禽腺病毒血清4型入侵LMH细胞途径的研究

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禽肝炎-心包积液综合征(Hydropericardium-hepatitis syndrome,HHS)是由禽腺病毒血清4型(Fowl adenovirus serotype4,FAdV-4)引起的一类急性高致病性传染病。自2015年中国爆发以来,迅速传播蔓延至全国。目前,关于FAdV-4的研究还主要集中在病毒基因组分析、病原检测等方面,有关FAdV-4在宿主细胞上的增殖特性及入侵途径还尚不明确。本研究选取鸡肝癌细胞(Leghorn male hepatocellular cells,LMH)作为研究对象,进行了FAdV-4在LMH细胞上增殖规律及入侵途径的研究,从而对FAdV-4入侵宿主细胞的机制研究提供了理论基础。结果如下:  (1)不同感染复数的FAdV-4接种LMH细胞后的增殖规律有较大差异。用FAdV-4感染LMH细胞后,通过Real-time PCR及Western blot检测FAdV-4病毒拷贝数及Hexon蛋白表达量。研究发现,以MOI=1接种LMH细胞后,FAdV-4病毒拷贝数及Hexon蛋白表达量在感染后72h到达最高。以MOI=10接种LMH细胞后,Hexon蛋白表达量在感染后12h内不断升高,并在12h达到最高,在24h有所下降。通过入侵动力学试验及激光共聚焦显微镜观察,发现FAdV-4完成对LMH细胞的入侵需要约60min。  (2)FAdV-4入侵LMH细胞不依赖胞内酸性环境但需要发动蛋白(Dynamin)参与。用胞内酸性环境抑制剂氯化铵(NH4Cl),氯喹(Chloroquine)及Dynamin抑制剂3-羟基-2-萘甲酸(Dynasore)分别处理LMH细胞2h后,接种FAdV-4,进行激光共聚焦观察并检测Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数变化。结果显示,与对照组相比,NH4Cl和Chloroquine处理组中代表病毒粒子的特异性绿色荧光没有明显胞膜聚集现象,Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数也未显著下降。表明FAdV-4入侵LMH细胞不依赖胞内酸性环境。Dynasore处理组中代表病毒粒子的特异性绿色荧光有明显胞膜聚集现象,同时Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数也显著下降。表明FAdV-4入侵LMH细胞需要Dynamin分子参与。  (3)FAdV-4入侵LMH细胞依赖于小窝蛋白介导的内吞途径。FAdV-4感染LMH细胞后进行透射电镜观察,发现了内吞作用的存在。用网格蛋白抑制剂氯丙嗪(CPZ)处理LMH细胞2h后,接种FAdV-4,进行激光共聚焦观察并检测Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数变化。结果显示,与对照组相比,病毒粒子的定位无明显差异,Hexon蛋白的表达量和病毒拷贝数也无显著变化。表明FAdV-4入侵LMH细胞不依赖网格蛋白介导的内吞途径。用小窝蛋白抑制剂制霉素(Nystatin)和甲基-β-环糊精(MβCD)处理LMH细胞2h后,接种FAdV-4,进行激光共聚焦观察并检测Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数变化。结果显示,代表病毒粒子的特异性绿色荧光有明显胞膜聚集现象,Hexon蛋白表达量和病毒拷贝数均显著下降,表明FAdV-4入侵LMH细胞依赖于小窝蛋白介导的内吞途径。  (4)FAdV-4入侵LMH细胞还依赖巨胞饮途径且需要PI3K分子的参与。用巨胞饮途径的抑制剂阿米洛利(EIPA)及相关分子PI3K的抑制剂渥曼青霉素(Wortmannin)处理LMH细胞2h后,接种FAdV-4,进行激光共聚焦观察并检测Hexon蛋白表达量及病毒拷贝数变化。结果显示,与对照组相比,代表病毒粒子的绿色荧光明显聚集在胞膜,Hexon蛋白表达量和病毒拷贝数均显著下降,表明FAdV-4入侵LMH细胞还依赖巨胞饮途径且需要PI3K分子的参与。  综上所述,本研究发现FAdV-4入侵LMH细胞依赖于小窝蛋白介导的内吞途径及巨胞饮途径且需要Dynamin与PI3K分子的参与,但无pH依赖性。这为新型抗病毒药物的靶点选择提供了新的思路。
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