5%,蛋白分子质量约为41kD。本研究为猪瘟诊断抗原及基因工程疫苗的研制打下基础。     

猪瘟病毒多表位基因的表达及其免疫原性分析

体外表达猪瘟病毒(CFSV)T、B细胞表位,并对表达产物的免疫原性进行分析.人工合成CFSV的多个T、B细胞表位及表位之间的连接linker基因,并将该基因插入pGEX-6P-1表达载体,经酶切和测序鉴定获得重组阳性克隆,成功构建了CFSV复合多表位抗原基因的原核表达质粒pGEX-BT500,转化E.coli BL21,IPTG诱导表达,纯化表达产物并免疫兔.结果:通过IPTG诱导目的基因可高效表达,SDS-PAGE结果表明,以终浓度为0.9 mmol· L-1的IPTG进行诱导,7h后表达量最高,产物分泌表达,相对分子质量约43 ku,表达产量约占菌体总蛋白的30％.Western blotting检测表明,表达的融合蛋白能与猪瘟阳性血清发生特异性反应;兔攻毒试验表明所免疫表达产物可保护(根据发热反应评价)兔.结果表明表达获得的产物具有良好的反应原性,这为应用该融合蛋白制备CSFV免疫血清学诊断试剂和多表位疫苗研究奠定了基础.     

Establishment and Application of Real-time Quantitative PCR Assay for Detection of Classical Swine Fever Virus

A Real-time quantitative PCR assay for detection of classical swine fever virus (CSFV) was developed using the specific probe and primers designed basing on the E2 gene of CSFV. The Real-time quantitative PCR assay was established using the total RNA of CSFV as template. The specificity, sensitivity and repeatability of the assay were tested, and samples taken from clinic suspicious CSFV infected pigs had been testified by the established assay. The results indicated that the Real-time quantitative PCR assay was successfully established, and showed a good linear relationship at a template range of 10¹ to 10⁶ copies/μL with a coefficient correlation of 0.999; The specificity of the assay revealed that amplifications were showed on CSFV samples, but other pathogens had no amplifications; The sensitivity of the assay was 10 copies/μL nucleic acid and 1 TCID₅₀/mL virus; Meanwhile,19 positive samples were detected, which were consistent with results of CSFV detected by Nested RT-PCR, cloning and sequencing. The eatablished Real-time quantitative PCR assay was specific, sensitive rapid and suitable for early detection and epidemiological study of CSFV.