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本研究首次用Affymetrix猪全基因组表达谱芯片对猪感染猪瘟病毒(classical swine fever virus,CSFV)前和感染后临床症状明显期外周血白细胞(peripheral blood leucocyte,PBL)中基因表达变化进行了分析,获得了迄今最为完整的CSFV感染猪PBL差异表达基因数据库;在完成对CSFV感染差异基因生物学功能分类后,着重分析了涉及细胞凋亡相关基因功能组,初步推测了CSFV感染白细胞诱导的凋亡基因相互作用网络;在病毒蛋白和宿主相互作用研究方面,阐明了多功能蛋白血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HO-1)和CSFV E2相互作用对PK-15细胞中病毒复制、感染滴度的影响。课题研究中,利用Affymetrix猪全基因组表达谱芯片分析了感染CSFV后宿主基因表达水平的变化,对CSFV抗体及病毒基因组检测阴性的3头60日龄长白猪颈部肌肉注射104 TCID50/头CSFV石门株血毒,以攻毒前和攻毒后CSF临床症状明显期自体PBL作为对照。提取3头猪攻毒前后白细胞样品总RNA,基因芯片分析转录表达差异。结果表明攻毒前和后样品相比,共筛选到PBL中1745个基因的转录水平上调或下调表达2倍以上。根据这些基因的生物学功能可分为9个功能组:细胞增殖和细胞周期(3.6 %);免疫反应(2.1 %);细胞凋亡(1.4 %);酶和激酶活性(1.4 %);信号转导(1.4 %);转录(0.7 %);受体活性(0.7 %);细胞因子/趋化因子(0.4 %);未知功能基因(88.3 %)。这些表达差异基因的数据为深入研究CSFV感染的致病机理提供了基础。在掌握了CSFV感染PBL差异基因表达谱的基础上,进一步深入分析了CSFV感染引起猪白细胞凋亡的分子机制。感染猪的PBL中共筛选到24个发生2倍以上变化细胞凋亡相关基因,并随机挑选差异表达的12个白细胞凋亡相关基因用SYBR greenⅠ荧光定量RT-PCR进行了验证。经过对24个基因的功能分析,初步推测了CSFV感染诱导PBL凋亡基因的相互作用网络。CSFV感染诱导的PBL细胞凋亡涉及了线粒体、内质网应激和死亡受体途径。提出CSFV感染猪后诱导的PBL凋亡是一种凋亡和抗凋亡共存在的过程。检测到caspase-3、6和7基因表达变化但未检测到caspase-8,可以说明CSFV感染宿主临床症状明显期细胞凋亡已处于晚期阶段,而非凋亡的启始阶段。另外还有许多重要的凋亡有关蛋白如,组织蛋白酶(Cathepsin)D、B1,MAPKAPK 3(Mitogen-activated protein kinase-activated protein kinase 3),PNAS-5,RPL6,细胞色素P450,HSP27和HSP90等在细胞凋亡中发挥的具体作用需待进一步研究。在病毒蛋白和宿主相互作用的研究中鉴定了一个新奇的和CSFV E2相互作用、影响病毒复制的宿主蛋白-HO-1。激光共聚焦显微镜分析HO-1和病毒E2蛋白共定位于感染病毒的PK-15细胞质中,聚集在细胞核周围。CSFV感染细胞后HO-1蛋白的表达随感染时间逐渐升高。应用siRNA技术沉默PK-15细胞中HO-1蛋白表达后,细胞中CSFV的复制水平显著降低,细胞内和细胞培养上清中病毒的感染滴度也显著下降。最终鉴定出PK-15细胞模型中HO-1受E2蛋白调控表达。本研究鉴定的大量差异表达基因体现着CSFV和宿主细胞相互作用的结果,从宿主全基因组表达差异水平反应了CSFV的致病机理,为分阶段、有层次的探索CSFV的致病机理,逐步阐明CSFV感染的分子机制揭开了序幕。