MCPIP1在抑制流感病毒诱导宿主抗病毒免疫应答中的作用

单核细胞诱导蛋白1(monocyte chemotactic induced protein1,MCPIP1)是近年来发现的一种重要的免疫应答负向调控蛋白。为了研究MCPIP1对A型流感病毒(influenza A virus,IAV)感染诱导的宿主抗病毒免疫应答的调控作用,我们首先证实了IAV感染A549细胞内MCPIP1的表达量显著上调。随后,在A549细胞中进行MCPIP1的过表达和表达抑制后利用Western blot方法检测了其对IAV感染诱导的细胞内NF-κB信号通路活化的影响。结果表明,过表达MCPIP1抑制了病毒诱导的NF-κB的活化,反之,抑制内源性MCPIP1的表达时则明显促进了NF-κB的激活。进一步研究发现MCPIP1可抑制NF-κB信号通路下游宿主抗病毒和促炎因子的表达,如TNF-α、IFN-β、IL-1β、IL-6等。由此推测,IAV可以通过诱导宿主MCPIP1的表达以抑制机体的抗病毒免疫应答。     

HEBP1基因敲除对牛病毒性腹泻病毒在MDBK细胞中增殖的影响

为研究血红素结合蛋白1(HEBP1)对牛病毒性腹泻病毒(BVDV)复制的影响,应用CRISPR/Cas9技术建立HEBP1基因敲除的MDBK细胞系;用BVDV TC株感染HEBP1基因敲除的MDBK细胞,用免疫荧光染色检测BVDV双链RNA(dsRNA)水平,观察BVDV致细胞病变效应(CPE)情况,实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)检测BVDV 5′UTR mRNA水平,Reed-Muench测定病毒滴度变化。结果表明,成功构建HEBP1基因敲除的MDBK稳定细胞系,敲除效率为72.41%;敲除HEBP1基因显著性抑制BVDV 5′UTR mRNA和dsRNA积累,减弱BVDV感染靶细胞的CPE,降低BVDV滴度。说明敲除HEBP1基因显著性抑制BVDV的复制,为抗BVDV研究提供新的思路和药物靶点。     

细小病毒非结构蛋白NS1作用机制的研究进展

细小病毒编码的非结构蛋白NS1(non-structural protein 1)是一种多功能蛋白,该蛋白质与病毒DNA的复制、基因转录调控、诱导细胞病理变化等密切相关。本文对细小病毒NS1蛋白的基因转录激活功能、磷酸化修饰以及与胞内蛋白的相互作用等研究进展进行综述,为研究家蚕双义病毒(BmBDV)的NS1蛋白作用机制提供参考。     

牛病毒性腹泻病毒感染对CD46基因修饰树突状细胞表型及其细胞因子分泌的影响

为研究CD46分子在BVDV感染树突状细胞(DC)介导的免疫应答中的作用,本研究根据牛CD46基因保守序列设计3对短发卡RNA(shRNA)的正义、反义寡核苷酸链,以及3对乱序列作为阴性对照,将其退火后分别克隆至p LL3.7质粒载体中,获得CD46基因shRNA重组质粒后将其转染MDBK细胞。采用荧光定量PCR和western blot技术筛选最佳沉默CD46基因的shRNA重组质粒,将其和表达载体p VAX1-CD46转染新疆褐牛DC(MDDCs)后利用BVDV感染MDDCs,通过荧光定量PCR检测DC表型及其细胞因子mRNA转录水平。结果显示,与未转染细胞组相比,CD46基因过表达的MDDCs中CD40、CD80、CD86和MHC-II的mRNA转录水平均明显升高(p0.05);而CD46基因沉默的MDDCs中CD40 mRNA转录水平也明显升高(p0.05),CD86 mRNA转录水平变化不明显(p0.05),CD80和MHC-II的mRNA转录水平均明显下降(p0.05)。与未转染细胞组相比,CD46基因过表达组IL-10和IL-12 mRNA转录水平变化不明显(p0.05),而CD46基因沉默的MDDCs中IL-10和IL-12 mRNA的表达均明显下降(p0.05)。本研究从新的角度初步揭示了CD46分子对BVDV感染DC成熟、初始T细胞增殖和分化的影响,为解决DCs对BVDV的免疫抑制作用提供新的思路。     

基于RNA-Seq技术分析非致病细胞病变BVDV感染牛单核细胞对NF-κB信号通路的影响

非致细胞病变(NCP)牛病毒性腹泻病毒(BVDV)可引起持续的潜伏感染和免疫抑制,但是具体的感染机制尚不清楚。采用RNA测序(RNA-seq)技术,以NCP BVDV感染牛单核细胞2h和24h的细胞为样本分别提取总RNA,并采用HiSeqTM2500高通量测序技术进行转录组测序,对获得的有效序列进行功能注释及相关生物信息学分析。结果显示,在感染2h后,筛选出差异表达基因9959个,其中4968基因表达上调;在感染24h后,筛选出差异表达基因7977个,其中4184的基因表达上调;进一步分析NF-κB信号通路的变化,结果显示,在感染后2h,与免疫反应或抗病毒活性相关的基因表达显著增加,到感染24h表达水平显著下降。变化显著的基因均与炎症、免疫、自噬和凋亡密切相关。研究建立的牛外周血单核细胞感染BVDV后差异表达基因数据库,丰富了BVDV与宿主之间的相互关系,为BVDV持续感染机制的研究奠定基础。     

不同生物型BVDV感染对MDBK细胞类泛素基因转录水平的影响

探讨牛病毒性腹泻病毒(BVDV)感染对牛胚肾细胞(MDBK)类泛素基因转录水平的影响。对致细胞病变型(cp型)BVDV标准株NADL毒株及非致细胞病变型(ncp型)BVDV分离株shz 132毒株进行增殖,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)反应测定2种病毒拷贝数,按照Reed-Muench法测定BVDV NADL病毒TCID50值。以100TCID50BVDV NADL病毒和同等拷贝数的BVDV shz 132病毒分别感染MDBK细胞不同时间(4、12、24、48h)后收集细胞,提取细胞总RNA,反转录得到cDNA。以cDNA为模板,采用特异性引物,通过RT-qPCR反应检测细胞类泛素基因SUMO1、SUMO2、SUMO3、Ubc9的转录水平。结果显示,致细胞病变型BVDV NADL感染MDBK细胞48h,引起细胞显著的病变,而非致细胞病变型BVDV shz 132感染不引起细胞病变。BVDV NADL和shz 132的病毒拷贝数分别是1.13×1011 copies/mL和1.77×1011 copies/mL,BVDV NADL的TCID50是10-4.9 TCID50/0.1mL。RT-qPCR分析显示,与对照组相比,2种BVDV病毒感染都能引起MDBK细胞SUMO1、SUMO2、SUMO3、Ubc9基因的相对表达量变化。在BVDV shz 132感染的细胞中,SUMO1、SUMO2、SUMO3的相对表达量在各个感染时间都高于或接近于BVDV NADL感染的细胞,且在感染后24h,以上3个基因的相对表达量下调,差异极显著(P0.01);而Ubc9基因的相对表达量则低于或接近于BVDV NADL感染的细胞,且在感染后24h,其相对表达量上调,差异极显著(P0.01)。结果表明,BVDV感染调控了MDBK细胞SUMO系统,提示细胞SUMO系统参与了BVDV在胞内的活动,且这种调控作用与病毒的生物型存在密切联系。     

外源siRNA诱导家蚕先天免疫应答

LPS是众所周知的病原体相关分子模式(PAMP),能激活昆虫的先天免疫应答。在LPS和siRNA诱导后相关基因的相似应答说明siRNA在家蚕先天免疫应答中也能充当PAMP。注射siRNA广泛应用于昆虫内源性基因的沉默和研究基因的功能。在这个研究里,我们报道了家蚕在LPS和siRNA诱导后黑化作用相关基因的转录水平。     

诱导表达极早期基因ie-1反义序列抑制杆状病毒复制的试验

在昆虫杆状病毒的级联复制中,极早期基因ie-1所编码的IE-1蛋白具有重要功能,其中极晚期多角体蛋白基因启动子polh受其调控激活。通过建立具有启动子polh及ie-1长194 bp的反义序列(ie-1-r)的转录载体,使杆状病毒在宿主细胞进行自身复制时受到抑制。试验结果表明,当转入重组转录载体polh/ie-1-r的宿主细胞受携带荧光素酶(luciferase)基因的杆状病毒感染时,能够被诱导激活细胞内多角体蛋白基因启动子转录其携带的ie-1的反义序列RNA,从而部分抑制病毒本身的复制,宿主细胞在病毒感染第4～5天,其荧光素含量与对照RLU(relative light unit)相比下降约1×108个单位,抑制病毒的效果在时间上呈现一定的滞后性。试验结果提示:构建类似的病毒诱导表达系统,通过早期基因激活晚期基因,晚期基因转录抑制早期基因表达的策略,可以对病毒复制进行抑制。     

MDA5在先天性免疫抗病毒作用中的研究进展

黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation-associated gene-5,MDA5)是胞浆内核酸受体,与病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)相结合,特异性地识别较长的双链RNA,功能与视黄酸诱导表达基因Ⅰ(retinoic acid-inducude gene Ⅰ,RIG-Ⅰ)相似,通过自身级联激活和招募结构域(CARD)与接头蛋白CARD同源相互作用之后,与接头蛋白线粒体连接蛋白(MAVS)(也叫VISA、Cardif或IPS-1)结合,相互作用后会导致RIG-Ⅰ样受体(RLR)在内膜上重新定位,一边招募来TRAF2/TRAF6活化IKK激酶复合物,从而激活转录因子NF-κB;另一边招募来TRAF3和TBK1,从而促进IRF3的磷酸化激活,活化后的转录因子NF-κB及IRF会进入细胞核,共同协作促进Ⅰ型干扰素基因的表达.     

外源siRNA诱导家蚕先天免疫应答

LPS是众所周知的病原体相关分子模式(PAMP),能激活昆虫的先天免疫应答。在LPS和siRNA诱导后相关基因的相似应答说明siRNA在家蚕先天免疫应答中也能充当PAMP。注射siRNA广泛应用于昆虫内源性基因的沉默和研究基因的功能。在这个研究里,我们报道了家蚕在LPS和siRNA诱导后黑化作用相关基因的转录水平。     

牛病毒性腹泻病毒感染对牛外周血来源树突状细胞表型及其分泌Th1/Th2细胞因子的影响

旨在探究BVDV感染对牛外周血来源的树突状细胞成熟及Th1和Th2型细胞因子分泌水平的影响,进一步揭示BVDV感染对机体免疫机能的影响机制。从牛外周血分离单核细胞,诱导培养为树突状细胞后接种BVDV共培养,采用显微镜观察细胞的形态,流式细胞术分析细胞表面标志分子,半定量RT-PCR法检测Th1型细胞因子IL-12p40和Th2型细胞因子IL-10的mRNA转录水平。结果显示,获得形态及表型典型的树突状细胞,诱导纯度为93.81%;BVDV接种组树突状细胞表面的MHCⅡ类分子、CD40分子、CD80分子均明显低于未接种组,差异极显著(P0.01);BVDV接种组的IL-12p40 mRNA转录水平低于未接种组,差异显著(P0.05);而IL-10mRNA转录水平高于未接种组,差异显著(P0.05)。结果说明BVDV感染影响树突状细胞的成熟及功能,并能通过高效表达Th2型细胞因子IL-10、降低Th1型细胞因子IL-12p40而影响Th1/Th2的平衡。     

宿主Ncor1基因沉默对VSV复制的影响

核受体共抑制因子1(NCOR1)组织分布广泛,可调节基因转录。前期研究表明,与NCOR1功能密切相关的转导蛋白(β)样1X连接受体1(TBL1XR1)在水疱性口炎病毒(VSV)复制进程中发挥促进功能。为明确NCOR1因子在VSV复制增殖过程中的作用及机制,首先设计并构建靶向Ncor1的shRNA过表达质粒shNcor1。将shNcor1质粒与骨架质粒共转染293T细胞,获得表达shNcor1的慢病毒颗粒。用慢病毒感染小鼠巨噬细胞(RAW264.7)并构建Ncor1基因沉默细胞系。VSV分别感染Ncor1沉默与对照细胞系后,通过Q-PCR和TCID₅₀检测VSV的转录、复制水平。结果表明,Ncor1基因沉默能抑制VSV的转录及复制。此外,当Ncor1基因沉默时,经VSV诱导的干扰素相关基因Ifit1及Ifit2的转录水平显著升高,提示NCOR1对病毒复制的调控与干扰素信号的激活相关。本研究从宿主细胞出发为阐明VSV的致病机制提供了新的思路。     

黄花苜蓿MfNAC34基因克隆及特性分析

NAC转录因子具有调节植物生长发育和应答非生物胁迫的功能。本研究从内蒙古锡林郭勒草原野生黄花苜蓿材料中克隆获得1个NAC家族蛋白基因MfNAC34(GenBank登录号为MH481768),分析MfNAC34基因编码蛋白的理化性质、亚细胞定位和转录激活特性。结果显示：MfNAC34基因开放阅读框序列为621 bp,编码亲水性蛋白质,分子量为23.52 kD,理论等电点为4.09。MfNAC34为定位在细胞核内的胁迫诱导的转录因子,且转录激活域位于其C端。     

牛病毒性腹泻病毒的RT-PCR检测及感染犊牛相关基因差异表达分析

本研究选择SUMO类基因(SUMO1、SUMO2、SUMO3、UBC9)与CD4基因作为牛病毒性腹泻病毒(BVDV)侵染机体的相关候选基因,以期筛选出BVDV感染牛与未感染牛间的差异表达基因,为抗BVDV犊牛分子标记的发掘提供依据。采集42头中国荷斯坦犊牛(2月龄以内)的血样,通过特异性巢式PCR及测序方法检测犊牛是否感染BVDV;再通过荧光定量PCR检测相关候选基因在BVDV感染牛与未感染牛之间的表达差异。结果表明:42头犊牛中有13头感染BVDV-1型病毒,阳性感染率为30.9%;运用DNAMAN软件进行比对分析,发现13段由扩增得到的BVDV-1病毒的5′非翻译区(untranslated region,UTR)相似性达到95.80%;候选基因中SUMO1、SUMO2和SUMO3的表达量在BVDV-1感染牛及未感染牛间存在显著差异(P0.05),感染牛呈显著性下调。但UBC9与CD4基因在两组间并未呈现显著性差异。本次试验从样品中仅检测出了BVDV-1型病毒,而没有检测出BVDV-2型病毒,这符合我国BVDV的流行趋势;BVDV-1侵染机体的过程可能与机体SUMO化存在关系,SUMO1、SUMO2和SUMO3可作为与BVDV感染有关的候选基因。     

不同生物型BVDV感染宿主细胞后差异基因分析

为深入研究牛场中普遍存在的持续性感染,探讨不同生物型牛病毒性腹泻病毒（bovine viral diarrhea virus,BVDV）转化的分子机制,本试验将致细胞病变型BVDV （CP型BVDV）和非致细胞病变型BVDV （NCP型BVDV）感染MDBK细胞,观察细胞变化,感染后12~72 h期间每间隔12 h收集1次细胞,同时对24、48 h收集的细胞进行转录组学分析。结果显示,不同生物型BVDV感染宿主细胞24 h后,与感染NCP型BVDV的细胞相比,感染CP型BVDV的MDBK细胞中上调差异表达的基因2 849个,下调差异表达的基因3 347个,48 h后,上调差异表达的基因2 933个,下调差异表达的基因2 831个。对差异基因的GO功能分析结果表明,差异基因参与的分子功能主要有催化活性、结合活性、酶调节活性、分子转导活性和蛋白结合转录因子活性等;Pathway显著性富集分析结果显示,差异表达基因主要参与细胞自噬、细胞凋亡、免疫调节因子等相关的信号通路。本试验结果可为进一步揭示病毒致病的分子机制、控制BVDV和研制其候选疫苗奠定基础。     

TRIM9基因调控牛支原体脂质相关膜蛋白诱导EBL细胞IL-1β表达的研究

为探究宿主TRIM9基因通过调控牛支原体(Mycoplasma bovis,M. bovis)脂质相关膜蛋白(LAMPs)诱导胎牛肺(EBL)细胞释放致炎细胞因子IL-1β的相关机制,本研究通过M. bovis LAMPs刺激EBL细胞后,利用荧光定量PCR(qPCR)方法检测细胞中TRIM9和IL-1β基因的转录水平,结果显示TRIM9基因转录水平上调2.9倍,IL-1β基因转录水平上调2.5倍。构建pEGFP-C1-TRIM9荧光报告质粒并转染EBL细胞,利用共聚焦显微镜观察TRIM9在EBL细胞中的定位,结果显示TRIM9蛋白能够瞬时表达于EBL细胞浆。通过将构建的pCMV-C-HA-TRIM9重组质粒和si-TRIM9干扰质粒共转染EBL细胞,经2μg/mL M. bovis LAMPs刺激12 h后,采用qPCR和ELISA检测IL-1β的转录水平和表达情况,结果显示,与M. bovis LAMPs刺激正常EBL细胞组相比,过表达TRIM9组中IL-1β在转录水平和蛋白表达水平均无明显变化,而敲低TRIM9组中IL-1β转录水平和蛋白表达水平均显著上调(分别上调33倍和30倍)。同时利用western blot检测p65蛋白磷酸化水平,分析NF-κB信号通路激活情况,结果显示,与M. bovis LAMPs刺激正常EBL细胞组相比,TRIM9蛋白过表达组NF-κB信号通路激活水平无明显变化,而敲低TRIM9组p65磷酸化水平提高,促进NF-κB信号通路激活。综上结果表明敲低TRIM9基因能够促进M. bovis LAMPs通过NF-κB信号通路诱导EBL细胞释放IL-1β。本研究为进一步明确宿主蛋白参与抗牛支原体天然免疫应答的机制奠定基础。     

BVDV一步法双重荧光RT-PCR检测方法的建立及应用

为实现对牛病毒性腹泻病毒(bovine viral diarrhea virus,BVDV)的快速检测和分型,本试验根据GenBank已发表的BVDV1和BVDV2 5′UTR基因特异性保守区域设计特异性引物和探针,以体外转录病毒RNA作为模板,建立了BVDV1和BVDV2一步法双重荧光RT-PCR方法。结果显示,双重荧光RT-PCR对BVDV1和BVDV2的检测下限均为102拷贝;具有较强的特异性,对口蹄疫病毒、猪瘟病毒、Hobi样病毒、牛传染性鼻气管炎病毒、施马伦贝格病毒等病毒核酸的扩增均为阴性;BVDV1和BVDV2的扩增均在102~107拷贝内呈现良好的线性关系,标准曲线的相关系数(R2)分别为0.999和0.998;方法重复性好,BVDV1和BVDV2的变异系数(CV值)分别在0.68%~1.87%和1.25%~1.90%。本试验对665份样品进行检测,共检出BVDV阳性样品45份,其中BVDV1阳性样品39份,BVDV2阳性样品5份,BVDV1和BVDV2均阳性样品1份。结果表明,本试验建立的BVDV一步法双重荧光RTPCR方法敏感性高、特异性强、重复性好,可广泛应用于BVDV的快速检测、分型和流行病学调查。     

牛IRF7蛋白对牛病毒性腹泻病毒增殖影响的研究

为了探索牛干扰素转录调节因子7(IRF7)基因对牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus, BVDV)增殖的影响,试验通过慢病毒包装和RNA干扰等试验构建IRF7基因的干扰和过表达细胞模型,然后运用实时荧光定量PCR扩增和Western-blot验证过表达及干扰效果,最后用BVDV进行感染,通过E2蛋白的表达水平评估IRF7基因与BVDV增殖的关系。结果表明：BVDV感染IRF7基因过表达细胞模型12 h后,E2基因相对表达量显著降低(P<0.05),且随着时间的延长,E2蛋白表达水平逐渐降低;而BVDV感染IRF7基因干扰细胞模型8 h后,E2基因相对表达量显著升高(P<0.05),E2蛋白的表达水平在8 h后逐渐升高,即过表达IRF7基因能够使BVDV增殖水平降低,而干扰IRF7基因的表达则能够使BVDV的增殖水平增加。说明牛IRF7蛋白对牛BVDV的增殖具有抑制作用。     

BVDV-E2截短基因重组卡介苗对牛的免疫效果评价

为评价牛病毒性腹泻病毒(BVDV)E2截短基因重组卡介苗对牛的免疫效果,将BVDV抗原抗体阴性牛随机分为rBCG-pMV361-E2-1(1 aa-297aa)、rBCG-pMV361-E2-2(1 aa-345 aa)、rBCG-pMV361-E2-3(1 aa-374 aa)、rBCG-pMV361-E2-4(45 aa-297 aa)、rBCG-pMV361-E2-5(45 aa-345 aa)、rBCG-pMV361-E2-6(45 aa-374 aa)、BVDV对照组、BCG对照组和PBS对照组,各组牛免疫相应疫苗后通过特异性抗体检测、淋巴细胞增殖试验、淋巴细胞亚群检测和细胞因子检测分析疫苗的免疫效果。结果显示,BVDV E2截短基因重组卡介苗均可诱导BVDV特异性抗体的产生,rBCG-pMV361-E2-1组抗体水平高于其他重组卡介苗试验组和BVDV对照组。淋巴细胞增殖试验结果显示,rBCG-pMV361-E2-2组SI为2.038±0.21,显著高于其他重组卡介苗试验组(P<0.01)。牛外周血CD4^+、CD8^+T淋巴细胞亚群检测结果显示,rBCG-pMV361-E2-5组牛外周血中CD4^+和CD8^+ T淋巴细胞亚群含量与PBS组比较,差异极显著(P<0.01)。IFN-γ检测结果显示,rBCG-pMV361-E2-1的IFN-γ水平显著高于其他试验组和对照组(P<0.01)。研究表明,rBCG-pMV361-E2-1可诱导接种牛产生较好的体液免疫应答,rBCG-pMV361-E2-1、rBCG-pMV361-E2-2和rBCG-pMV361-E2-5在诱导细胞免疫应答上效果较好。     

猪传染性胃肠炎病毒诱导PK-15细胞凋亡相关基因mRNA转录水平变化的研究

为探究PK-15细胞感染猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)后相关凋亡基因Bcl-XL、MCL-1及PUMA mRNA转录水平差异以及TGEV增殖与细胞凋亡之间的关联,本研究在TGEV感染PK-15细胞前后,应用流式细胞仪检测细胞凋亡率,结果显示TGEV具有诱导PK-15细胞发生凋亡的能力;并利用建立的q PCR方法对凋亡相关基因Bcl-XL、MCL-1和PUMA mRNA的转录水平进行测定,结果显示,感染TGEV (实验组)后Bcl-XL、MCL-1和PUMA mRNA转录水平与未感染病毒组(对照组)有明显差异,进一步表明TGEV感染PK-15细胞诱导了细胞凋亡的进程。本研究为了解TGEV诱导PK-15细胞凋亡的机制提供了实验依据。