您的当前位置:首页正文

经典和高致病性PRRSV疫苗株嵌合病毒的构建及其免疫原性分析

2024-03-21 来源:爱go旅游网
第37卷第4期 中国预防兽医学报 Vo1.37.NO.4 2015年4月 Chinese Journal of Preventive Veterinary Medicine Apr.2015 doi:10.3969 ̄.issn.1008-0589.2015.04.01 经典和高致病性PRRSV疫苗株嵌合病毒的构建 及其免疫原性分析 张武超1,2,冷超粮 ,张洪亮 ,陈家锃 ,白 云 ,张秋月:,彭金美:, 刘永刚 ,童光志 ,田志军 ,蔡雪辉 (1.吉林农业大学动物科学技术学院,吉林长春130118;2.中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室/ 动物病原检测与流行病学研究创新团队,黑龙江哈尔滨150001;3.中国农业科学院上海兽医研究所,上海200241) 摘要:为研究经典和高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP.PRRSV) ̄苗株间的生物学差异,本实验以经 典PRRSV疫苗株CH.1R的全长感染性克隆pCH.1R为骨架,利用反向遗传操作技术分别将其ORFla、ORFlb和 ORF2—7替换为HP.PRRSV HuN4.Fl12的相应片段,构建3个全长cDNA嵌合质粒。将构建的3个重组cDNA质 粒经体外转录后转染BHK.21细胞,并于Marc.145细胞中传代,拯救出3种嵌合病毒,分别命名为rCH.1R.Tla、 rCH.1R-Tlb和rCH.1R.T27。病毒一步生长曲线结果表明,3种嵌合病毒在Marc.145细胞中的生长特性与亲本病 毒CH.1R基本一致;动物实验结果显示,嵌合病毒实验组血清中PRRSV N蛋白抗体阳转率分别为3/3(rCH.1R- Tla)、2/3(rCH.1R-Tlb)和1/3(rCH.1R—T27),而CH.IR免疫组血清N蛋白抗体检测始终为阴性。以上结果表明, HP.PRRSVHuN4.F112非结构蛋白在N蛋白抗体产生中起关键辅助或协同作用。 关键词:猪繁殖与呼吸综合征;嵌合病毒;ORFla;ORFlb;ORF2.7 中图分类号:¥852.65 文献标识码:A 文章编号:1008.0589(2015)04—0241—05 The construction and immunogenic analysis of chimeric virus between attenuated classical and highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus vaccine strains ZHANG、^ 一chao --,LENG Chao—liang ̄,ZHANG Hong—liang:,CHEN Jia-zeng2,BAI Yun , ZHANG Qiu—yue ,PENG Jin.mei ,LIU Yong-gang2,ToNG Guang—Zhi ,TIAN Zhi-jun ,CAI Xue-hui ’ (1.College of Animal Science and Technology,Jilin Agricultural University,Changchnn 130118,China;2.Research and Innovation Team of Animal Pathogenic Surveillnace and Epidemiological,State Key Laboratory of Veterinary Biotechnology,Harbin Veterinary Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150001,China; 3.Shanghai Veterinary Research Instiutte,Chinese Academy of Agriculutral Sciences,Shanghai 200241,China) Abstract:To investigate the biological differences between aRenuated classical porcine reproductive and respiratory syndrome virus(PRRSV)and highly pathogenic PRRSV(HP。PRRSV)vaccine strains,based on the infectious clone of attenuated classical PRRSV of pCH.1R。three chimeric ful1.1ength cDNA plasmids were constructed,in which the ORFla,ORFlb and ORF2—7 genes of pCH.1R were replaced by the corresponding genes from HP—PRRSV vaccine strain HuN4一F1 12,respectively.The full_length RNAs were prepared from the trhee infectious cDNA clones by抽vitro transcriptions and transfected into BHK一2 1 cells for the virus packaging and then passaged in Marc一145 cells to rescue the chimeric virus,correspondingly,designated rCH一1R-Tla, *Corresponding author 收稿日期:2014.09.23 基金项目:国家自然科学基金(31001050、31270045);黑龙江省杰出青年科学基金(JC201314) 作者简介:张武超(1991一),男,河南汝州人,硕士研究生,主要从事猪繁殖与呼吸综合征病毒分子免疫学研究 通信作者:E.mail:aci139@snia.com;tzj@hvri.ac.cn 242 中国预防兽医学报 2015拄 rCH一1R—Tlb and rCH.1R.T27.The growth kinetics reve ̄ed that three chimeric viruses showed similar growth patterns to their parental virus CH.1R.Then,the animal experiment results showed that the seroconverted percentages of he anttibodies against the PRRSV N protein from the inoculated piglets were 3/3 for rCH一1R—Tla.2/3 f0r rCH一1R-Tlb and 1/3 for rCH一1R-T27,but no anti-N protein antibody was detected in the CH-1R inoculated piglets.Our results indicated that the nonstmctural protein of HuN4-F1 12 plays an important role in the procedure of inducing the speciifc antibodies ofN protein抽vivo. Key words:porcine reproductive and respiratory syndrome;chimeric virus;ORFla;ORFlb;ORF2—7 猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是一种由PRRS病毒 (PRRSV)引起的猪病毒性传染病,主要临床特征为 妊娠母猪繁殖障碍和各年龄阶段猪呼吸系统疾病[1]。 国内于1996年从发病猪场首次分离到PRRSV[21, 2006年由PRRSV变异株引起的高致病性PRRS fHP.PRRS)给我国养猪业造成了严重的经济损失, 已成为严重危害我国养猪业的传染病之一[3-5]。目 前,疫苗免疫仍是防控PRRS的有效方法,但现有 的经典PRRSV和HP.PRRSV疫苗在诱导机体免疫 反应和交叉保护等方面存在很大差异 】,而关于这 种差异产生的机制尚无报道。 本实验以经典PRRSV疫苗株CH.1R的全长感 染性克隆pCH.1R为骨架,将其ORFla、ORFlb和 ORF2.7分别替换为H.PRRSV HuN4.F112的相应片 段,拯救出3种嵌合病毒,免疫原性比较结果表 明,HuN4一F112非结构蛋白在PRRSV N蛋白抗体 产生中起关键辅助或协同作用。本研究在分子水平 揭示了经典PRRSV与HP.PRRSV疫苗株间的免疫 学差异,同时为PRRS新型基因工程疫苗的研发奠 定基础。 1 材料和方法 1.1 主要实验材料及实验动物经典PRRSV和 HP-PRRSV疫苗株的全长cDNA感染性克隆pCH.1R 和pHuN4.F112由本实验室构建 ;重组亲本病毒 CH-1R(rCH.1R)由本实验室拯救并保存;BHK.21、 Marc一145传代细胞系和抗PRRSV N蛋白的单克隆 抗体(MAb)由本实验室制备;15头4周龄PRRSV抗 原抗体阴性健康仔猪购自哈尔滨市周边某猪场。 1.2主要试剂 限制性内切酶和T4 DNA连接酶购 自NEB公司;RNeasyPlusMiniRNAKit购自Qiagen 公司;转染试剂DMRIE.C购自Invirtorgen公司;体 外转录试剂盒mMessage High Yield Capped RNA Transcription kit购自Ambion公司;山羊抗小鼠 FITC荧光标记的IgG(FITC.IgG)购自北京中杉金桥 生物技术有限公司;感受态细胞DH5a、Transl10 和DNA Marker购自北京全式金生物技术有限公司; IDEXX PRRSV X3 Kit购自中国IDEXX公司。 1.3嵌合病毒的构建策略分别选择限制性内切 酶Pac I/Asc I作为替换ORFla基因、Nhe I/Asc I作 为替换ORFlb基因及Asc I/Swa I作为替换ORF2.7 基因所用的酶切位点进行嵌合病毒的构建(图1)。 pcH_ R lPac I NneI A5cI l SwI i 5qJTR pHuN4-F1 12 5’UrR— pCH-1R-Tlb 5。UTR— pCH-1R-T27 5-unRJ 图1 PRRSV嵌合病霉构建示意图 Fig.1 Conlilru ̄lon sdlclnl ̄e Of ̄,hilnl ̄cPRRSVs 1.4嵌合病毒基因组的体外转录 利用3’端Polv (A)尾引入的Swa I限制性酶切位点将3种重组质粒 线性化。根据体外转录试剂盒说明书合成病毒 RNA,转录反应体系为:10 L 2xNTP/CAP,2 L Enzyme Mix,2 IxL 10xReaction buffer,1 g线性化 质粒模板,加无核酸酶水至20 ,置于37℃水浴 锅中转录1 h~2 h。 1.5嵌合病毒的拯救按照转染试剂DMRIE C试 剂操作说明方法,将体外转录合成的嵌合病毒RNA 转染于细胞密度为70%~90%的BHK.21细胞。并 于37℃5%CO 中培养4 h,弃上清液,加入2% ~3%FBS的细胞维持液。培养24 h后收取转染细 胞,反复冻融、离心,取上清液接入培养48 h的单 层Marc.145细胞按常规方法进行培养,观察细胞病 变(CPE),并进行连续传代培养。 第4期 张武超,等.经典和高致病性PRRSV疫苗株嵌合病毒的构建及其免疫原性分析 245 成,其生物学和免疫学特性等均有可能发生改变。 本实验室前期研究表明,经典PRRSV CH.1R疫苗 一次免疫后,血清中N蛋白的抗体水平较低[14】,而 HP.PRRSV HuN4.F112疫苗免疫后,第2周血清N 蛋白抗体就全部转阳,并且S/P值维持在3左右。 本实验中,嵌合病毒rCH.1R-Tla和rCH.1R-Tlb免 疫动物后,可诱导机体产生N蛋白抗体且水平较 高,从而证明,HP.PRRSV HuN4.F112非结构蛋白 在N蛋白抗体产生中起关键的辅助或协同作用。虽 然国内外对PRRSV非结构和结构蛋白的功能研究 已取得了相应的进展,但这些蛋白功能的确切机制 仍知之甚少。因此,关于PRRSV诱导机体免疫应 答的具体机制,还需要进行深入的研究。 参考文献 Lunney J K,Benfield D A,Rowland R R.Porcine reproductive and respiratory syndrome virus:an update on an emerging and re-emerging viral disease of swine[J】.Viurs Res,2010,154 (1-2):1-6. [2] 郭宝清,陈章水,刘文兴,等.从疑似PRRSV感染的胎儿 分离PRRSV的研究[J].中国预防兽医学报,1996,18(2): 1—4. 【3] 童光志,周艳君,郝晓芳,等.高致病性猪繁殖与呼吸综 合征病毒的分离鉴定及其分子流行病学分析[J]_中国预防 兽医学报,2007,29(5):323—326. 【4】 Tong Guang—zhi,Zhou Yan_jlⅡ1,Hao Xiao—feng,et a1.Highly pathogenic porcine reproductive and respiratory snydrome,China 【J].Emerg Infect Dis,2007,13(9):1434—1436. [5】 An Tong・qing,Tian Zhi-jun,Xiao Yan,et a1.Origin of hi曲ly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus, China[J】.Emerg Infect Dis,2010,16(2):365—367. [6] Tina Zhi-jun,An Tong—qing,Zhou Yan_jLu1,et a1.An attenuated live vaccine based on highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus(uP-PRRSV)protects piglets against HP—PRRS[J].Vet Microbiol,2009,138(1—2):34—40. [7】 孟甄祥,安同庆,陈家锃,等.高致病性PRRS活疫苗 (HuN4一F112株)抗体对II型不同亚群PRRSV的中和效果[J]_ 中国预防兽医学报,2012,34(5):401.404. [8] Zhang Shan・rui,Zhou Yan-jun,Jinag Yi—feng,et a1.Generation of all infection clone of HuN4-F1 12,an attenuated live vaccine strain of porcine reproductive and respiratory syndrome virus【J]. Virol J,2011,8:410—416. [9] Meulenberg J J,Bos—de Ruijter J N,Wensvoort G,et a1.An infectious eDNA clone of porcine reproductive and respiratory syndrome virus[J].Adv Exp Med Biol,1998,440:199—206. [10] Nielsen H S,Liu G,Nielsen J,et a1.Generation of na infectious clone of VR-2332,a highly virulent North American-type isolate of porcine reproductive and respiratory syndrome viurs【J].J Virol,2003,77(6):3702—371 1. Wang Yue,Liang Ya-jie,Han Jun,et a1.Attenuation of PRRSV strain MN1 84 using chimeric construction winl vaccine sequence [J].Virology,2008,371(2):418—429. [12] Kwon B,Ansari I H,Pattnaik A K,et a1.Identification of vim— lence determinants of porcine reproductive and respiratory syn— rdome virus through construction of chimeric clones[J].Virolo— gY,2008,380(2):371—378. [13] Li Yan,Zhou Lei,Zhang Jia-long,et a1.Nsp9 and Nspl0 con— tirbute to the fatal virulence of highly pathogenic porcine repro— ductive and respiratory snydrome viurs emerging in China【J]. PLoS Pathog,2014,10(7):e1004216. [14] 冷超粮.高致病性猪繁殖与呼吸综合征活疫苗诱导中和抗体 产生的分子基础【D】.广州:华南农业大学,2014. (本文编辑:赵晓岩) 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容