猪繁殖与呼吸综合征病毒NADC30-like毒株对猪链球菌2型协同感染机制的研究

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猪链球菌(Streptococcussuis,S.suis)是猪呼吸道中的一种常在菌,其中猪链球菌2型(Streptococcussuisserotype2,SS2)是猪链球菌35种血清型中毒力最强、流行最为广泛的血清型,一般定植于健康猪的扁桃体。猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcinereproductiveandrespiratorysyndromevirus,PRRSV)NADC30-like毒株是近几年影响我国养猪生产的PRRSV流行毒株之一,本实验室于2016年分离获得PRRSVNADC30-likeSDlz1601株,除其Nsp2区域具有与NADC30毒株相同的131个氨基酸缺失之外,在814~822位点还有9个氨基酸的缺失。近年来,PRRSVNADC30-like毒株有进一步扩大的趋势,对养猪业造成了巨大的经济损失。当猪感染PRRSV后,PRRSV入侵猪肺泡巨噬细胞(PAM),抑制PAM细胞的免疫功能,SS2能够通过呼吸道进入肺部,对机体造成损伤,更严重的引起全身感染。  本研究用实验室分离获得的SS2QH株,根据SS2荚膜多糖抗原编码基因CPS2J设计1对特异性引物,用PCR方法扩增目的片段,克隆到pMD18-T载体,转化Trans-T1感受态细胞,经PCR反应与测序鉴定得到阳性重组质粒。将重组质粒稀释,作为标准品,建立标准曲线。试验结果显示,该方法对SS2具有良好的特异性,能够区分其与其他血清型S.suis及其它细菌,重复性试验变异系数小于2.5%。临床检测显示该方法的敏感性明显高于常规PCR方法和细菌分离的方法,实现了S.suis的快速诊断和定量检测。  体外感染试验是用PRRSVSDlz1601毒株(NADC30-like)感染PAM细胞后,再接种SS2QH株菌液,通过黏附入侵试验、细胞内生存试验、间接免疫荧光、透射电镜观察及对炎性细胞因子表达和NF-κB信号通路活化的检测,探索PRRSV对SS2协同感染的机制。黏附入侵试验和细胞内生存试验结果显示,与单独SS2感染组相比,混合感染组黏附在PAM细胞表面和入侵到PAM细胞内的SS2数量更多,且SS2在PAM细胞内更难以被溶解。通过间接免疫荧光和透射电镜观察发现,在PRRSV的协同感染下,SS2更容易侵入到PAM细胞内,对PAM细胞造成更严重的损伤。利用荧光定量PCR方法研究PRRSV与SS2协同感染引起炎性细胞因子的表达量变化,结果发现混合感染组PAM细胞在SS2感染后8h产生更强烈的炎性反应,包括IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CCL4表达量显著上调。在SS2感染8h后,混合感染组引起IL-10与IFN-β的表达量显著上调。通过Westernblot试验探索PRRSV与SS2混合感染后对NF-κB信号通路影响,结果显示PAM细胞胞浆中的p65亚基表达量明显降低,而核内p65亚基表达量显著升高,胞浆内磷酸化p65和磷酸化IκBα表达量显著增加,证实混合感染后,PAM细胞会通过上调炎性细胞因子的表达量和激活NF-κB信号通路引导机体进行免疫应答。  体内感染试验是通过感染健康易感仔猪,对其进行体温测定、临床症状、剖检变化以及组织病理学观察,并利用建立的荧光定量PCR方法检测不同时间点血液中的含菌量和各组织中的含菌量。结果发现,PRRSV与SS2共感染组体温上升更快且上升幅度更高,发病时间更快,发病程度更严重,死亡率达100%,明显高于其他组。荧光定量PCR结果显示,PRRSV和SS2共感染组在攻毒SS2后的第3天血液含菌量最高,为105.5copies/μL,而SS2单独感染组第6天血液中含菌量达到最高,为104.3copies/μL;各组织中含菌量检测结果显示混合感染组在各组织中含菌量明显高于SS2单独感染组,且心脏中含菌量最高(106.2copies/μL),其次是肺脏。通过PRRSV对SS2协同感染体内试验证明了PRRSV能够促进SS2对机体的入侵和增殖,加快发病速度和组织病变程度,引起更高的死亡率。
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