【摘 要】
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新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起的多种禽类的急性高度接触性传染病。NDV可感染多种禽类动物,具有明显的细胞、组织和宿主嗜性。目前的研究表明,NDV的主要受体是唾液酸或含唾液酸的蛋白,其配体是病毒HN蛋白。然而,唾液酸在禽类组织细胞内的分布情况无法解释NDV的嗜性现象。目前,陆续有学者提出NDV可能存在唾液
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目基金(编号:32072868); 上海市自然基金面上项目(编号:20ZR1469400);
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新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起的多种禽类的急性高度接触性传染病。NDV可感染多种禽类动物,具有明显的细胞、组织和宿主嗜性。目前的研究表明,NDV的主要受体是唾液酸或含唾液酸的蛋白,其配体是病毒HN蛋白。然而,唾液酸在禽类组织细胞内的分布情况无法解释NDV的嗜性现象。目前,陆续有学者提出NDV可能存在唾液酸以外的受体。其它副粘病毒的受体包括Nectin4、SLAMF1和CD46等,对NDV粒子表面糖蛋白HN进行结构预测分析,发现HN头部区侧面存在可能与Nectin4和SLAMF1结合活性区域。因此,我们对鸡Nectin4和SLAMF1在NDV感染中的作用开展了以下研究:首先,开展NDV利用唾液酸以外受体吸附入侵细胞的可能性研究。使用广谱性唾液酸消化药物预处理细胞后,唾液酸酶并不能完全阻断对NDV的感染。病毒与宿主细胞结合过程中可能涉及除唾液酸以外的其它受体。然后,扩增获得了鸡Nectin4和SLAMF1。本研究尝试了鸡的不同来源细胞和组织样品,最终在CEF中扩增得到鸡Nectin4和SLAMF1基因。经比对,扩增获得的序列确实为鸡Nectin4和SLAMF1完整阅读框,说明这两个基因在鸡细胞中是正常表达的。两个基因连入原核表达载体并诱导表达,最终包涵体形式表达的重组蛋白。将原核表达产物免疫小鼠,得到多克隆抗体,两者在禽类细胞上均具有Western Blotting效价。通过建立标准曲线建立鸡Nectin4和SLAMF1荧光定量PCR检测方法,并检测了不同禽类细胞中Nectin4和SLAMF1的mRNA水平。结果显示,Nectin4在DF-1细胞中mRNA表达水平相对较高,而SLAMF1在免疫细胞中mRNA表达水平相对较高。NDV感染能够刺激CEF中Nectin4和SLAMF1 mRNA水平和蛋白水平的显著上调,表明鸡Nectin4和SLAMF1与NDV感染具有一定的相关性。为了研究NDV感染后Nectin4和SLAMF1在鸡体内的变化,将NDV人工感染SFP鸡,检测不同组织脏器中Nectin4和SLAMF1的mRNA水平和蛋白水平的变化。将对照组中的健康鸡数据经统计学分析并绘制柱状图,以得到正常健康鸡组织中Nectin4、SLAMF1的mRNA相对分布。结果表明,Nectin4和SLAMF1在鸡体内的分布与新城疫典型病变呈正相关。感染NDV后,鸡组织细胞中Nectin4和SLAMF1的基因和蛋白表达量在感染最初上调,随着感染时间的增加表现下调。构建的鸡Nectin4、SLAMF1真核表达质粒得到正确表达且在细胞膜上表达。通过转染过表达基因后,在不同细胞上均表现为Nectin4和SLAMF1增强NDV的吸附能力。过表达后感染NDV,qPCR检测上清中的NP以及检测上清TCID50,结果显示Nectin4和SLAMF1可以促进NDV的感染与增殖。通过CRISPR Cas9技术将受体基因敲低后感染NDV,结果显示NDV感染显著减少。将Nectin4、SLAMF1原核表达产物预处理病毒后接种DF-1细胞,通过qPCR检测细胞上清中的NP并检测上清TCID50,结果表明Nectin4和SLAMF1原核表达产物对NDV具有遮蔽作用。利用内源性Co-IP实验研究Nectin4和SLAMF1与NDV相互作用的关系,转染受体蛋白质粒后感染NDV,Co-IP检测到Nectin4和SLAMF1与病毒蛋白的互作。将NDV-HN与NDV-F分别与受体蛋白共转染后进行Co-IP试验,结果表明Nectin4和SLAMF1的配体是HN而非F。综上表明,鸡Nectin4和SLAMF1是NDV与宿主细胞结合过程中除唾液酸以外的受体,两者在鸡体内的分布与NDV的组织嗜性相关,且能够促进NDV的吸附和感染,确定鸡Nectin4和SLAMF1的配体为HN。本文研究了 NDV感染相关的细胞受体,揭示受体差异对于NDV细胞、组织嗜性的影响,为NDV的防制研究奠定理论基础。
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