四株基因C型鸭甲肝病毒的分离鉴定及其与宿主互作机制初探

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qhjxiaofeitian
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鸭甲型肝炎病毒(Duck hepatitis A virus,DHAV)被列为小RNA病毒家族主要成员,目前已发现三个基因型(A、B和C型),其中基因C型DHAV(DHAV-C)在国内流行趋势上升,阻碍了养鸭业健康发展。当前国内外对DHAV-C遗传变异特征和致病机理等方面研究仍有不足。如:以往研究表明DHAV-C不同毒株主要抗原蛋白存在氨基酸高变区域,可能导致毒株抗原性改变,影响疫苗保护效力,但近年对DHAV-C流行毒株的基因组学和遗传进化规律研究报道较少,亟待补充。而目前国内外对DHAV-C与宿主互作机制的研究也尚在起步阶段,对机体抗DHAV-C感染的关键分子及其作用还不明确。因此探明DHAV-C感染相关模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs),找出抗病毒免疫的关键分子,有助于阐明病毒与宿主的互作机制,也为挖掘新的抗病毒分子及靶点提供参考。综上所述,我们进行了如下几方面研究:(1)DHAV-A和DHAV-C RT-iiPCR检测方法的建立恒温隔绝式PCR(iiPCR)是近年出现的基于瑞利贝纳尔原理和荧光定量PCR技术的新型核酸扩增技术,该方法灵敏特异且高效便捷,极适用于病原的现场检测。本研究针对DHAV 3C/3D基因和VP3基因设计特异性引物和探针,首次建立了分别检测DHAV-A和DHAV-C的两种RT-ii PCR法。两种检测法对11种鸭常见病原特异性良好,对DHAV-A和DHAV-C检测下限分别为:49.1 copies/μL和38.5 copies/μL;经2×2列联表分析表明,两种RT-ii PCR与已报到的r RT-PCR检测符合率都高于97%;但RT-ii PCR分析敏感性Se值高于r RT-PCR法。本研究建立的特异、灵敏、高效和便捷的检测DHAV-A和DHAV-C的RT-ii PCR方法,为DHAV现场快速诊断和流行病学调查提供了新的手段。(2)四株DHAV-C的分离鉴定和全基因组序列分析用本研究建立的RT-iiPCR法调查了近年DHAV在国内不同地区的流行情况并筛选出阳性样本,通过鸭胚尿囊腔接种法分离获得4株DHAV-C(SWUNC1~SWUNC4株),对鸭胚的ELD50分别为:10-4.5/0.2m L、10-5.33/0.2m L、10-5.33/0.2m L和10-7.65/0.2m L;其中SWUNC4株可引起DELC明显的CPE,测定SWUNC4株对DELC的TCID50为:10-5.34/0.2m L;经透射电镜观察到细胞质中呈圆形的病毒粒子。对4株DHAV-C基因组测序分析显示,病毒全基因由7778~7780nt碱基组成,与其他已登录的DHAV-C同源性为92.69%~99.1%;进化分析显示,4株DHAV-C均属于GⅡ亚型,其中SWUNC4株与其他3个分离毒株的进化关系较远,与多个韩国DHAV-C株属同一分支。将分离株VP1基因推导氨基酸序列与以往四川地区分离毒株相比均存在不同程度的突变,其中SWUNC4的突变位点更多达21处;与韩国株、越南株、国内代表株和常见疫苗株等16个毒株相比,4个分离株出现3~7个独有氨基酸位点突变。研究还发现本次分离株与其他毒株存在多个氨基酸位点抗原指数的差异;与疫苗毒株B63和FS相比包含多个存在于B细胞表位中的氨基酸突变位点,尤其是SWUNC4株比其他毒株多一个由第111位氨基酸突变(G→K)产生的B细胞表位。提示毒株基因的突变可能引起DHAV-C新毒株抗原性的改变。(3)DHAV-C感染早期与雏鸭肝脏互作机制的初步研究对DHAV-C感染早期雏鸭肝脏mRNA进行RNA-seq测序分析,共筛选出211个与抗病毒免疫反应和炎性反应相关分子,74条显著富集的信号通路。q PCR验证表明,多个与抗病毒免疫和炎症反应相关且差异显著的关键分子表达量变化趋势与转录组测序分析结果基本一致。结合GO分析和KEGG pathway富集分析发现,RLRs通路相关分子的富集出现在病毒接种后24h,而在12h没有显著变化,由此推测感染早期DHAV-C相关PAMPs未被RLRs识别;通过q PCR检测进一步表明,在攻毒后12h和24h肝脏中RIG-I和MDA5的表达水平与对照组差异不显著,但在36h的表达水平显著上调,同时还发现这与IFN-α/IFN-β早期表达滞后的趋势也恰好一致,由此证明了DHAV-C对宿主的感染早期存在逃避RLRs识别的分子机制。对其他免疫和炎症相关分子验证还发现,IRF1和IRF3在机体抗DHAV-C感染免疫过程中也发挥了重要作用。IL8、IL10和CCL19等表达水平变化趋势与肝损伤程度相关。上述结果为深入研究DHAV-C和雏鸭机体互作分子机制提供了重要参考。(4)du IFITM1对DHAV-C的抑制作用研究干扰素诱导跨膜蛋白家族(IFITMs)是新发现的具有抗病毒效应的蛋白家族,但鸭IFITMs(du IFITMs)对DHAV是否具有抑制作用尚不清楚。根据转录组测序分析和q PCR检测发现,在DHAV-C感染雏鸭后的24h和36h du IFITM1显著上调,由此推测du IFITM1可能参与机体抗DHAV-C的反应。随后将du IFITM1亚克隆至p EGFP表达载体,转染DELC细胞,并检测DHAV-C在过表达du IFITM1细胞中的复制情况。结果du IFITM1过表达的DELC中病毒含量显著下降(P<0.05),由此证实了du IFITM1可抑制DHAV-C的增殖,表明du IFITM1可能成为有效的抗DHAV-C分子。
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