乙型腦炎病毒分子流行病學(xué)、診斷及重組疫苗研究
發(fā)布時間:2020-04-14 09:47
【摘要】:流行性乙型腦炎病毒(JEV)主要由三帶喙庫蚊傳播的自然疫源性疾病,豬群是JEV儲存宿主,在乙型腦炎的流行中起重要作用。JE在亞洲地區(qū)普遍流行,每年約3-5萬人感染,死亡1-1.5萬人。乙腦病毒同樣也給養(yǎng)豬行業(yè),尤其是我國西南地區(qū)畜牧業(yè)原本不發(fā)達(dá)地區(qū)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,母豬感染病毒后可出現(xiàn)流產(chǎn)、仔豬發(fā)育不良或木乃伊胎等癥狀。 云南省景洪市位于中緬邊境,屬于蟲媒病毒病流行的主要地區(qū),因此在該地區(qū)開展蟲媒病毒調(diào)查尤其是乙型腦炎病毒的分子流行病學(xué)研究有重大意義。本研究對云南景洪地區(qū)蚊蟲和豬腦組織樣品進(jìn)行JEV分子流行病學(xué)調(diào)查,用常規(guī)PCR方法檢測430份蚊蟲樣品和108份豬腦組織樣品擴(kuò)增JEV Ⅰ和JEV Ⅲ保守區(qū)NS1非結(jié)構(gòu)蛋白基因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蚊蟲樣品中C. tritaeniorhynchus(三帶喙庫蚊)JEV感染率為13.2%(57/430), A. sinensis(中華按蚊)為2.7%(3/430),A. subalbatus(騷擾阿蚊)0.7%(3/430),,仔豬腦組織樣品陽性率為18.5%(20/108)。并從陽性樣品擴(kuò)增JEV結(jié)構(gòu)蛋白基因E,結(jié)果從C.tritaeniorhynchus、A. sinensis和豬樣品中分別得到8份、5份和3份陽性結(jié)果。對這16份樣品進(jìn)行序列分析發(fā)現(xiàn)與基因Ⅲ型JEV序列相似率最高為99.7%。未檢測出基因Ⅰ型JEV?梢酝茰y基因Ⅲ型JEV是云南地區(qū)主要流行基因型。我們又用云南省寄生蟲防治所提供的人和豬JEV E基因序列進(jìn)行進(jìn)一步對比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)云南省蚊源中(Cx.tritaeniorhynchus6個、A n.sinensis4個)JEV序列分別與人源JEV序列完全相同,而豬源JEV與人源JEV序列相似率為96.2%-98.6%,親緣關(guān)系比較接近。 本次流行病學(xué)調(diào)查成功從豬腦組織和蚊蟲樣品中成功分離出2株JEV病毒Yunnan0901和Yunnan0902株(GenBank accession numbers JQ086762和JQ086763)。獲得2株JEV Ⅲ全基因序列,并與以前在其它地區(qū)和時間分離的JEV全基因進(jìn)行對比分析。其中Yunnan0901株和Yunnan0902株5’-NCR端均有1個堿基發(fā)生置換,置換率均為1.05%而氨基酸均未發(fā)生改變。結(jié)構(gòu)蛋白基因中Capsid基因分別有2和1個堿基發(fā)生置換,置換率分別為0.52%和0.26%Yunnan0901株氨基酸未發(fā)生改變而Yunnan0902株則有1個氨基酸發(fā)生改變。Membrane基因分別有3和1個堿基發(fā)生置換,置換率分別為0.59和0.20%,Yunnan0902株氨基酸未發(fā)生改變而Yunnan0901株則有1個氨基酸發(fā)生改變。Envelope基因分別有10個和4個堿基發(fā)生置換,置換率分別為0.67%和0.27%Yunnan0901株有9個、Yunnan0902株有3個氨基酸發(fā)生改變, NS5基因分別有25個和16個堿基發(fā)生置換,置換率為0.91%和0.59%其中Yunnan0901株有18個、Yunnan0902株有9個氨基酸改變。3’-NCR端堿基均未改變。該結(jié)果說明豬是病毒的儲存宿主而且容易引起病毒的變異。將Yunnan0901和Yunnan0902分離株的E基因與93株JEV E基因進(jìn)行對比,為JEV的基因進(jìn)化提供依據(jù)。 由于乙腦病毒的分離只有在病毒血癥時期的外周血中可分離到。目前最常用的豬JEV診斷是用ELISA方法,檢查血液或腦脊液中抗體。但是血清學(xué)方法在檢查JEV時會與其他病毒有較大的交叉反應(yīng)。常用的豬乙型腦炎病毒檢測主要是RT-PCR和real-time PCR方法,而這兩種方法雖然檢測較靈敏但是需要昂貴的設(shè)備和有經(jīng)驗的操作人員。而近些年LAMP檢測方法依靠高靈敏性、準(zhǔn)確性、簡便性等特點被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)檢測機(jī)構(gòu)。 因此,我們以此為出發(fā)點研發(fā)一種簡便快速準(zhǔn)確的用于現(xiàn)場和基層監(jiān)測部門的豬乙型腦炎診斷方法。根據(jù)JEVⅠ(K94PO5)和JEV Ⅲ(SA14-14-2)株設(shè)計LAMP擴(kuò)增引物。優(yōu)化反應(yīng)體系結(jié)果發(fā)現(xiàn)LAMP與real-time PCR靈敏性和準(zhǔn)確性基本相似,但是LAMP更加節(jié)省時間而且對儀器設(shè)備的要求較低,擴(kuò)增過程僅需要一個恒溫水浴鍋即可。LAMP與常規(guī)PCR相比其優(yōu)勢更加明顯,不僅節(jié)省時間而且其靈敏度是常規(guī)PCR的100倍。樣品檢測LAMP檢測結(jié)果與病毒分離方法完全一致。 在疫苗研究方面目前尚未有專門用于豬的乙型腦炎病毒疫苗,都是用人用的弱毒疫苗SA14-14-2株來代替免疫。雖然免疫效果較好但是SA14株存在毒力返強(qiáng)的趨勢免疫后可能引起動物發(fā)病,所以我們有必要研發(fā)一種獸用新型乙型腦炎病毒疫苗。E蛋白抗原可誘導(dǎo)產(chǎn)生病毒中和抗體和CTLs效應(yīng),用該抗原生產(chǎn)的疫苗可以區(qū)分野毒感染還是疫苗株毒力返強(qiáng)而引起動物發(fā)病。 痘苗病毒基因組較大,可插入大量外源基因,而且非必須基因多刪除后不影響病毒的復(fù)制和功能。本研究構(gòu)建了的乙型腦炎重組痘苗病毒疫苗含有乙型腦炎病毒E抗原,而且敲除了痘苗病毒TK和E3L基因使病毒達(dá)到致弱的目的。我們將乙腦病毒E基因插入到復(fù)制缺失型(E3L)的痘苗病毒基因組中并成功表達(dá)。經(jīng)過Western blot分析E蛋白成功表達(dá)。而且表達(dá)的E蛋白產(chǎn)物有生物學(xué)功能。重組痘苗病毒可誘導(dǎo)乙腦病毒特異性T淋巴細(xì)胞反應(yīng),肌肉免疫小鼠和豬實驗發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的抗體水平也高于弱毒疫苗和其他免疫組(P 0.05)。豬中和抗體實驗也進(jìn)一步證明這一結(jié)果。小鼠淋巴細(xì)胞增殖實驗證明JEV特異性刺激結(jié)果免疫組間SI指數(shù),2次重組痘苗病毒免疫組(1.86)弱毒疫苗免疫組(1.59)1次重組痘苗病毒免疫組(1.37)痘苗病毒缺失免疫組(1.21)PBS免疫組(1.01)。豬淋巴細(xì)胞增殖實驗結(jié)果2次重組痘苗病毒疫組(1.65)弱毒疫苗免疫組(1.45)1次重組痘苗病毒免疫組(1.29)痘苗病毒缺失免疫組(1.16)PBS組(1.02)。小鼠和豬JEV的刺激其結(jié)果說明,重組痘苗病毒免疫組刺激指數(shù)(SI)顯著高于其他組(P 0.05)證明其可有效激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫,提高了機(jī)體細(xì)胞免疫應(yīng)答。 細(xì)胞免疫應(yīng)答是抵抗乙腦病毒感染的重要保護(hù)性免疫。IL-4和IL-10是評價Th2類細(xì)胞分化的重要指標(biāo)。IFN-γ和IL-2,一般被認(rèn)為是Th1類細(xì)胞因子,同樣可誘導(dǎo)Th2類細(xì)胞的產(chǎn)生。我們從小鼠免疫實驗IFN-γ結(jié)果,2次重組痘苗病毒疫組(1207)弱毒疫苗免疫組(870)1次重組痘苗病毒免疫組(688)痘苗病毒缺失免疫組(367)PBS組(197)。IL-4結(jié)果,2次重組痘苗病毒疫組(728)弱毒疫苗免疫組(603)1次重組痘苗病毒免疫組(460)痘苗病毒缺失免疫組(230)PBS(117)。重組痘苗病毒免疫組各細(xì)胞因子水平顯著高于PBS對照組(p0.05)。 豬免疫試驗IFN-γ結(jié)果,2次重組痘苗病毒免疫組(1078)弱毒疫苗免疫組(866)1次重組痘苗病毒免疫組(778)痘苗病毒缺失免疫組(474)PBS組(329)。IL-4結(jié)果,2次重組痘苗病毒免疫組(469)弱毒疫苗免疫組(393)1次重組痘苗病毒免疫組(320)痘苗病毒缺失免疫組(221)PBS免疫組(107)。重組痘苗病毒免疫組各細(xì)胞因子水平顯著高于PBS對照組(p0.05)。 以上結(jié)果表明,重組痘苗病毒疫苗免疫小鼠和豬后可激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答。小鼠和豬的攻毒保護(hù)試驗證明,重組痘苗病毒疫苗對小鼠(5/5)和豬(5/5)均有很好的保護(hù)效力這一結(jié)果顯著高于弱毒疫苗免疫組和其他對照組。而且與其他免疫組相比明顯降低豬病毒血癥的發(fā)生臨床癥狀明顯減小,因此我們所研發(fā)的新型重組痘苗病毒乙型腦炎疫苗的安全性、有效性和制作簡單等特點有望成為現(xiàn)有乙腦病毒疫苗替代品。
【圖文】:
圖 1.1 中國云南省景洪地區(qū)蚊蟲采集區(qū)域ure 1.1 Map of Jing Hong in Yunnan Province, where the samples were coll胞、 菌種和克隆載體-21 細(xì)胞由中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究病毒室保存,大受態(tài)菌購自 TaKaRa 公司,克隆載體 pMD18-T 購自大連 TaKaRa 公司。胞培養(yǎng)試劑M 細(xì)胞培養(yǎng)液、標(biāo)準(zhǔn)胎牛血清、雙抗購自 HyClone 公司;RNA 提取試司。JEV 陽性抗體本實驗室保存;其他化學(xué)試劑均為分析純由本實驗室具酶及化學(xué)試劑 提取試劑盒購自 TaKaRa 公司,M-MLV 反轉(zhuǎn)錄酶為 Promega 公司產(chǎn)品酶、DNA Marker 均購于 Takara 公司,分子量標(biāo)準(zhǔn) DL2000 大連寶生物公司產(chǎn)品、其他化學(xué)試劑均為分析純由本實驗室提供。要儀器和耗材le 公司高速低溫離心機(jī)和常溫離心機(jī),Pharmacia 公司 DNA/RNA公司-70℃超低溫冰箱,天能公司的 GIS 凝膠成像系統(tǒng),Bio-Rad 公司水
圖1.2 JEV Ⅲ和JEVⅠ NS1 及E基因的RT-PCR擴(kuò)增plified products of JEV Ⅲ NS1 gene (A)and JEVⅠE gene(B)by RT-PCR fr M:DL2000 DNA Marker;1-2. The PCR product of gene NS1; 3:The PCR Encephalitis virus as positive control ;4: Negative control表1.10 2009-2010年景洪地區(qū)檢測的蚊蟲和豬腦樣品JEV陽性率V E基因的PCR擴(kuò)增結(jié)果thNo Mosquito 和swine testedNo.(%) Mosquito 和 swine posiMosquito(50/tube)SwinebrainCx.tritaeniorhynchus An.sinensis Ar.subalbat75 15 9(12) 3(4.0) 0 66 20 12(18) 4(6.0) 2(3.0) 65 10 10(15) 2(3.0) 1(1.5)82 21 8(9.7) 1(1.2) 0 74 25 10(13.5) 2(2.7) 0 68 17 8(11.7) 0 0 430 108 57(13.2) 12(2.7) 3(0.7)
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R512.62;Q78
本文編號:2627168
【圖文】:
圖 1.1 中國云南省景洪地區(qū)蚊蟲采集區(qū)域ure 1.1 Map of Jing Hong in Yunnan Province, where the samples were coll胞、 菌種和克隆載體-21 細(xì)胞由中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究病毒室保存,大受態(tài)菌購自 TaKaRa 公司,克隆載體 pMD18-T 購自大連 TaKaRa 公司。胞培養(yǎng)試劑M 細(xì)胞培養(yǎng)液、標(biāo)準(zhǔn)胎牛血清、雙抗購自 HyClone 公司;RNA 提取試司。JEV 陽性抗體本實驗室保存;其他化學(xué)試劑均為分析純由本實驗室具酶及化學(xué)試劑 提取試劑盒購自 TaKaRa 公司,M-MLV 反轉(zhuǎn)錄酶為 Promega 公司產(chǎn)品酶、DNA Marker 均購于 Takara 公司,分子量標(biāo)準(zhǔn) DL2000 大連寶生物公司產(chǎn)品、其他化學(xué)試劑均為分析純由本實驗室提供。要儀器和耗材le 公司高速低溫離心機(jī)和常溫離心機(jī),Pharmacia 公司 DNA/RNA公司-70℃超低溫冰箱,天能公司的 GIS 凝膠成像系統(tǒng),Bio-Rad 公司水
圖1.2 JEV Ⅲ和JEVⅠ NS1 及E基因的RT-PCR擴(kuò)增plified products of JEV Ⅲ NS1 gene (A)and JEVⅠE gene(B)by RT-PCR fr M:DL2000 DNA Marker;1-2. The PCR product of gene NS1; 3:The PCR Encephalitis virus as positive control ;4: Negative control表1.10 2009-2010年景洪地區(qū)檢測的蚊蟲和豬腦樣品JEV陽性率V E基因的PCR擴(kuò)增結(jié)果thNo Mosquito 和swine testedNo.(%) Mosquito 和 swine posiMosquito(50/tube)SwinebrainCx.tritaeniorhynchus An.sinensis Ar.subalbat75 15 9(12) 3(4.0) 0 66 20 12(18) 4(6.0) 2(3.0) 65 10 10(15) 2(3.0) 1(1.5)82 21 8(9.7) 1(1.2) 0 74 25 10(13.5) 2(2.7) 0 68 17 8(11.7) 0 0 430 108 57(13.2) 12(2.7) 3(0.7)
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:R512.62;Q78
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 項秉懿;陳蘇民;;乙型腦炎病毒的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J];中國病毒學(xué);1993年03期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 楊耀武;流行性乙型腦炎病毒E蛋白基因主要抗原域的原核表達(dá)及ELISA診斷試劑盒的研制[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年
2 孫圣福;日本乙型腦炎實驗室診斷方法的研究和應(yīng)用[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年
本文編號:2627168
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/xiaohjib/2627168.html
最近更新
教材專著