关键词:
乙脑病毒
蝙蝠
分离
鉴定
基因组
序列分析
摘要:
研究背景和目的流行性乙型脑炎(Japanese encephalitis B,JE,简称乙脑)也称日本脑炎,是由流行性乙型脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV,简称乙脑病毒)引起,经蚊传播的人畜共患的中枢神经系统急性传染病。乙脑病毒是热带和亚热带地区最普遍的节肢动物媒介病毒之一,属于黄病毒科,黄病毒属病毒,为单股正链RNA病毒,RNA大小约为11kb,含有一个长的开放阅读框架(ORF)编码3个结构蛋白(C蛋白、PrM/M蛋白、E蛋白)和7个非结构蛋白(NS1、NS2a、NS2b、NS3、NS4a、NS4b和NS5),分五个基因型,一个血清型。乙脑流行于亚洲东部、南部及太平洋沿岸,全球每年大约有35000~50000例病例,其中约10000~15000例死亡。乙脑的受害者大多是儿童,约50%的幸存者有神经系统后遗症。乙脑在世界许多国家均有流行,我国是高发地区,全国除了青海以外的省市均有乙脑病例的报道,局部地区有爆发或者流行。乙脑病毒的动物储存宿主主要是猪和鸟。蝙蝠已经被认识到是一种重要的病毒储存宿主。中国和日本的一些研究表明在蝙蝠体内能检测到乙脑病毒或乙脑病毒的血清抗体。中国学者有从蝙蝠体内分离出乙型脑炎病毒的报道。近年来,中国云南省的4株乙脑病毒蝙蝠分离株(B58、GB30、HB49和HN97)的基因组序列已被确认,这4株乙脑病毒蝙蝠分离株均属于GⅢ型。然而,蝙蝠在人畜乙脑传播中的作用尚不清楚。鉴于乙脑病毒的基因型有一定的地区和时间分布特征,对蝙蝠乙脑病毒株的基因型以及其与人、猪、蚊分离株的基因同源性进行分析,可有助于探讨蝙蝠在乙脑病毒传播中的作用。本研究中,我们对本实验室采集自中国广东、海南、湖南的普通长翼蝠、小黄蝠、中华菊头蝠、大足鼠耳蝠这4个蝙蝠种的9份可疑乙脑病毒阳性标本进行了乙脑病毒分离、鉴定以及基因组序列的确定及分析。同时,我们从GenBank中选取了代表不同时间、地域、宿主的其他乙脑病毒株,包括23个乙脑病毒基因组全序列、12个E蛋白的基因序列、6个M蛋白的基因序列及1个NS5蛋白的基因序列,与我们的分离株一起进行基因序列的比较和分析。本研究目的是通过上述分析,初步阐明蝙蝠在乙脑病毒传播的作用。研究方法1蝙蝠乙脑病毒株的分离单层BHK-21细胞接种9份可疑蝙蝠乙脑病毒阳性标本(GD1、HN1、HN2、HN3、YY1、YY2、YY3、SY87、YY158),持续观察7天,并设本实验室保存的中山株(Nakayama)为阳性对照,正常细胞为空白对照。7天后收取细胞病毒液,于-80℃冰箱中冻存。每组5只2~3日龄NIH乳鼠分别经颅接种0.02ml可疑蝙蝠乙脑病毒阳性标本(GD1、HN1、HN2、HN3、YY1、YY2、YY3、SY87、YY158),设Nakayama株作阳性对照,阴性对照接种DEPC水。观察记录乳鼠是否出现拒乳、弓背、行动迟缓、侧卧、抽搐、嗜睡、偏瘫等症状以及死亡情况。接种后24h内每2h观察1次,24h后一天观察3次,持续14天。无菌操作解剖乳鼠取脑组织保存于RNAlater,置于-80℃冰箱。2蝙蝠乙脑病毒株的鉴定2.1蝙蝠乙脑病毒特异性核酸的检测将染毒BHK-21细胞悬液和染毒乳鼠脑组织进行RNA提取、逆转录、PCR,可疑阳性PCR产物送公司测全序。2.2蝙蝠乙脑病毒滴度的测定采用毒力稳定的第三代盲传病毒细胞液,用细胞全培液将病毒液作连续10倍的稀释从10-1到10-8,每一稀释度接种8孔,设阳性对照和空白对照。显微镜下观察记录病变孔数。采用Reed-Muench法计算TCID50。2.3间接免疫荧光参照文献以及抗体试剂盒说明书(Abcam)选择抗体工作浓度进行检测。2.4蝙蝠乙脑病毒半数致死量(LD50)的测定乳鼠以窝为单位分成12组,每组5~6只,采用经颅接种0.02ml的方式。一组为阳性对照组接种中山株(Nakayama),一组为阴性对照组接种5%MEM细胞培养液,另外十组分别接种GD1和HN2株10-0~10-4的病毒液。观察记录死亡情况,采用改良寇氏法计算半数致死量。取10-2组死亡鼠脑进行RNA的提取,RT-PCR检测乙脑病毒E基因的目的片段。2.5病理组织观察10-0GD1、10-0HN2组、阳性对照组和阴性对照组乳鼠死亡后立即取脑保存于10%福尔马林中,制成石蜡切片进行观察。3蝙蝠乙脑病毒株基因组的分析根据分离的国家、年份、宿主从Genbank中选出23个乙脑病毒基因组序列、12个E蛋白的基因序列、6个M蛋白的基因序列及1个NS5蛋白的基因序列作为比较的基因序列。采用MEGA4.0软件进行多序列比对。采用MegAlign软件对核苷酸的相似性、氨基酸序列的相似性进行计算。采用DNAMAN软件预测RNA二级结构。采用Geneious 5.5.6显示基