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目的:猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是猪繁殖与呼吸综合征的主要病原,能感染诱发机体免疫抑制,造成免疫失败、继发感染及其他疾病,给世界养猪业造成巨大经济损失。大量研究表明,病毒感染引起的免疫细胞氧化应激及其组蛋白乙酰化修饰均参与病毒的增殖和致病过程。本研究通过探讨PRRSV体外或体内感染免疫细胞,观察细胞氧化应激状态和组蛋白乙酰化修饰变化,为研究PRRSV致病机制和该病综合防制提供新的思路。 方法:(1)以RAW264.7细胞、猪脾细胞和3D4/2细胞为研究对象,用100、10-1、10-2、10-3、10-4稀释度的PRRSV(TCID50为10-55/0.1mL)体外感染4h、8h、12h、24h和48h后收获细胞培养上清液或细胞,MTT法检测细胞存活率,Griess法检测NO水平,DCFH-DA荧光探针法检测ROS水平,荧光光度法检测GSH、GSSG水平,分光光度法检测XOD、MPO、iNOS酶活力,探讨病毒感染浓度、感染时间与细胞氧化应激状态之间关系,并以此建立免疫细胞体外氧化胁迫模型。(2)以昆明系小鼠为研究对象,用100、10-1稀释度的PRRSV经滴鼻、灌胃和腹腔注射三种联合感染方式进行攻毒,每天1次,连续3天,于感染后第7d、14d和21d剖杀小鼠,无菌分离小鼠脾脏,DCFH-DA荧光探针法检测细胞内ROS水平,酶标法检测GSH、GSSG水平,分光光度法检测XOD、MPO、iNOS酶活力,探讨病毒感染浓度、感染时间与小鼠细胞氧化应激状态之间关系,并以此建立免疫细胞氧化胁迫动物模型。(3)以RAW264.7细胞、猪脾细胞和3D4/2细胞为研究对象,应用不同浓度H2O2诱导4h、8h、12h和24h,MTT法检测细胞存活率,DCFH-DA荧光探针法检测ROS水平,建立H2O2诱导的免疫细胞体外氧化胁迫模型。(4)以RAW264.7细胞、猪脾细胞和3D4/2细胞为研究对象,基于已经建立的PRRSV和H2O2诱导免疫细胞体外氧化胁迫模型,应用H2O2、PRRSV单独或共同处理细胞,分光光度法检测细胞抗O2·-活力、抑制·OH能力和H2O2含量,ELISA法检测HAT和HDAC活性,Western-Blotting检测组蛋白H3、H4乙酰化水平,探讨活性氧与PRRSV感染引起的组蛋白乙酰化之间的联系。 结果:(1)10-2稀释度的PRRSV体外感染RAW264.7细胞、猪脾细胞4h和10-1稀释度的PRRSV体外感染3D4/2细胞8h能显著升高细胞XOD、MPO活性上调ROS水平,显著升高iNOS活性上调NO水平,降低GSH/GSSG值,从而诱导细胞处于氧化应激状态。(2)PRRSV成功感染小鼠,100稀释度的PRRSV感染14d通过显著升高XOD、MPO和iNOS活性,上调ROS水平,降低GSH含量和GSH/GSSG值诱导小鼠脾细胞处于氧化应激状态。(3)250μMH2O2作用于RAW264.7细胞4h、200μMH2O2作用于猪脾细胞4h和150μMH2O2作用于3D4/2细胞4h显著降低细胞存活率,上调细胞内ROS水平。(4)H2O2或PRRSV作用于RAW264.7细胞、猪脾细胞和3D4/2细胞能降低细胞抗O2·-活力、抑制·OH能力,增加细胞内H2O2含量,降低细胞抗氧化能力,H2O2和PRRSV共同作用时结果更显著。(5)H2O2或PRRSV作用于RAW264.7细胞通过升高细胞HAT活性,降低HDAC活性上调组蛋白H3和H4乙酰化水平,H2O2和PRRSV共同作用时结果更显著。(6)H2O2或PRRSV作用于猪脾细胞和3D4/2细胞通过升高细胞HAT和HDAC活性上调组蛋白H3和H4乙酰化水平,H2O2和PRRSV共同作用时结果更显著。 结论:(1)PRRSV体外感染能诱导RAW264.7细胞、猪脾细胞和3D4/2细胞产生氧化应激,并成功建立PRRSV感染诱导的氧化应激模型。(2)PRRSV成功感染小鼠并诱导小鼠脾细胞产生氧化应激。(3)PRRSV感染处于氧化应激状态的免疫细胞时,促使细胞内自由基的大量增加以及细胞清除自由基能力显著降低,细胞内HAT和HDAC活性平衡状态进一步被打破,从而使组蛋白H3和H4表现出更高的乙酰化水平。