鸭CD40抗病毒免疫调节功能的应用研究

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共信号分子是可以将信号传导到细胞中,能正(共刺激)或负(共抑制)调节免疫应答的细胞表面分子。共刺激信号是决定T/B细胞能够对特异性抗原有应答能力并最终介导适当的免疫应答的关键因素。针对目前尚无鸭共刺激分子CD40研究资料的情况,我们对其进行克隆、验证、表达等研究,探讨鸭CD40在抗病毒免疫调节中的作用。主要结果如下:1鸭CD40基因的分子克隆、序列分析与验证利用RT-PCR技术,根据禽类CD40基因保守序列设计引物,成功克隆了鸭CD40基因。鸭CD40基因序列包含一个长为516 bp的开放阅读框,编码171个氨基酸,氨基酸多序列对比显示,与鸭CD40相似度最高的是鹅CD40,达87%;其次是鸡CD40,相似度为81%;鸭CD40与鱼类的CD40氨基酸序列相似度高于哺乳动物类CD40;与人CD40相似度仅为33%。预测的鸭CD40二级结构显示其具有典型的TNFR结构,还包括胞外区、跨膜区和胞内区。为了进一步验证鸭CD40分子的大小,以大肠杆菌原核表达系统表达鸭CD40并纯化后免疫小鼠获得鼠抗鸭CD40多克隆抗体。体外分离培养鸭外周血淋巴细胞并加入免疫刺激剂脂多糖诱导CD40表达,然后以CD40多克隆抗体进行免疫印迹试验检测CD40分子的大小,结果证实CD40分子约18 k Da,与预期蛋白分子量18.64 k Da相吻合。2雏鸭和成年鸭CD40的组织表达谱检测用RT-qPCR方法检测鸭CD40在雏鸭和成年鸭各组织中的表达分布,结果显示鸭CD40在雏鸭和成年鸭的组织中都存在十分广泛的表达,其中在雏鸭体内表达量较高组织依次为哈氏腺、胰腺、肾、小肠、肺、法氏囊、血液和脾脏,在肝、胸腺和肌肉中CD40的表达较低;而在成年鸭体内表达量较高组织依次为血液、胰腺、心、肺、肾、哈氏腺和肝,在肌肉、淋巴结和肌胃中CD40的表达较低。3鸭CD40的抗病毒免疫调节功能的研究用RT-qPCR方法检测了鸭瘟病毒(DPV)、1型鸭肝炎病毒(DHAV-1)感染的鸭胚成纤维(DEF)细胞中鸭CD40及CD40L的表达变化,结果显示DPV、DHAV-1感染DEF细胞24 h后,细胞中CD40和CD40L的表达量都显著上调(P<0.05或P<0.01);感染后的48 h,CD40和CD40L的表达量在24 h的基础上进一步上调(P<0.05或P<0.01)。以大肠杆菌原核表达系统表达鸭CD40的配体CD40L,获得可溶性鸭CD40L重组蛋白。在过表达CD40的DEF细胞上,添加外源CD40L蛋白后,用RT-qPCR检测其下游细胞因子IL-6和IL-8的转录水平变化,结果显示,在添加CD40L后24 h,IL-6和IL-8转录水平均有显著的上调,分别上调60倍和8倍;在添加CD40L蛋白后36 h,IL-6和IL-8的转录水平与24 h相比明显降低,分别上调10倍和1倍。为探究鸭CD40/CD40L配基化后对病毒复制的影响,在DEF细胞过表达含3个TNFR结构域的鸭CD40(A)和只有1个TNFR结构域的鸭CD40(Z)和CD40(G)后,再添加CD40L蛋白处理,随后用RT-qPCR检测它们对DPV、DHAV-1和坦布苏病毒(TMUV)在DEF细胞上复制的影响。结果显示:在感染后24 h,与对照组相比,三种病毒的核酸拷贝数都没有明显的差异;但在感染后36 h,CD40(A)实验组与对照相比,TMUV的核酸拷贝数和病毒滴度都有明显的降低,而CD40(Z)和CD40(G)组与对照组无明显差异,DHAV-1和DPV的核酸拷贝数与对照相比无明显差异。综上,鸭CD40分子为171个氨基酸并具有1个典型的TNFR结构,在雏鸭和成年鸭各组织中广泛表达分布;DPV和DHAV-1感染可上调CD40及其配体CD40L的表达;外源添加CD40L蛋白可激活CD40以及其下游细胞因子IL-6和IL-8的转录表达,真核过表达含3个TNFR结构域的鸭CD40并添加CD40L蛋白可影响TMUV在DEF细胞上复制。
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