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猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)引起的一种以妊娠母猪严重繁殖障碍以及仔猪的呼吸道症状和高死亡率为特征的传染病。PRRS自1987年首次报道发现于美国以来,现已遍及世界各主要养猪国家与地区,并已成为危害养猪业最严重的传染病之一。猪肺泡巨噬细胞是PRRSV的重要靶细胞,研究病毒与其靶细胞之间的相互作用关系是理解病毒致病机制及其免疫学的重要基础。同时巨噬细胞又是重要的免疫细胞,研究PRRSV感染对猪肺泡巨噬细胞功能的影响,有利于解释PRRSV与宿主免疫系统之间的作用,并有助于阐释PRRSV引起持续性感染和免疫抑制的机制,这对于阐明PRRSV的致病性和致病机理具有重要的理论意义。目前,基因芯片已被越来越广泛的应用于病原与宿主相互关系的研究,特别是基因芯片高通量的特点能够一次获得大量信息,可以为后续研究指明方向。鉴于此,本课题利用包含23256个转录本的Affymetrix猪基因芯片对正常猪肺泡巨噬细胞与PRRS病毒感染猪肺泡巨噬细胞基因表达谱差异进行研究,旨在检测分析PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞基因表达谱中的差异表达基因,探讨PRRSV的免疫学原理及致病机制,对PRRSV感染过程中发生的分子变化能够得到全面的认识以期为病毒与宿主的相互作用研究奠定基础。主要研究内容如下:利用基因芯片技术分析了猪肺泡巨噬细胞在PRRSV侵袭后的基因表达变化情况,发现在6小时和24小时差异表达基因数量分别达到了2640和3356,占全芯片基因数量的百分比分别为13.09%和16.64%。其中在6小时发生上调的基因数量为1235,下调基因数量为1495,而上调两倍以上的基因数量为619,下调两倍以上基因数量为435,在24小时发生上调的基因数量为1746,下调基因数量为1619,而上调两倍以上的基因数量为922,下调两倍以上基因数量为773。筛选出重要的差异表达基因,尤其是与免疫应答,炎症反应,细胞凋亡等相关基因的变化情况。对差异表达基因进行归类,如IFN基因,IFN效应基因,IFN信号基因,白介素相关基因,CD分子相关基因,HSP相关基因,趋化因子相关基因和Toll样受体相关基因。利用Genmapp生物信息学软件绘制基因芯片中与细胞凋亡相关基因相互作用的网络途径。用42对基因引物对芯片结果进行Real-time RT-PCR验证,有38条基因符合芯片结果。通过Real-time RT-PCR,系统分析了WuH1株PRRSV感染猪肺泡巨噬细胞后6h与24h两时间点15种趋化因子的转录水平:CCL2-5,CCL8,CCL19,CCL20,CCL27,CCL28,CXCL2,CXCL8,CXCL10,CXCL12,CXCL14和CX3CL1。结果表明CC趋化因子家族中CCL2,CCL3,CCL4,CCL5,CCL8,CCL20和CCL28均有明显的差异表达。具有征募Th1和Th2细胞功能的趋化因子Rantes,MCP-1和MCP-2在病毒感染早期即被诱导表达。其中Rantes和MCP-2的mRNA水平在6h比24h要高。而CCL19与CCL27没有差异表达。CXC趋化因子家族在PRRSV感染后CXCL2和CXCL12在24h有较高的表达水平,与对照相比较有超过100倍的上调表达。而CXCL8和CXCL12在6h的表达水平比24h要高。CXCL10在24h时表达水平有明显下降。趋化因子CXCL14是所有趋化因子中唯一的感染组中发生下调的。CX3C趋化因子家族:CX3CL1组与组之间没有明显的差异表达。