利用CRISPR/Cas9技术敲除TLR3基因及其影响NDV复制的研究

TLR3是Toll样受体家族成员之一,在天然免疫与适应性免疫应答中均发挥重要作用。为探究TLR3在NDV感染中的作用机制,本研究针对犬TLR3基因设计了2个sgRNA,构建重组质粒,转染MDCK细胞,经PCR、测序、Western-blot检测敲除情况,CCK-8方法检测细胞增殖速度;新城疫病毒La Sota毒株感染细胞,荧光定量PCR分析病毒增殖水平和TLR3、TLR7、MDA5、IFN-β和IFIT1的m RNA水平。结果,筛选出1株TLR3基因缺失7 bp的MDCK细胞。Western-blot结果显示,TLR3蛋白不表达,其增殖速度与野生型MDCK细胞无显著差异。新城疫病毒La Sota毒株感染MDCK-WT细胞后,TLR3的m RNA含量在四个时间点均显著上调(P0.01),表明新城疫病毒La Sota毒株可激活TLR3。再以新城疫病毒La Sota毒株感染MDCK-TLR3-/-细胞,IFN-β和IFIT1的m RNA含量在感染后第12小时和第24小时显著降低(P0.01),病毒拷贝数在感染后第6、12和24小时显著高于WT组(P0.01),表明TLR3在NDV介导的IFN-β反应和IFIT1的表达中具有重要作用,能够抑制NDV的复制。TLR7和MDA5的m RNA含量在感染后第6小时和第12小时显著上调(P0.01),IFN-β和IFIT1的m RNA含量在感染后第48小时表达显著上调(P0.01),NDV的拷贝数在第48小时在两组间显著性差异消失,提示TLR3缺失后TLR7和MDA5对其具有代偿作用。上述研究结果对NDV介导的天然免疫应答及疾病防控等研究具有重要意义。     

基于高通量测序的多房棘球蚴感染小鼠肝组织中差异circRNA的生物信息学分析

分析多房棘球蚴感染小鼠肝组织中差异表达的环状RNA(circRNA),探究circRNA在宿主感染过程中可能参与的调控作用。采用高通量circRNA芯片技术比较感染组和对照组小鼠肝组织circRNA表达谱的差异,利用生物信息学对差异circRNA亲本基因进行GO和KEGG富集分析。结果显示,上调表达的circRNA有201个,下调表达的circRNA有9个,差异表达共计210个,经实时荧光定量PCR验证出其中4个上调和2个下调差异circRNA的表达水平变化趋势与芯片结果相一致。GO富集分析显示,在分子功能、生物过程及细胞组分均有富集;KEGG富集通路则有内吞作用、SNARE蛋白相关囊泡运动、矿物质吸收等与免疫相关的信号通路。结果提示,感染多房棘球蚴的小鼠肝组织与对照组小鼠肝组织比较,circRNA表达谱发生了显著性变化,这些差异表达的circRNA及其潜在的靶分子可能与多房棘球蚴感染宿主早期免疫反应有关。     

貉源细小病毒的分离鉴定

从大庆某貉养殖场采集病貉的病理病料,处理后接种于犬肾细胞(MDCK),分离到8株病毒.对分离毒株进行了中和试验、血凝试验、理化性质的鉴定试验,应用PCR方法扩增分离毒株VP2部分基因并进行序列分析.结果显示,病料接种MDCK细胞72 h后产生了明显的细胞病变(CPE);分离毒株可以被犬细小病毒阳性血清中和,中和效价为1:106～1:107;分离毒株对氯仿、乙醚不敏感,耐酸耐热,可以凝集猪红细胞,其凝集作用可被犬细小病毒阳性血清抑制;用PCR检测病毒的细胞培养液,可扩增出长531 bp的片段,该片段的核苷酸序列与吉林分离的犬细小病毒株(EU310373)的同源性为99.6%.表明,分离的这8株病毒均为貉源细小病毒.     

犬瘟热病毒感染小鼠脾淋巴细胞所引起的主要基因表达情况的变化

采用基因芯片技术对正常小鼠淋巴细胞和犬瘟热病毒(CDV)感染后第7天的小鼠淋巴细胞基因表达的差异性进行了比较,从分子水平上探究了CDV感染机体后的免疫应答情况。结果显示,检测到364个差异表达基因,其中280个基因的表达水平升高,84个基因的表达水平下降。进一步以基因芯片中CDV感染后上调基因C-C型趋化因子受体2(CCR2)和下调基因CD14为研究对象,应用实时荧光定量方法验证基因芯片的结果,两者完全相符,说明芯片的筛查结果可靠。根据基因芯片的结果,采用Go注释系统和数据库查询,对364个差异表达基因进行功能注释,结果显示,差异表达基因主要与水解、结合、转运调控、信号传递、代谢、结构组成等有关,其中CCR2基因、CD14基因、丝裂原活化蛋白激酶1(MAP3K1)基因、CD69基因等被鉴定为差异表达基因。上述结果为进一步阐明CDV感染后机体的免疫应答机制奠定了基础。     

犬细小病毒JL-(18)1/Beagle株的分离鉴定及遗传进化分析

为研究犬细小病毒(CPV)流行株遗传变异情况,本研究从吉林省某比格犬养殖场采集疑似CPV感染致死犬的肠道组织,将病料接种至F81细胞进行病毒分离,并通过电镜形态学、PCR、血凝试验及动物回归试验进行鉴定。结果显示,所分离的这株病毒在F81细胞中产生了典型CPV细胞病变(CPE);在电镜下可见病毒呈无囊膜、直径为20 nm左右的病毒粒子;PCR鉴定证实CPV核酸呈阳性;血凝试验表明此病毒对猪红细胞具有凝集作用,血凝效价为1∶256;将这株病毒命名为JL-(18)1/Beagle。动物回归试验表明,JL-(18)1/Beagle使比格犬产生犬细小病毒感染的典型临床症状;以NS1基因进行遗传进化分析显示,JL-(18)1/Beagle与CPV-2c型分离株CPV-SH1516以及Canine/China/23/2017 NS1基因亲缘关系较近,而核苷酸相似率为100%;以VP2基因进行遗传进化分析显示,JL-(18)1/Beagle与New CPV-2b型CPV/CN/JL3/2013、CPV/CN/HB1/2013和CPV/CN/JL6/2013亲缘关系较近,核苷酸相似率为99.89%~99.94%;以VP2蛋白氨基酸进行序列分析表明,JL-(18)1/Beagle属于New CPV-2b型,与近期吉林CPV分离株相比,关键氨基酸位点无明显变化。因此,本试验从吉林省比格犬肠组织中分离到1株New CPV-2b型CPV毒株。     

病毒易感基因的表达调控机制

阐述了动物病毒性疾病发生的分子基础,探讨了病毒与宿主易感基因相互作用的致病调控机制,病毒性疾病在感染、免疫紊乱和遗传易感性等方面的病因及易感性,易感基因的表达调控及基因多态性等。提出,病毒对宿主的致病性表现为复杂的相互作用,是受易感基因表达调控及环境影响的分子网络的应激特性。     

犬细小病毒广西流行株的分离鉴定及生物学特性分析

为了解当前犬细小病毒广西地方毒株的生物学特性,本研究收集广西各地疑似犬细小病毒(CPV)感染病犬的粪便通过接种F81细胞进行病毒的分离培养,并通过血凝试验、抗性分析、同源性分析和攻毒试验等对分离毒株的生物学特性及致病力进行研究。结果显示,接种3代后,细胞出现明显的病变(CPE),血凝效价为1∶512,第5代病毒的TCID_(50)为1×10~(-3.6)/0.1 m L,能抗热、酸、氯仿和乙醚;电镜观察到CPV为直径约25 nm圆形、无囊膜的结构,应用CPV特异性引物检测到长约1 419 bp和1 254 bp的特异性条带,提示成功分离到一株犬细小病毒毒株;测序分析结果表明,VP2基因与周边国家地区及我国各地方的参考毒株、流行株核苷酸同源性为98.9%~99.8%;系统进化发生分析表明,广西分离株的基因型为CPV-2a亚型,与泰国参考毒株VT148亲缘关系最近;与其它CPV-2a亚型相比,分离株的第267位、305位、324位和440位氨基酸位点发生了变异;动物回归试验结果表明,犬细小病毒广西分离株属于强毒株。本研究成功分离到犬细小病毒广西地方流行株,并对其主要衣壳蛋白VP2基因进行遗传变异分析,为更好的预防和控制犬细小病毒提供依据。     

犬细小病毒SH14株的分离鉴定及其VP2基因的序列分析

为分离犬细小病毒(canine parvovirus,CPV),用疑似犬CPV感染的病犬肠组织研磨液接种猫肾细胞(CRFK),进行病毒分离,并利用常规病毒学和分子生物学方法以及动物回归试验鉴定分离的病毒,并对其VP2基因序列进行测定及分析。结果显示,该病毒能在CRFK细胞上良好生长并产生细胞变圆、脱落等特征性细胞病变;细胞培养物能扩增出CPV的特异性基因组;对病毒的VP2基因序列和推导的氨基酸序列进行分析,结果表明,本研究的分离毒株属于New CPV-2a型,与CPV SH-2/2011株的亲缘关系最近,其核苷酸同源性和氨基酸同源性分别为99.83%和100%。上述结果表明,成功分离到1株New CPV-2a型犬细小病毒,将其暂命名为SH14株。本研究结果为进一步研究我国犬细小病毒的进化和变异,以及疫苗的研制奠定了物质基础。     

犬细小病毒SH15株的分离鉴定与全基因组分析

为了解上海地区犬细小病毒的流行及其变异情况,从疑似犬细小病毒感染的死亡犬采集各种组织,无菌处理病料后同步接种F81细胞,盲传至第5代出现细胞病变,从肠组织中分离出1株病毒。采用电镜进行病毒形态学观察,以及HA、HI和PCR等方法鉴定病毒,结果证实为犬细小病毒,命名为CPV-SH15。该病毒的血凝效价为2~9,病毒TCID_(50)为10~(5.2)/m L,测得病毒编码区基因序列的全长为4 869 bp,与上海分离毒株CPV/CN/SH1/2013的同源性为99.8%,亲缘关系较近,说明上海地区的犬细小病毒的遗传变异并不明显。对其VP2基因的氨基酸序列进行分析,确定该细小病毒属于New CPV-2a亚型。该研究为犬细小病毒遗传进化的进一步研究奠定了基础,从而为犬细小病毒病疫苗的研制以及防控提供参考。     

流感病毒感染的p53+/+小鼠和p53-/-小鼠肺组织中细胞凋亡相关基因表达变化的分析

用流感病毒PR8株感染8～10周龄p53+/+小鼠和p53-/-小鼠,分别在病毒感染后第3天和第6天采取小鼠肺组织,用基因芯片技术检测肺组织中细胞凋亡相关基因的表达水平,并对差异基因进行分析。结果显示,在病毒感染后第6天,p53+/+小鼠与p53-/-小鼠相比,促进细胞凋亡的基因表达明显上调,而抑制细胞凋亡的基因表达下调。比较caspase家族基因表达变化的结果显示,caspase 3和caspase 7的表达明显上调,而caspase 1和caspase 4的表达有所下调。此外,参与调控细胞凋亡的p53靶基因的表达也有明显的变化。研究结果表明,p53可能通过引起细胞凋亡而起到抗流感病毒的作用。     

犬瘟热病毒RT-nested PCR检测方法的建立与应用

根据犬瘟热病毒(CDV)弱毒株Onderstepoort的核衣壳蛋白(NP)基因序列设计了套式引物,建立了RT-nested PCR检测方法。特异性试验表明,该法可以特异扩增出CDV NP基因片段,但从RNA病毒狂犬病病毒(RV)、犬副流感病毒(CPIV)、犬冠状病毒(CCV),DNA病毒犬细小病毒(CPV)、犬腺病毒(CAV)及正常Vero细胞中均不能扩增出条带。敏感性试验表明,RT-PCR可以扩增10-6稀释度的病毒RNA,而建立的RT-nested PCR可以扩增到10-9稀释度的病毒RNA,后者的敏感性明显高于前者。用RT-nested PCR法检测了2006年我国东北地区临床表现犬瘟热症状的病例19例,检出率达90%,明显高于RT-PCR的检出率(45%)。部分病例扩增片段的测序结果表明,CDV NP基因出现个别碱基变异。研究结果表明,建立的犬瘟热病毒RT-nested PCR方法敏感、特异,适用于动物犬瘟热的快速诊断。     

藏獒源犬细小病毒的分离鉴定

为弄清犬细小病毒(CPV)在藏獒中的流行情况,将临床上经胶体金试纸检测为阳性的藏獒直肠棉拭子8份处理后接种猫肾传代细胞(F81细胞),分离到6株病毒,对其进行了血凝试验(HA)、半数组织培养物感染剂量(TCID50)的测定,理化性质鉴定,提取分离株DNA并通过聚合酶链式反应(PCR)扩增其一特异性片段和VP2全序列,并与GenBank上登录的CPV毒株进行比对。结果表明,接毒后第6～13天在F81细胞上出现了明显的细胞病变(CPE),表现为细胞融合、变圆或拉长;所得分离株能使猪红细胞发生凝集反应,血凝效价为27～211;能抗酸(pH3)、热(60℃)、200mL/L乙醚、480mL/L氯仿;从细胞培养物中分别扩增出与特异性片段825bp一致以及与VP2全基因1 755bp一致的条带。将扩增的VP2序列与GenBank上登录的HQ883267.1、FJ222823.1、FJ005214.1等10个国内外CPV分离株的VP2序列进行比对;结果显示,与北京地区一分离株(HQ883267.1)的同源性最高,为99.0%～99.6%。所得分离株为不同毒株,但均为CPV-2a型。     

人工感染禽腺病毒血清4型对鹅天然免疫反应的影响

将50只30日龄的健康鹅随机分为攻毒组、观察组和对照组,观察并采集样品,检测抗体水平、病毒血症、病毒载量,应用real-time PCR(RT-PCR)方法检测肝、心脏组织中β-防御素(Av BDs)、Toll样受体(TLRs)、细胞因子(cytokines)等基因表达量。初探人工感染鸡源禽腺病毒血清4型(FAdV-4)对鹅的致病性及机体对该病毒形成的天然免疫反应机制。结果显示,感染该FAdV-4毒株后,鹅均没有明显病症和死亡发生。宿主产生特异性抗体,并且肝、心脏组织出现病理学变化,宿主排毒率和病毒载量呈上升趋势。感染早期(36 h和72 h),Av BD1、2、5、9、16,TLR2、3、7、15,IL-1β、2、6、8、18以及髓样分化因子(My D88)在肝中的基因表达量显著上调(P<0.05)或有上调趋势。证实,鸡源FAdV-4对鹅的致病性较弱,可能与实验动物品种、日龄差异或感染途径等条件有关。宿主可通过TLRs-My D88途径引起机体产生大量的免疫因子,参与机体抗病毒免疫反应。本试验结果为深入研究FAdV-4与宿主早期天然免疫间的相互作用提供了新的参考。     

犬Mnx1基因过表达载体的构建及其对脂肪间充质干细胞向胰岛β细胞分化的影响

本研究旨在构建犬Mnx1基因腺病毒过表达载体,并探究Mnx1基因过表达对犬脂肪间充质干细胞向胰岛β细胞方向分化的影响。本试验构建了腺病毒重组表达载体pAD-Mnx1,经293A细胞包装扩增后产生具有感染性的重组腺病毒,将其按感染复数(MOI)100感染犬ADSCs后,分别在第3、6、9、12和15天观察绿色荧光蛋白的表达情况、细胞形态变化和胰岛β细胞发育相关基因的表达情况。结果显示,ADSCs在感染后24 h出现绿色荧光,形态无显著变化;Mnx1基因表达可激发胰十二指肠同源盒1(Pdx1)基因、神经元素3(Ngn3)基因、肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物A(Mafa)基因、NK2同源盒2(Nkx2.2)基因、NK6同源盒1(Nkx6.1)基因、神经分化因子1(Neurod1)基因、成对合基因4(Pax4)和GATA结合蛋白4(Gata4)基因等内源性基因的表达。结果证实,腺病毒介导的过表达载体pAD-Mnx1可在犬ADSCs超表达Mnx1基因,从而诱导犬ADSCs向胰岛前体细胞分化,具有进一步诱导犬ADSCs形成胰岛β细胞的可能。     

番鸭细小病毒与鹅细小病毒PCR鉴别诊断方法的建立

根据番鸭细小病毒(MDPV)和鹅细小病毒(GPV)基因组的非同源序列各设计了1对引物MDPVF1/R1和GPVF1/R1,建立了一种PCR方法,用该PCR方法分别对GPV、MDPV、鸭瘟病毒(DPV)、鸭肝炎病毒(DHV)、鸭呼肠孤病毒(DRV)、犬细小病毒(CPV)和猫泛白细胞减少症病毒(FPLV)的病毒培养物及其核酸进行扩增。结果,引物MDPVF1/R1仅特异性扩增出MDPV的900 bp核酸片段,引物GPVF1/R1仅特异性扩增出GPV的465 bp核酸片段。表明,建立的PCR方法可用于GPV和MDPV的鉴别诊断。     

鸭病毒性肝炎病毒RNA聚合酶在真核细胞中的表达及亚细胞定位

为研究鸭病毒性肝炎病毒RNA依赖性RNA聚合酶的分子生物学特性及其在细胞中的定位,构建了RNA依赖性RNA聚合酶与增强型绿色荧光蛋白融合表达的真核重组表达质粒;然后用脂质体介导转染MDCK细胞。分别使用荧光显微镜、激光共聚焦显微镜以及4,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色和蛋白免疫电泳试验等方法检测了RNA依赖性RNA聚合酶在细胞中的表达和亚细胞定位情况。结果表明,RNA依赖性RNA聚合酶能与增强型绿色荧光蛋白一起在MDCK细胞中良好表达,且主要分布于细胞核中,Western-blot分析结果显示,融合蛋白在80ku处出现阳性条带,说明表达的外源蛋白具有免疫活性。表明成功构建了RNA依赖性RNA聚合酶与增强型绿色荧光蛋白融合表达载体,并在真核细胞内实现了表达,通过检测荧光蛋白,发现RNA依赖性RNA聚合酶主要在细胞核中发挥复制酶的功能。     

褪黑激素对犬脂肪干细胞向雪旺细胞分化过程中凋亡发生的抑制作用研究

为了探讨褪黑激素(Mel)对犬脂肪干细胞(ADSCs)向雪旺细胞(SCs)诱导分化过程中凋亡发生的影响。本实验将犬ADSCs诱导分化为SCs,并使用免疫荧光法进行鉴定。采用CCK8法选取Mel的最佳浓度。应用q RT-PCR法和Western-blot法检测无Mel组和Mel处理组中ADSCs向SCs诱导过程中细胞凋亡相关基因Caspase-3、Caspase-8、Bcl-2和Bax的m RNA和蛋白表达水平。结果显示,50 nmol/L Mel处理过的细胞活力最高;ADSCs向SCs诱导后S-100和GFAP呈阳性表达,并且观察到Mel的添加并不会影响到SCs的表型特征。ADSCs向SCs诱导后Bcl-2表达量明显低于对照组,Caspase-3、Caspase-8和Bax的表达量显著高于对照组,细胞凋亡较多;在加入Mel后Bcl-2表达量显著升高,Caspase-3、Caspase-8和Bax的表达量显著下降。结果说明Mel可以显著抑制犬ADSCs向SCs诱导分化过程中的凋亡发生。     

布鲁氏菌全基因组DNA芯片研制及比较基因组杂交方法的建立

为利用布鲁氏菌强毒株马耳他布鲁氏菌(B.melitensis)16M和流产布鲁氏菌(B.abortus)9-941全基因组序列,构建布鲁氏菌全基因组DNA芯片,并将其应用于比较基因组学分析,从基因库下载马耳他布鲁氏菌16M和流产布鲁氏菌9-941中的3 218个基因设计引物,经过条件优化和重新设计引物等方法进行大规模PCR扩增,成功扩增3 212条基因。产物纯化后点制醛基修饰玻片,每个基因2个点,加上阳性和阴性对照,芯片上合计6 912个探针。囊括了布鲁氏菌3 212条基因和阳性、阴性对照点。采用Cy3/Cy5双色荧光杂交技术,分别以马耳他布鲁氏菌16M和流产布鲁氏菌9-941作为参照和待测样本进行荧光双色杂交分析,成功建立了布鲁氏菌比较基因组杂交分析方法。若干质控杂交结果表明,建立的全基因组DNA芯片杂交结果与全基因组测序结果完全一致。证明成功建立了基于全基因组DNA芯片的布鲁氏菌比较基因组学技术平台。