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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus)引起猪的一种高度传染性疾病。其主要症状为妊娠母猪的流产、死胎、木乃伊胎等繁殖障碍,以及各年龄猪(特别是仔猪)的呼吸道症状。2006年我国爆发了一场主要由于猪繁殖与呼吸综合征病毒缺失变异毒株而引起的猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)疾病,这次大流行遍布10多个省市,给养猪业带来毁灭性的打击,导致严重的经济损失。
根据GenBank已登陆的美洲型PRRSV基因序列,分别设计合成用于扩增PRRSVORF5基因和部分Nsp2基因的2对引物,对疑似PRRSV感染猪的病料进行RT-PCR检测,核酸阳性的病料进行PRRSV分离,获得了1株PRRSV,命名为GD08-2。对PRRSV GD08-2株和实验室保存的两株PRRSV GD-XH株、GD08-1株的ORF5基因和部分Nsp2基因进行序列测定与分析。结果表明,GD08-2株的ORF5基因和部分Nsp2基因均与PRRSV疫苗株pMLV、经典株VR-2332和GD-XH株的相似性较高,而与GD08-1株的相似性较低。GD08-2株的Nsp2基因推导的氨基酸序列出现12个氨基酸的不连续缺失,分别位于66-74位和192-194位,由此推测,GD08-2株可能为PRRSV的突变株。GD08-1株的ORF5基因及部分Nsp2基因均与国内分离的高致病性PRRSV相似性较高,其Nsp2基因推导的氨基酸序列存在30个氨基酸的缺失,与国内高致病性PRRSV分离株JXA1的缺失位置完全一致,由此推测,GD08-1株属于高致病性PRRSV;GD-XH株的ORF5基因与疫苗株pMLV的相似性较高,其Nsp2基因存在个别核苷酸的点缺失。遗传进化分析表明,GD08-1株与国内分离的高致病性PRRSV的遗传进化关系较近,属同一分支;GD-XH株和GD08-2株与PRRSV经典株VR-2332、疫苗株pMLV的遗传关系较近,属另一分支。
本研究用PRRSV经典株GD-XH和变异的高致病性PRRSV GD08-1感染Marc-145细胞,于感染后lh、3h、6h、12h、24h、48h收集细胞,抽取胞浆蛋白和核蛋白。取48h核蛋白,用EMSA检测NF-kB的DNA结合活性。PRRSV经典株GD-XH和变异株GD08-1感染Marc-145细胞核蛋白的EMSA结果中均出现NF-kB与DNA探针的结合条带,由此推测,PRRSV经典株GD-XH和变异株GD08-1感染均能刺激Marc-145细胞NF-kB活化入核。Western blot方法检测各个时间点的胞浆蛋白中NF-kB、IkB的表达情况,结果表明,PRRSV GD-XH株和PRRSV GD08-1株感染Marc-145细胞并未引起NF-kB表达量的变化,但两者均引起了IrB表达水平的下降,由此推测,PRRSV感染Marc-145细胞引起的NF-kB的活化是通过IkB的降解来实现的。
为了进一步研究是PRRSV的哪个蛋白甚至是哪几个蛋白引起了NF-kB的活化,本研究针对PRRSV ORF5-ORF7设计三对带有EcoR I和Xho I酶切位点的引物,以PRRSV GD-XH株和GD08-1株为模板进行RT-PCR扩增,获得带有酶切位点的目的片段插入pMD18-T载体,对阳性重组质粒进行测序鉴定。将阳性质粒进行EcoR I、Xho I双酶切,回收目的片段将其插入EcoR I、Xho I双酶切的真核表达载体pEGFP-N1中构建重组质粒pEGFP-N1-(ORF5~7),然后将重组表达质粒转染Marc-145细胞。通过荧光显微镜观察显示,重组质粒pEGFP-NI-(ORF5~ORF7)和载体pEGFP-N1均有绿色荧光出现。结果表明,成功构建了表达.PRRSV GD-XH株和PRRSV GD08-1株的GP5、M、N蛋白的真核表达质粒pEGFP-N1-GD-XH-GP5、pEGFP-N1-GD-XH-M、pEGFP-N1-GD-XH-N、pEGFP-N1-GD08-1-GP5、pEGFP-N1-GD08-1-M、pEGFP-N1-GD08-1-N,为进一步研究PRRSV编码蛋白与细胞中NF-kB信号通路的关系奠定基础。