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猪瘟病毒(Classical swine fever virus,CSFV)可引起猪的高度传染性疾病,即猪瘟。作为一种对生猪养殖业危害很大的病毒,其致病机制的研究持续受到关注。由于兔弱化毒株疫苗以及各种亚单位疫苗的出现,猪瘟的疫情在一定程度上得到了控制,但仍未彻底根除。目前对CSFV致病的分子机制研究更加关注其与宿主细胞互作的信号通路及宿主关键调控基因,以期望对其侵染致病的具体过程了解的更加透彻。
本文通过已获得的CSFV不同毒力株侵染巨噬细胞的转录组测序数据,遴选了CSFV石门株相对于CSFVC株和MOCK感染组上调及下调的基因,并根据其功能和调控关系构建了基因共表达网络。在共表达网络中心我们关注到了同种异体移植炎症因子-1(Allograft inflammatory factor-1,AIF-1),对其出现的生物学意义展开了研究。
(1)利用生物信息学手段分析了猪AIF-1蛋白的互作网络,通过不同物种蛋白序列比对,构建其系统发育树,验证了它的保守性。在获得的临床病理样本中,免疫组化法确定AIF-1在猪瘟病料肾组织中的表达高于其在正常猪肾组织中的表达。初步确定了AIF-1表达与CSFV感染的相关性。应用CSFV石门株建立巨噬细胞侵染模型,在接毒0、12、24、48小时后分别收取样品开展检测。qRT-PCR、蛋白免疫印迹和免疫荧光技术验证AIF-1在CSFV石门株侵染巨噬细胞后,在转录和蛋白表达水平出现显著性上调。研究同时发现炎性因子白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)在此过程中出现协同性上调表达。研究结果确定了AIF-1是巨噬细胞应答CSFV石门株侵染的关键细胞因子,并且可能与IL-6的侵染应答有关。
(2)利用pGenesil-1和pEGFP-C1载体分别构建AIF-1干扰和过表达体系,并采用qRT-PCR及westernblot方法给予验证。研究结果首先表明,在猪巨噬细胞3D4/21中,AIF-1仍是调控IL-6的上游细胞因子。进一步将AIF-1干扰和过表达体系分别转染巨噬细胞后,接种CSFV石门株与对照组开展比较研究。研究结果显示,CSFV石门株侵染巨噬细胞之后,IL-6在AIF-1干扰组的表达出现显著性降低;当AIF-1过表达时,CSFV石门株侵染巨噬细胞后IL-6的表达显著高于对照组。干扰或过表达AIF-1可拮抗或增强CSFV石门株诱导巨噬细胞的IL-6的表达,研究结果表明CSFV石门株诱导AIF-1上调表达导致IL-6表达增强。
(3)采用AIF-1干扰和过表达体系,验证AIF-1对CSFV石门株在巨噬细胞中复制的影响。结果显示,当干扰AIF-1时,CSFV石门株的复制曲线相比正常接毒组明显减缓,而过表达AIF-1组的CSFV石门株则显示较正常接毒组具有更快的增殖速度。对照组中,无意质粒转染组的病毒增殖曲线与正常接毒组无显著性差异。研究结果提示了AIF-1作为巨噬细胞关键基因可能介导炎性微环境以促进CSFV在宿主细胞中复制。
本研究阐明CSFV石门株在猪巨噬细胞中可上调AIF-1从而调控IL-6的高表达,同时,猪巨噬细胞中高表达的AIF-1可促进CSFV石门株增殖。研究提示了AIF-1在巨噬细胞应答CSFV侵染中的关键作用,对其机制的探究将有助于深入理解CSFV的侵染机制,为有效防控猪瘟提供科学数据。
本文通过已获得的CSFV不同毒力株侵染巨噬细胞的转录组测序数据,遴选了CSFV石门株相对于CSFVC株和MOCK感染组上调及下调的基因,并根据其功能和调控关系构建了基因共表达网络。在共表达网络中心我们关注到了同种异体移植炎症因子-1(Allograft inflammatory factor-1,AIF-1),对其出现的生物学意义展开了研究。
(1)利用生物信息学手段分析了猪AIF-1蛋白的互作网络,通过不同物种蛋白序列比对,构建其系统发育树,验证了它的保守性。在获得的临床病理样本中,免疫组化法确定AIF-1在猪瘟病料肾组织中的表达高于其在正常猪肾组织中的表达。初步确定了AIF-1表达与CSFV感染的相关性。应用CSFV石门株建立巨噬细胞侵染模型,在接毒0、12、24、48小时后分别收取样品开展检测。qRT-PCR、蛋白免疫印迹和免疫荧光技术验证AIF-1在CSFV石门株侵染巨噬细胞后,在转录和蛋白表达水平出现显著性上调。研究同时发现炎性因子白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)在此过程中出现协同性上调表达。研究结果确定了AIF-1是巨噬细胞应答CSFV石门株侵染的关键细胞因子,并且可能与IL-6的侵染应答有关。
(2)利用pGenesil-1和pEGFP-C1载体分别构建AIF-1干扰和过表达体系,并采用qRT-PCR及westernblot方法给予验证。研究结果首先表明,在猪巨噬细胞3D4/21中,AIF-1仍是调控IL-6的上游细胞因子。进一步将AIF-1干扰和过表达体系分别转染巨噬细胞后,接种CSFV石门株与对照组开展比较研究。研究结果显示,CSFV石门株侵染巨噬细胞之后,IL-6在AIF-1干扰组的表达出现显著性降低;当AIF-1过表达时,CSFV石门株侵染巨噬细胞后IL-6的表达显著高于对照组。干扰或过表达AIF-1可拮抗或增强CSFV石门株诱导巨噬细胞的IL-6的表达,研究结果表明CSFV石门株诱导AIF-1上调表达导致IL-6表达增强。
(3)采用AIF-1干扰和过表达体系,验证AIF-1对CSFV石门株在巨噬细胞中复制的影响。结果显示,当干扰AIF-1时,CSFV石门株的复制曲线相比正常接毒组明显减缓,而过表达AIF-1组的CSFV石门株则显示较正常接毒组具有更快的增殖速度。对照组中,无意质粒转染组的病毒增殖曲线与正常接毒组无显著性差异。研究结果提示了AIF-1作为巨噬细胞关键基因可能介导炎性微环境以促进CSFV在宿主细胞中复制。
本研究阐明CSFV石门株在猪巨噬细胞中可上调AIF-1从而调控IL-6的高表达,同时,猪巨噬细胞中高表达的AIF-1可促进CSFV石门株增殖。研究提示了AIF-1在巨噬细胞应答CSFV侵染中的关键作用,对其机制的探究将有助于深入理解CSFV的侵染机制,为有效防控猪瘟提供科学数据。