白藜芦醇对伪狂犬病毒的体内外抑制活性及其作用机制研究

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研究表明白藜芦醇对疱疹病毒具有较好的抑制作用。伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)是一种对养猪业危害严重的疱疹病毒,目前的防治措施主要为疫苗接种,但存在免疫失败和无特效治疗药物现状。鉴于上述现状,本研究选择白藜芦醇作为研究对象,通过体外系列研究和建立体内病毒感染疾病模型,评价其体内外抑制病毒活性,并阐明其作用机制。主要研究内容及结果如下:1白藜芦醇对PRV的体外抑制活性研究采用CCK-8法和测定病毒滴度法评价白藜芦醇的体外抑制PRV活性。结果白藜芦醇对PRV感染引起的PK-15细胞存活率降低具有极显著(p<0.01)抑制作用,并能极显著(p<0.01)降低病毒在细胞内的增殖。白藜芦醇对PK-15细胞的半数有毒浓度大于60μg/m L,其对PRV的半数抑制浓度为3.92±0.08μg/m L,治疗指数为大于15.31±0.33,属高效低毒化合物。结论白藜芦醇具有较好的体外抗PRV活性。2白藜芦醇体外抑制PRV活性的作用特征研究以PRV g B基因为目的片段,设计引物和探针,采用探针法荧光定量PCR检测不同作用方式和不同加药时间对白藜芦醇抑制PRV活性的影响。结果1)成功克隆了连有PRV g B基因片段的质粒,以该质粒建立的标准曲线R2为0.996),PCR扩增效率为95.6%。2)以不同药物作用方式,考察白藜芦醇体外抗PRV活性,结果发现,白藜芦醇对PRV的抑制作用是通过影响病毒在胞内的繁殖而实现的。3)以病毒进入细胞后第0h、1h、2h、4h和8h加入白藜芦醇考察不同加药时间对抗病毒效果的影响,结果发现,各时间点加药组病毒滴度均低于病毒对照组,但随着加药时间的延迟药物对病毒的抑制效果变差。结论白藜芦醇发挥抑制PRV作用的特征为抑制病毒在宿主细胞内的复制,且其抑制作用主要在病毒感染细胞的早期。3白藜芦醇对PRV基因和细胞因子基因转录影响的研究采用SYBR Green荧光定量PCR方法,以β-actin作为内参基因检测白藜芦醇对PRV立即早期基因(IE180)、早期基因(EP0、US1和UL54)、病毒DNA合成所必需基因(UL5、UL8、UL9、UL29、UL30、UL42和UL52)以及病毒感染激活的细胞因子基因转录的影响。结果1)白藜芦醇对检测到的PRV立即早期基因(IE180)、早期基因(EP0、US1和UL54)和病毒DNA合成所必需基因(UL5、UL8、UL9、UL29、UL30和UL42)的转录具有广泛的抑制作用。2)白藜芦醇对PRV感染PK-15细胞后激活的Th-1型细胞因子IL-1β、IL-12p35、IFN-α、IFN-β、TNF-α和TNF-β及趋化因子G-CSF基因的转录均具有抑制作用。结论白藜芦醇对PRV基因及PRV感染激活的PK-15细胞细胞因子基因的转录具有广泛抑制作用。4白藜芦醇对PRV感染PK-15细胞信号通路NF-κB和ERK1/2活性影响的研究采用Western blot检测白藜芦醇对PRV感染PK-15细胞后不同时间点ERK1/2和NF-κB细胞信号通路相关蛋白含量的影响,并采用免疫荧光法观察白藜芦醇对PK-15细胞感染PRV后第12 h ERK1/2和NF-κB细胞信号通路相关蛋白含量及分布的影响。结果1)PRV感染激活了PK-15细胞ERK1/2和NF-κB细胞信号通路。白藜芦醇对PRV感染激活的PK-15细胞ERK1/2细胞信号通路活性无影响。白藜芦醇对PRV感染激活的PK-15细胞NF-κB细胞信号通路具有显著(p<0.05)抑制作用,抑制作用主要体现在阻断IκBα的降解和Rel A由细胞质向细胞核的转移。2)白藜芦醇对PRV感染诱导的p-ERK1/2表达量增加无抑制作用。白藜芦醇抑制了PRV感染诱导的IκBα降解和Rel A由细胞质向细胞核的转移,并抑制了PRV感染诱导的Rel A表达量增加。结论白藜芦醇通过抑制PRV感染诱导的IκBα降解,从而抑制病毒对NF-κB细胞信号通路的激活,随后抑制病毒基因的转录、蛋白和DNA的合成和病毒粒子的生成达到抑制PRV的作用。5白藜芦醇对PRV感染仔猪的疗效观察通过滴鼻接毒的方法建立PRV毒株仔猪伪狂犬病模型。于接毒前一周开始在饲料中添加不同剂量的白藜芦醇,接毒后改为灌服不同剂量的白藜芦醇,连续灌服3周。通过临床症状、存活率、测定病毒载量、组织病理学观察和血清细胞因子的检测等综合评价白藜芦醇对PRV感染仔猪的疗效。结果1)白藜芦醇能有效减轻仔猪感染PRV的临床症状:感染后第4d,病毒对照组80%猪只出现严重的呼吸或神经症状,白藜芦醇高、中和低剂量组分别有10%、10%和20%的猪只出现严重的呼吸或神经症状;2)白藜芦醇能提高PRV感染仔猪的存活率:病毒对照组猪只存活率为60%,白藜芦醇高、中和低剂量组存活率分别为100%、100%和90%;3)白藜芦醇提高PRV感染仔猪的生长性能:白藜芦醇治疗组的猪只生长性能均高于病毒对照组,且具有量效关系;4)白藜芦醇能显著抑制PRV在猪体内的复制及向环境中的病毒排泄:病毒载量检测结果表明,白藜芦醇能显著(p<0.05)降低鼻腔拭子和大脑中的病毒量;5)白藜芦醇能有效减轻PRV感染引起的大脑、心、肝、脾、肺和肾的炎症反应及组织损伤;6)白藜芦醇能有效提高猪只血清中抗病毒细胞因子的水平。结论白藜芦醇对PRV感染仔猪具有较好的防治作用,其疗效主要从三个方面体现,分别为抑制病毒的体内繁殖、减轻PRV感染引起的各组织器官的炎症反应及损伤和提高机体的免疫水平。综上所述,白藜芦醇具有较好的体内外抑制PRV活性,其发挥抑制PRV的作用机制主要体现在两个方面:一是针对病毒本身,白藜芦醇能抑制PRV感染诱导的IκBα降解,从而抑制病毒对NF-κB细胞信号通路的激活,有效抑制病毒基因的转录、蛋白和DNA的合成和病毒粒子的生成达到抑制PRV的作用;二是通过作用于动物机体,在PRV感染猪只中白藜芦醇能有效减轻病毒感染引起的炎症和对机体组织器官的损伤,提高机体抗病毒细胞因子表达水平。
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