关键词:
猪繁殖与呼吸综合征病毒
流行病学调查
干扰素
变异
疫苗
摘要:
猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引发的全球性病毒性传染病,此病特点在于母猪会出现严重的流产症状,同时各年龄段的猪都会表现出呼吸障碍,给全世界养猪业带来的损失仅次于非洲猪瘟。PRRSV是一种RNA病毒,极易发生变异和重组,疫苗研究速度远远比不上病毒变异速度,导致疫苗对不同变异毒株之间产生的抗体交叉保护力较弱,不能对猪只提供全面的、足够的免疫保护力,且弱毒疫苗存在毒力返强的风险,这大大增加了我国对PRRS的防控难度。干扰素(Interferon,IFN)是一类具有种属特异性的细胞因子,具有抑制病毒、免疫调节和抑制肿瘤功能。因此,对我国PRRSV进行监测和监控,分析其流行情况和遗传变异情况,筛选安全有效的疫苗候选株是如今防控该病的关键环节。本研究采集河南省18地市在2022-2023年间疑似感染PRRSV的临床病料样品,进行PRRSV分子流行病学调查并根据ORF5测序结果选择有特殊变异的毒株进行病毒分离鉴定,在蛋白水平上分析分离株诱导IFN信号通路相关蛋白能力,拟从中筛选出能为PRRSV疫苗研发提供可能的流行毒株,并对分离株进行全基因组测序分析,了解其重组信息,为我国对PRRS的防控提供基础数据和理论支持。具体研究内容如下:
1、2022-2023年河南省PRRSV分子流行病学调查
2022-2023年在河南18个地市采集1171份临床病料样品,采用RT-PCR进行PRRSV筛查,并统计不同季节和地区感染情况,结果共检测出324份阳性样品,检出率为27.67%,河南省不同地区和季节PRRSV样品阳性率分别为13.95%~62.50%和21.74%~32.8%。对324份阳性样品ORF5基因序列进行扩增测序,对测序结果进行遗传进化和氨基酸序列变异分析,结果共扩增获得62条完整ORF5基因序列,其中包括61条PRRSV-2和1条PRRSV-1ORF5序列,61条PRRSV-2序列中有45株属于sublineage 1.8,8株属于sublineage1.5,1株属于sublineage 8.7,7株属于sublineage 5.1,所占比例分别为73.77%(45/61)、13.11%(8/61)、1.64%(1/61)、和11.48%(7/61),氨基酸序列比对结果显示,部分病毒株氨基酸变异位于GP5抗原表位关键区域,其中2株类NADC30 GP5存在氨基酸缺失,1株类NADC30在GP5插入一位氨基酸。表明河南省猪群PRSSV流行情况严重,且有多样化、复杂化趋势,其中sublineage 1.8为主要流行毒株。
2、PRRSV流行毒株的分离鉴定及特性研究
本试验根据试验一ORF5序列遗传分析的结果,并结合临床特征选择32份具有代表性的阳性临床样品且无其他病原体污染的病料研磨液接种PAM细胞和Marc-145细胞进行体外病毒分离培养,利用RT-PCR和间接免疫荧光试验(Indirect immunofluorescence assay,IFA)进行分离鉴定,并对鉴定为PRRSV的毒株进行传代20次后利用蛋白免疫印迹(Western Blot,WB)法研究其对IFN信号通路相关的STAT2和ISG56两种蛋白的诱导作用,以期为PRRS新型高效疫苗的研发提供候选毒株。细胞分离结果显示感染HN-PY-01、HN-NY-01、HN-AY-04、HN-LH-01、HN-ZZ-045株的细胞出现形态变化,RT-PCR结果验证了导致细胞形态发生变化的是PRRSV,为了进一步确定该分离物是PRRSV进行了IFA鉴定,结果显示有5株检测到绿色荧光信号,说明成功分离到了5株PRRSV毒株。WB结果显示PRRSV HN-NY-01和HN-PY-01株可以在Marc-145细胞内诱导STAT2和ISG56蛋白的表达,且这种诱导作用是在病毒复制过程中产生的,而其他分离株不能诱导这两种蛋白的表达。这种能诱导IFN信号通路相关蛋白的PRRSV分离株的鉴定可能有利于针对PRRS的疫苗开发。
3、PRRSV分离株的遗传进化分析
为了了解HN-NY-01、HN-PY-01两株PRRSV分离株可能发挥诱导IFN信号通路相关蛋白作用的氨基酸位点,RT-PCR扩增其全长基因组,分析其全基因组序列相似性、遗传演化关系、重组事件以及与抑制IFN产生有关的Nsp1、Nsp2、Nsp4、Nsp11、Nsp12、N蛋白氨基酸序列变异特征,以期找到能诱导IFN信号通路相关蛋白产生的原因。同源性分析结果显示,两毒株与NADC30同源性最高,与QYYZ毒株同源性