LJ002基于单线态氧介导脂质氧化的抗病毒机制研究

来源 :河南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyr821
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新出现的病毒病原体导致大量疾病发生,给全球造成巨大的经济损失。此外,携带病毒的动物是人畜共患病的主要传染源,新出现的传染病中约有75%是由动物病毒引起。免疫接种是预防新发病毒性疾病感染的有效方法,因此新型灭活剂的研发将是抵抗病毒性疾病传播的有效手段。新型的灭活苗既能激发特异性免疫应答,又能克服福尔马林、紫外线、伽马辐射和加热灭活苗诱导不良的免疫反应,以及氮杂环丙啶衍生物的剧毒、不稳定等不良反应。
  单线态氧1O2是一种活性氧,在植物和微生物的细胞程序性死亡过程中起着非常重要的作用,1O2还可以作为第二信使介导信号转导并激活氧化还原敏感的转录因子。1O2化学生成需要光敏剂(如卟啉、氯和噻唑烷)的光激活进入三重态,并将能量转移到O2,从而形成1O2,可应用于血液杀菌、除草剂、杀虫剂、废水处理、精细化学合成和光动力学治疗。本研究对乙基噻唑烷衍生物LJ002产生1O2的能力及1O2在病毒感染过程的作用进行探讨,以期阐明LJ002通过1O2灭活病毒,为病毒性疾病的预防和新型灭活苗的研发提供方法。
  1.LJ002在溶液和活细胞中产生1O2。本研究首先利用9,10二甲基蒽(9,10 dimethylanthracene,DMA)和Si-DMA检测LJ002在溶液和活细胞中1O2的产生,证明LJ002在溶液和活细胞中产生1O2,而加入生育酚和番茄红素可使1O2猝灭。随后,利用单线态氧荧光探针检测了LJ002的量子产率并比较了LJ002与LJ001生产1O2的能力,证明了LJ002量子产率比LJ001更高。这一特性证实LJ002具有氧化脂膜的基础。
  2.LJ002在体外抑制PRV增殖。为了研究LJ002在病毒入侵宿主中的作用,本文以PRV为模式病毒进行研究。首先通过CCK-8法、细胞计数和显微镜细胞形态观察等方法,测定了LJ002不影响细胞增殖。随后,通过免疫荧光、流式细胞术、免疫印迹和病毒感染滴度等试验,发现LJ002抑制了PRV-GFP的荧光细胞数、PRVHN-1201和PRV-QXXgE蛋白的表达及PRV子代病毒的滴度,表明LJ002对PRV感染有抑制作用。
  3.LJ002通过产生1O2氧化病毒囊膜中的脂质,破坏了病毒膜结构,从而抑制了病毒与细胞膜的融合。本研究通过病毒滴度、流式细胞术、RT-qPCR等方法进行LJ002添加时间实验,发现LJ002灭活了PRV病毒粒子并损害早期进入,从而抑制病毒感染。其次,通过EDU标记病毒、免疫荧光、免疫印迹及电子显微镜等试验,显示LJ002灭活的病毒是非感染性的,不附着/融合在细胞表面,病毒颗粒膜上也出现了一些扭曲。最后通过电子显微镜、原子力显微镜、丙二醛、LC-MS、病毒滴度、PRV-GFP荧光等试验,证实了1O2清除剂的加入逆转了LJ002对PRV的抗病毒活性,1O2参与了LJ002对病毒包膜的破坏及其抗病毒活性。
  4.LJ002灭活PRV疫苗免疫小鼠可诱导更多的中和抗体,并能有效保护小鼠免受PRV感染。首先,对LJ002的潜在毒性进行了评价,根据小鼠体重、外观、血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平及HE染色观察其对主要脏器毒性,结果证明使用剂量的LJ002对动物无毒副作用。其次,LJ002灭活苗安全实验和脑组织切片免疫荧光染色,证实了预先用LJ002孵育PRV可以抑制PRV在体内的感染。最后,探索了LJ002的潜在应用及其PRV灭活疫苗产生免疫的能力。利用Dotblot分析了病毒抗原gB、毒力因子gE等PRV病毒必需蛋白含量的变化,发现LJ002对gB和gE含量没有影响;LC-MS谱图显示,LJ002处理后病毒多肽的氧化修饰增加。Dotblot实验显示,接受LJ002灭活疫苗接种的小鼠血清中抗体效价明显高于常规福尔马林灭活疫苗。血清中和实验及动物存活挑战实验显示,与常规福尔马林灭活疫苗相比,含相同抗原的LJ002灭活苗免疫小鼠可诱导更多的中和抗体,并能有效地保护小鼠免受PRV感染。
  5.LJ002抑制囊膜病毒的增殖。研究表明,LJ002介导1O2氧化病毒膜,从而阻断病毒-细胞膜融合,发挥抗病毒活性。进一步检测了LJ002对不同科属囊膜病毒的抵抗情况。LJ002灭活PRRSV、NDV、VSV、Sev和H1N1感染细胞后,利用荧光、流式细胞仪、TClD50和HA检测病毒复制情况,结果表明LJ002对囊膜病毒具有广谱抗病毒作用。
  综上所述,LJ002不仅通过产生1O2氧化病毒囊膜中的脂质抑制病毒与细胞膜的融合和感染,而且LJ002灭活的伪狂犬病毒比传统的福尔马林灭活病毒在小鼠中产生更强的中和抗体水平和免疫保护效果。该文章提示1O2可作为灭活疫苗生产中的新型灭活剂,为灭活苗的研发提供新的策略。
其他文献
近年来,同时检出blaCTX-M和mcr-1的大肠杆菌不断被报道,但河南省鸡源大肠杆菌中有关两者的遗传背景及散播机制尚不明晰。因此,本试验以河南省同时携带blaCTX-M和mcr-1的鸡源大肠杆菌为研究对象来探究其共同传播机制,为临床防控和治疗提供理论基础。  本试验在14株鸡源大肠杆菌临床分离株中检测到12株受试菌同时携带blaCTX-M和mcr-1,其中9株受试菌筛选获得同时含有blaCTX-
弓形虫病是引发绵羊流产的主要原因之一,其主要感染途径是采食被弓形虫卵囊污染的水、饲草的水平传播和妊娠期母羊的先天性垂直传播。本研究于2017年至2019年共收集了166只绵羊心脏。分离出11个活弓形虫虫株(TgSheepCHn3~TgSheepCHn13),均从MAT滴度≥1∶100的绵羊心脏获得。在1∶100的抗体临界值下,25.3%(42/166)的羊心血液中发现弓形虫IgG抗体。对67个MA
学位
猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)在全世界范围流行,严重影响了养猪业的健康发展。目前对于猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)还没有特效药物进行控制,接种疫苗引起的抗体依赖性增强(ADE)作用更有利于病毒的增殖。近年来,国内外学者开展了中药抗PRRSV的试验研究,但体外试验多用MA-104和Marc-145细胞,这两个细胞株来源于猴的肾细胞,而PRRSV主要感染的靶细胞为猪肺泡巨噬细胞,两者差异较大。本
学位
通过将Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc等多种转录因子导入成熟体细胞,对其进行重编程而产生的具有多能性的细胞称为诱导多能干细胞(iPSCs)。iPSCs可以分化为体内所有细胞类型,并在医学、农业和生物技术方面有着巨大的应用潜力。然而,重编程背后的分子机制在很大程度上仍然处于未知状态,并阻碍了真正的iPSCs的产生及其在临床实践中的应用。本研究通过对兔胎儿成纤维细胞的分离培养、特异性转录因子的
学位

无浆体已成为近年来全球范围内危害人和动物健康的重要蜱传病原,其是经蜱传播的革兰阴性寄生菌,主要寄生于牛羊等反刍动物的血细胞中,可导致人和动物感染而表现高热、贫血、黄疸、消瘦等临床症状,严重者可导致死亡,即使临床治愈后也将终生带菌,成为持续感染者。目前被世界公认的无浆体有7种,包括嗜吞噬细胞无浆体(Anaplasma phagocytophilum)、牛无浆体(A.bovis)、绵羊无浆体(A.ov
学位

乳脂肪是以球状脂滴的形状存在于乳中,被称为乳脂肪球(MFG)。乳脂肪球来源于乳腺上皮细胞中的脂滴。乳腺细胞通过生成脂滴和包裹磷脂后释放到乳中形成乳脂肪球。作为乳脂肪本身的基础性状,乳脂肪球的粒径大小反映出乳腺功能、动物种类、遗传和营养等方面的差异。本实验室前期研究发现共轭亚油酸(CLA)能造成低乳脂症(MFD)现象,但对其机制还不明确。本试验通过给荷斯坦奶牛饲喂CLA引起乳脂肪含量降低形成MFD,
学位
禽流感病毒(avian influenza virus,AIV)属于正黏病毒科A型流感病毒属。根据其表面血凝素和神经氨酸酶的不同,可将其分为16种不同的HA亚型和9种NA亚型。自2013年以来,我国已发现H7N9亚型禽流感病毒,包括高致病性和低致病性病毒。H7N9亚型禽流感病毒感染人后死亡率高,大多数人感染病例都与活禽市场上的家禽有密切接触。因此,开发一种快速检测H7N9亚型禽流感病毒的检测技术是
伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus,PRV)属于疱疹病毒科(Herpesviridae)α疱疹病毒亚科(Alpha Herpesviridae),可感染自然宿主猪以及啮齿动物、猫、狗和牛在内的其他多种哺乳动物,并引起广泛的症状。病毒能在猪体内大量增殖且在外周感觉神经元中建立潜伏感染。当外部环境改变或猪机体免疫力低下时,潜伏感染状态可被重新激活至急性感染状态,造成机体再次感染,给防治
猪流行性腹泻(PED)是由猪流行性腹泻病毒(PEDV)引起的一种急性、高度传染性和严重的肠道疾病,2010年以前,PED在我国各地呈现零星散发,猪群的发病率和致死率很低,2010年底,PEDV新型变异株出现,中国的许多猪场都暴发了严重的PED,其对猪群的高发病率及高死亡率,尤其感染仔猪的致死率高达100%,造成了巨大的经济损失。2011年底,伪狂犬病毒(PRV)变异株的出现了也给伪狂犬病(PR)的
疫苗在人类及动物疾病的防控中具有极其重要的作用。根据疫苗研究不断的进步与发展,疫苗可分为传统的灭活、减毒疫苗和多种正在发展的新型疫苗。  纳米颗粒可以作为一种递送系统被使用,纳米颗粒结构疫苗可以将抗原包裹,防止抗原被过早的消化降解,从而获得很高的免疫反应。而纳米颗粒中使用的纳米材料例如铁蛋白、病毒样颗粒均是从自然中获得的,天然获得的生物纳米粒子具有很好的安全性和稳定性。  本论文第一篇多聚蛋白纳米