抗猪流行性腹泻病毒药物的筛选研究

猪流行性腹泻(PED)是由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的一类急性、高度接触性传染病。PEDV主要在体内感染小肠上皮细胞,而引起明显的绒毛萎缩,导致急性吸收不良综合征,所有年龄段的猪均出现水样腹泻,呕吐和厌食症状。PEDV感染导致高发病率和死亡率,特别是在哺乳仔猪中,这造成了养猪业的巨大经济损失。PED 的传播范围遍及全世界,目前,虽然有商业PEDV疫苗,但是免疫效果仍不理想,临床上持续有PED的暴发,因此,迫切需要有效的抗PEDV药物。本研究通过利用高通量ELISA方法从90种药物中筛选出了3种具有抗PEDV作用的药物,并通过间接免疫荧光,荧光定量PCR,蛋白质免疫印迹方法进一步验证。证实了3种药物在细胞水平均对PEDV有抑制作用,这可以为PED的预防和治疗提供依据。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1细胞与毒株 2
1.1.2 主要仪器 2
1.1.3 主要试剂 3
1.1.4 主要试剂及其配制 3
1.2 实验方法 3
1.2.1 配制药物浓度 3
1.2.2 细胞培养 3
1.2.3进行药物初步筛选 3
1.2.4 间接免疫荧光试验 4
1.2.5 TaqMan法荧光定量PCR检测 4
1.2.6 蛋白质印迹法 5
1.2.7 统计分析 5
2 结果与分析 5
2.1药物的细胞毒性分析 5
2.2药物初步筛选结果 5
2.3 间接免疫荧光试验结果 6
2.4 荧光定量PCR结果 7
2.5 蛋白印迹结果 9
3讨论 9
致谢 10
参考文献 11 抗猪流行性腹泻病毒药物的筛选研究
引言
猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea, PED)是由猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,  *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072# 
PEDV)引起的猪的一种高度接触性肠道传染病。主要临床症状为呕吐、腹泻、食欲下降和脱水,PED具有传染速度快、传染方式多、发病速度快等特点。不同性别、日龄和品种的猪均可感染,野猪亦可感染,仔猪和育成猪的发病率通常为 100 %,母猪为 15 %~90 %,这给养猪业造成了很大经济损失[1]。本病的流行特点、临床症状和猪传染性胃肠炎十分相似,临床上很难区分。
1976年,PEDV首次在中国报道,20世纪80年代后该病在中国广泛传播,造成严重经济损失,并在亚洲蔓延[2]。在2010年末,中国报道了与经典菌株相比发病率增加的“变种”PEDV毒株,其引起PED的大规模暴发,并被认为是第一个流行毒株[3]。2013年4月,在美国首次发现高致病性PEDV,并迅速蔓延至31个州以及墨西哥和加拿大。PEDV流行毒株的基因组与我国毒株的同源性高达97%99%,造成的临床疫情与发病猪的死亡情况皆与我国类似,对美国的养猪生产同样造成了不可估量的损失[46]。近年来,PED的频繁爆发,使其成为世界范围的猪传染病,PEDV已成为国内外兽医领域关注的重要病原之一 [79]。
猪流行性腹泻病毒是尼多病毒目(Nidovirales)、冠状病毒科 (Coronaviridae)、冠状病毒属(Coronavirus) I群成员之一。I群冠状病毒家族还包括猪传染性胃肠炎病毒(TGEV)、人类冠状病毒229E (Human coronavirus 229E, HCoV229E)等[1011]。从发现PEDV以来,人们先后尝试用不同的方法将PEDV适应细胞,均没有取得成功。直到1988年,Hofmann 等在培养基中加入胰酶首次使 PEDV成功的在Vero 细胞上繁殖。目前主要利用Vero传代细胞分离培养PEDV,也有报道用PK和ST细胞培养本病毒[1213]。
PEDV是单股正链RNA病毒,核酸具有感染性。全基因组长度约28 kb, 基因组包含编码复制酶(Rep)、纤突糖蛋白(S)、基质蛋白(M)、囊膜蛋白(E)、核蛋白(N)和ORF3等六个基因。其中复制酶是与蛋白复制有关的多聚蛋白。S蛋白是位于PEDV粒子表面的纤突蛋白,在病毒的侵入中发挥关键作用,且本病毒核酸的高变区主要在S基因上,因此S基因不仅在疫苗的设计上具有重要参考价值,而且也是分析毒株变异的参考基因。ORF3蛋白与病毒毒力调控病毒的复制。N蛋白是病毒的核衣壳蛋白,与基因组RNA相互缠绕形成螺旋的核衣壳,并具有高度保守性。猪在感染PEDV的早期体内就能产生抗N蛋白的高水平抗体,所以N蛋白的存在对于本病诊断具有重要意义。M基因在病毒的组装和出芽过程中起重要作用,同时介导机体产生中和抗体[14]。作为RNA病毒,PEDV在选择压力作用下容易发生突变,且可能导致新的变异株的频繁出现[1516]。虽然PEDV只有一个血清型,但在不同的国家或地区则可能存在不同的基因型的PEDV。自从1971年在英国出现PEDV以来,已经在猪中检测到具有各种遗传,抗原性和病理学特性的不同PEDV毒株。PEDV不断变异并且PEDV毒株之间经常发生重组,并且有时在PEDV和其他冠状病毒之间发生重组[1719],这也是PED不断暴发的主要原因。
目前针对PEDV的商业疫苗接种方法仅部分有效。迄今为止,虽然抗病毒化合物先前已有报道,但尚未有针对PEDV感染的有效抗病毒药物[2021]。本次研究通过对已有的化学药物进行基于细胞水平的体外实验,以筛选出有效的针对PEDV的抗病毒药物,从而避免抗病毒药物的滥用,以期为PED的防制提供基础,有助于PED的全面防控,减少其带来的经济损失。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 细胞与毒株
非洲绿猴肾细胞(Vero)由江苏省农业科学院兽医研究所提供,PEDV JS2008 株由江苏省农业科学院兽医研究所分离保存。
1.1.2 主要仪器
CO2恒温细胞培养箱(美国热电公司);超净工作台(苏州安泰空气技术有限公司);分光光度计(BioMate? 3S 分光光度计,上海天能有限公司);PAGE 电泳仪、Western Blotting 转膜仪(BioRad公司);凝胶成像系统(Tanon 5200 全自动化学发光图像分析系统,上海天能有限公司);7500 型荧光定量PCR仪(美国ABI公司);酶标仪(ELX800,美国BioTek);倒置荧光显微镜(Olympus IX51);Millipore 超纯水机;PCR仪(宝生物工程有限公司);小型台式高速冷冻离心机(德国艾本德股份有限公司);移液枪(德国艾本德股份有限公司);数显旋转气浴恒温振荡器(上海精风仪器有限公司);超低温冰箱(大连三洋冷链有限公司)。

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