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猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome，PRRS)是以妊娠母猪繁殖障碍及各年龄阶段猪呼吸道症状为主要特征的传染病。其病原猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus，PRRSV)具有典型的嗜单核细胞／巨噬细胞特性，在体内，PRRSV主要感染猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages，PAM)。研究发现在PAM细胞上存在PRRSV的3个受体：硫酸乙酰肝素(Heparin sulphate，HS)和唾液酸粘附素(Sialoadhesin，Sn)和CD163分子。三者之间的关系大体为：HS主要作用是吸附PRRSV到PAM细胞上，Sn介导PRRSV的内吞，CD163可能起协助Sn内吞、病毒脱衣壳和将基因组RNA释放到细胞质中的作用。HS和Sn构成PRRSV进入PAM细胞的第一个环节，PRRSV与Sn结合是实现内吞的必要步骤。但是迄今为止Sn受体上参与病毒结合的部位，病毒上参与受体结合的蛋白及其结合位点还不得而知。为确定Sn受体上参与病毒结合的结构域，本试验从PAM细胞中经RT-PCR扩增出编码Sn受体的全长基因，并克隆到pcDNA3.1载体中，得到表达Sn受体的真核表达载体。猪PK15细胞为PRRSV非允许细胞，将表达载体转染PK15细胞后接种PRRSV，然后利用针对PRRSV的单克隆抗体进行间接免疫荧光检测病毒的吸附情况。结果发现表达有Sn蛋白的PK15细胞可以结合PRRSV。在此基础上，本试验进一步将该受体基因分割成几段进行转染PK15细胞、检测细胞与病毒的吸附能力，最终发现该受体的第一个结构域(20-136aa)单独转染的PK15细胞可以介导PRRSV的吸附。继而利用大肠杆菌原核表达系统对该结构域进行了原核表达，目的蛋白经纯化后免疫试验兔并制备了针对该结构域的兔高免血清。该高免血清可以明显抑制病毒与PAM细胞的吸附。试验证实唾液酸粘附素受体的第一个结构域参与PRRSV与PAM细胞的吸附。分析结果显示，在PRRSV各结构蛋白中均不存在七肽重复序列，特别是在PRRSV仅有的两个I型膜蛋白GP2、GP4中也没有发现七肽序列。这表明PRRSV侵入PAM细胞不是I型膜融合机制，而是按照其它类型的机制进行的。为分析PRRSV中参与受体分子结合的病毒囊膜蛋白，本试验从PRRSV的纯化产物中提取病毒的囊膜蛋白，病毒囊膜蛋白与宿主细胞PAM进行感作后，分别利用针对GP2、GP3、GP5和N蛋白的单克隆抗体进行间接免疫荧光检测。结果发现GP5蛋白的单克隆抗体可以检测到荧光，而GP2和GP3蛋白的单克隆抗体检测不到荧光。N蛋白单克隆抗体能检测到少量荧光。由于N蛋白位于病毒粒子的内部，一直以来被认为不参与受体的结合。存在少量荧光，可能是在提取的膜蛋白残留少量的完整病毒粒子所致。通过以上试验，可以认为GP5蛋白参与了受体的结合。另一方面，GP5蛋白的荧光集中在细胞的表面，同时GP5蛋白的拓扑结构分析显示，GP5与受体结合后有可能引起局部自由能的升高，从而可能导致病毒结构的变化，因此推测，除GP5蛋白以外的其他囊膜蛋白有可能参与了PRRSV的吸附与内吞。GP5蛋白在不同的PRRSV分离株中遗传变异较大。本研究收集了我国大陆自1996年首次发现PRRSV以来至2006年初的42株PRRSV GP5序列，其中包括GenBank登录的所有的大陆分离株GP5序列27株，从现地病料中自行分离的毒株序列15株。对这些毒株的GP5序列分析结果表明：所检测的42株PRRSV均为北美洲型；尤为注意的是我国这些毒株可以分为差异极大的两个亚群，在整个北美洲型毒株的进化树上呈明显的两极分布。亚群1毒株在氨基酸序列上与亚群2有着很大的差别，特别是亚群1毒株在主要中和表位PNE序列中高度变异，而且潜在的毒力相关位点也与强毒相同。另外，亚群1与我国广泛使用的弱毒苗和灭活苗的亲缘关系较远。因此从一定程度上讲，亚群1毒株具有毒力较强、逃避机体体液免疫的潜质。地理分布显示，亚群1主要集中在我国的东南沿海地区。2006年春夏交接之际，我国南方发生以高热、高发病率和高死亡率为特征的猪病，而后迅速蔓延至周边地区，至2007年已遍及全国绝大部分省份。目前认为该疫情是由高致病性PRRSV变异株及其他病原微生物混合感染并在高温高湿等诱因条件下所致。本研究对我国2006～2007年多个省份分离的高致病性PRRSV变异株进行了全基因组序列分析，结果显示这些毒株各蛋白的氨基酸序列之间同源性极高，有的甚至可达100％，而且遗传变异特征相同，因此它们可能来源于同一个祖先。而且PRRSV变异株与现地应用的疫苗株之间的亲缘关系较远。PRRSV变异株NSP2蛋白存在2处共30个氨基酸的缺失，缺失位置处于NSP2的组成差异区，序列比对发现该区在以往的多个分离株中也存在缺失，因此推测该缺失可能与病毒毒力增强无关。PRRSV变异株GP5蛋白N-糖链数量的增多、N-糖链的遮蔽效应以及主要中和表位PNE的变异有可能参与了病毒毒力增强和逃避机体免疫。