【摘 要】
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猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是一种严重危害全球生猪养殖业的高度传染性疾病,该病以高热、高死亡率为特征,引起妊娠母猪中晚期流产和死胎,仔猪死亡及肥育猪生长缓慢。该病在过去的二十多年已给世界范围的养猪业造成巨大的经济损失。引起PRRS的病原是猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),现有的PRRSV防控手段主要依赖于疫苗免疫,但由于PRRSV本身的持续性变异以及感染宿主后可通过多种机制逃逸机体固有和获得
【基金项目】
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科技部十三五国家重点研发计划(编号:2017YFD0501004);
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猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是一种严重危害全球生猪养殖业的高度传染性疾病,该病以高热、高死亡率为特征,引起妊娠母猪中晚期流产和死胎,仔猪死亡及肥育猪生长缓慢。该病在过去的二十多年已给世界范围的养猪业造成巨大的经济损失。引起PRRS的病原是猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV),现有的PRRSV防控手段主要依赖于疫苗免疫,但由于PRRSV本身的持续性变异以及感染宿主后可通过多种机制逃逸机体固有和获得性免疫应答,导致目前PRRS防控工作仍然面临巨大挑战。PRRSV感染所诱发的适应性细胞免疫应答(杀伤性T细胞,CTL)在感染2周后出现且处于较低的水平,研究发现该现象可能与PRRSV感染后导致肺泡巨噬细胞(PAMs)的猪MHC-I类分子(即猪白细胞抗原-I,SLA-I)表达下调或抗原提呈功能损害相关。进一步研究证实PRRSV编码的多个非结构蛋白(如NSP1α、NSP2TF、NSP4)均参与调控MHC-I类分子介导的抗原加工提呈过程。而PRRSV感染后诱导的特异性抗体出现于感染后一周,但主要识别非结构蛋白(NSPs)和核衣壳蛋白(N),均为无中和活性抗体,但产生机制尚不明确。树突状细胞(DCs)在起始和激活适应性免疫应答过程中发挥关键作用且可被PRRSV有效感染。前人研究发现PRRSV感染DCs后,猪白细胞抗原-II(SLA-II)的转录水平表达下调而蛋白表达不变或上调。PRRSV对DCs的感染是否影响其介导的针对病毒蛋白的MHC-II类加工提呈以及提呈的特异性PRRSV抗原是否与PRRSV的体液免疫应答规律相关,目前尚未有此方面的深入研究。因此,本研究通过研究PRRSV与宿主抗原提呈细胞(树突状细胞(DCs))的相互作用机制,探究机体免疫系统对病毒蛋白的加工提呈、诱导CD4+T细胞和B细胞活化的过程,揭示机体对PRRSV特殊的体液免疫应答规律的成因。本研究的工作和结果如下:1 SLA-DRβ单克隆抗体的制备及活性检测通过载体构建,将PCR扩增的SLA-DRβ目的片段连至p ET-28a表达载体,成功原核表达SLA-DRβ蛋白。进一步通过Ni柱纯化出较高纯度的SLA-DRβ蛋白。通过免疫BALB/c小鼠使小鼠血清中抗体效价达到10~5以上,达到单克隆制备标准。通过细胞融合技术与单克隆筛选,成功得到1株可与SLA-DRβ重组蛋白反应的单克隆抗体。将该抗体进行腹水纯化以及亚型鉴定,抗体亚型为Ig G1。通过与PAMs细胞裂解液反应并用免疫印迹(WB)检测表明该单克隆抗体能够与内源性SLA-DRβ分子发生特异性结合,可进一步用于后续研究。2 PRRSV感染DCs后细胞SLA-DR表达水平的影响以荧光定量PCR(q PCR)和WB(自制的抗SLA-DRβ单抗)分别检测PRRSV毒株感染不同时间以及不同PRRSV毒株感染BM-DCs后细胞SLA-DRβ的m RNA与蛋白表达水平。结果显示PRRSV感染不同时间(8、12、18、24 h)BM-DCs中SLA-DRβ转录水平下调,蛋白表达水平上调。PRRSV不同毒株均能够下调SLA-DRβ转录水平表达。SLA-DRβ在蛋白表达水平上不同毒株相均呈现上调趋势,以流式细胞术检测不同PRRSV毒株感染BM-DCs 24 h后细胞表面SLA-DR的表达水平,结果显示PRRSV感染后BM-DCs的SLA-DR表达显著上调,提示这种普适性的SLA-DR分子上调规律可能具有一定的生理学功能,即BM-DCs对PRRSV-NSPs的提呈能够诱导感染早期动物体内抗PRRSV-NSPs抗体的产生。3 BM-DCs上SLA-DR提呈PRRSV-NSPs源抗原肽与其诱导特异性抗体产生的相关性验证通过本实验室自行优化建立的“SLA-DR-免疫肽组库”分析技术,前期已获得由BM-DCs上SLA-DR提呈的来源于PRRSV蛋白的高亲和免疫肽信息。为了验证上文的假设,选取7条经质谱鉴定的PRRSV-NSPs源抗原肽并人工表达,以实验室自行建立并优化的“荧光素酶联抗体捕获技术”和肽段ELISA检测技术确定PRRSV-NSPs源抗原肽与PRRSV感染的阳性血清的反应性。结果显示以LACA检测的结果与肽段ELISA的结果一致,PRRSV感染猪血清中存在特异性识别PRRSV-NSPs源抗原肽的抗体。综上所述,PRRSV感染机体后,BM-DC上SLA-DRβ和SLA-DR的蛋白表达上调;通过DC上SLA-DR分子提呈的PRRSV-NSPs源抗原肽诱导特异性抗体产生。本研究从DC感染PRRSV后对病毒蛋白抗原加工提呈的角度,揭示猪感染PRRSV早期产生大量识别PRRSV-NSPs抗体的分子机理。
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