本研究为更好的模拟猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV)在猪体内的感染环境，拟建立PRRSV在呼吸系统的感染模型，为PRRSV体外研究提出新的方法，成功制备猪呼吸道上皮细胞体外培养体系：猪肺组织精细切片培养体系(Precision-cut lung slices，PCLS)和猪呼吸道上皮细胞气液培养体系(Air liquid interface，ALI)。
　　PCLS是肺组织的1种体外培养体系，含有猪肺组织几乎所有的细胞。针对制备的PCLS进行支气管上皮细胞纤毛活性评估，活/死细胞染色，间接免疫荧光法检测鉴定纤毛细胞、杯状细胞和猪肺泡巨噬细胞(PAM)的完整性与分布情况，结果显示制备的PCLS纤毛活性保持良好，大部分上皮细胞和肺组织细胞在制备后7d仍为活细胞，支气管上皮细胞保存完好且在肺组织内分布着大量PAM细胞。利用本实验室分离保存的HuN4、XD-15、WK-34、WK-38、LCL-75和DL-1510PRRSV毒株感染PCLS，结果表明6株PRRSV毒株均可感染PCLS，但在PCLS内的生长特性不尽相同。为进一步阐明PRRSV在PCLS中的感染特性，将制备好的PCLS分为8组，其中4组在PCLS培养体系中加入无特定病原体(SPF)猪的原代PAM细胞，然后分别用干扰素-γ(IFN-γ)和脂多糖(LPS)，白介素-4(IL-4)将PCLS体系中的PAM细胞活化为M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞，HuN4毒株感染活化和未活化的PCLS。通过病毒滴度、基因拷贝数的测定，表明IFN-γ和LPS活化PCLS后对HuN4的复制具有一定的抑制作用；乳酸脱氢酶(LDH)释放实验证明HuN4感染PCLS能够诱导其产生细胞毒性，并且PAM细胞数量较高的PCLS组LDH释放量更高，表明PAM细胞的数量和病毒诱导PCLS产生细胞毒性呈正相关性；建立检测细胞因子IL-4、白介素-10(IL-10)、干扰素-α(IFN-α)和干扰素-β(IFN-β)mRNA变化的相对荧光定量法，测定HuN4感染PCLS后细胞因子IL-4、IL-10、IFN-α和IFN-βmRNA的表达，结果表明HuN4感染PCLS后IL-4mRNA表达未见明显变化，Ⅰ型干扰素IFN-α和IFN-βmRNA表达得到抑制，IL-10mRNA表达水平升高。本研究对于PRRSV在肺组织感染引起的天然免疫应答和炎症反应特点的研究具有重要意义。
　　另外本研究建立了猪呼吸道上皮细胞气液培养体系。该培养体系包含基底细胞、纤毛细胞和黏液生成细胞。通过间接免疫荧光法检测ALI上皮细胞的分化程度，结果表明制备的ALI分化良好，在分化4周后纤毛的覆盖率能达到70%。说明本研究建立的ALI能够模拟呼吸道上皮的生物学功能，可用于呼吸系统病原体在上皮细胞中感染特性的研究。
　　综上所述，本研究成功的制备猪肺组织精细切片体外培养体系与猪呼吸道上皮细胞气液培养体系。本实验室保存的6株PRRSV分离毒株能够成功的感染猪肺组织精细切片体外培养体系，对于研究PRRSV在肺组织中的感染特性具有重要意义。利用HuN4感染活化后的PCLS，结果表明含有M1型巨噬细胞的PCLS对于HuN4的增殖具有抑制作用；并且PAM细胞数量能够影响病毒对肺组织产生的细胞毒性；同时测定HuN4感染PCLS后细胞因子IL-4、IL-10、IFN-α和IFN-βmRNA的表达情况，结果表明HuN4感染PCLS后IL-4mRNA表达未见明显变化，Ⅰ型干扰素IFN-α和IFN-βmRNA表达得到抑制，IL-10mRNA表达水平升高。本课题为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒在呼吸系统中的感染特性提供了新的思路与方法。