云南地区输入性基孔肯雅病毒的分离培养及其对树鼩感染性研究

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基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)是一种属于披膜病毒科,甲病毒属单股正链RNA的虫媒病毒。人感染CHIKV会引发以突发性高烧、皮疹、关节痛等典型临床症状的基孔肯雅热疾病。目前,基孔肯雅热已在全球多个国家和地区传播流行,已经成为当前全球性重要的公共卫生问题之一。我国的基孔肯雅热疫情主要以输入性传播为主。云南省位于我国西南边陲比邻东南亚国家,是我国面向南亚、东南亚国家的辐射中心。近年来东南亚国家基孔肯雅热疫情频繁爆发。随着经济全球化的进程,跨境人群的频繁往来,对云南地区基孔肯雅病毒的预防和控制带来了巨大挑战。此外,针对基孔肯雅热人群临床还没有特效药和保护性疫苗。其中缺少真实模拟人类感染CHIKV后的小动物模型的开发是制约CHIKV药物研发和疫苗研究的关键因素之一。树鼩作为云南省特有的一种动物资源,具有繁殖周期短,易于饲养等显著优势,因此,用于动物模型已被广泛接受。目前在树鼩上已经成功建立了多种病毒的动物模型,而在建立树鼩动物模型来模拟CHIKV感染的临床症状方面尚无报道。基于此,本论文针对云南省输入性基孔肯雅热病例进行了CHIKV病毒分离和培养,并利用该分离毒株对树鼩进行了体内和体外感染性的研究,为树鼩成为CHIKV感染的动物模型提供重要科学依据。首先,本研究对2019年5月-8月期间收集的10例由东南亚国家输入性CHIKV的血浆样本进行了核酸提取、病毒全基因组扩增与分析,以及病毒的体外分离和培养。研究结果表明,10个毒株与东/中/南非(ECSA)谱系具有99.61%-99.74%的核苷酸一致性,经同源关系进化树分析表明这些CHIKV毒株均属于ECSA谱系中的印度洋亚型。10个毒株E1基因中具有K211E突变,E2基因中具有V264A突变以及G60D和I211T突变。利用C6/36和BHK细胞进行了CHIKV体外的分离培养,经Real-time PCR、噬斑法、间接免疫荧光、以及CHIKV正负链的检测,结果发现,我们在体外成功获得9例CHIKV毒株的分离培养,其病毒滴度为10~6-10~7PFU/ml。其次,我们利用分离得到的CHIKV毒株,分别针对树鼩原代皮肤成纤维细胞(TSDF)和肾细胞(TSKC)进行了感染性研究。研究结果表明,CHIKV感染原代细胞后,病毒上清经Real-time PCR、噬斑法、间接免疫荧光、CHIKV正负链、以及细胞因子的检测,我们发现在体外分离培养得到的CHIKV毒株对TSDF和TSKC具有一定的感染性。最后,为了进一步建立CHIKV感染树鼩动物模型,我们利用分离得到的CHIKV毒株,采用皮下注射、左垫注射方式感染子一代成年树鼩。研究结果表明,树鼩出现了持续性的病毒血症以及与人类极为相似的临床症状皮疹和脚垫肿胀。经Real-time PCR对脑,肝,皮肤,左肌肉,右肌肉,骨骼,前列腺,脾,踝关节,指关节,肘关节11种组织研磨液进行检测,结果表明,11种组织能在16w期间内间断的检测出病毒核酸,其中脾脏和指关节组织中病毒载量最高,达到108.5 copies/ml。综上所述,本研究通过对云南地区10例输入性CHIKV毒株的分离培养及其对树鼩感染性的研究,揭示了云南地区基孔肯雅热病例的主要基因型以及对树鼩的感染性,为树鼩成为CHIKV感染的动物模型提供重要科学依据。同时也为以后CHIKV临床症状发病机制的研究提供了重要的研究理论基础。
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