猪繁殖与呼吸综合征（porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS）属于一种高发病率、高传染性的免疫抑制性疾病。PRRS感染影响猪的生长,造成发育迟缓。感染PRRS的猪有很多临床表现,如呈现呼吸困难、哮喘、共济失调、四肢瘫痪等。生长猪、育肥猪感染后,临床症状表现较轻;而仔猪、母猪感染后,临床表现较严重。目前,大多研究集中于PRRSV对呼吸系统以及生殖系统的影响及其致病机制,但关于PRRSV进入脑组织引起的炎症反应以及致病机制的相关研究较少。因此,本研究人工感染13头40日龄的通城仔猪。记录、观察临床症状以及组织病变,观察大脑组织形态学的病理变化,并根据病理学变化的特点,利用转录组学技术,筛选、确定与炎症相关的关键细胞因子,以及关键的炎症通路。探讨PRRSV引起脑炎的发病机制。主要研究结果如下:1.PRRSV感染仔猪的病理学变化感染PRRSV的仔猪主要表现持续的高烧、皮肤发绀、反应缓慢迟钝、呼吸艰难、厌食、咳嗽、哮喘、抽搐、共济失调、轻瘫等,严重的导致死亡。剖检发现,PRRSV感染组仔猪,肺组织整体表现水肿、颜色暗红、质地较坚实;肾脏表面分布有针尖大小至芝麻大小的出血点;淋巴结肿大、出血;脑血管扩张、水肿、充血。组织病理学观察发现:肺泡壁毛细血管扩张,肺泡腔内有脱落的肺泡上皮细胞、淋巴细胞;肾小球毛细血管充血,肾小管上皮细胞坏死;淋巴结滤泡坏死,巨噬细胞增多;脑组织内见有大量的淋巴细胞并见有血管袖套形成,胶质结节形成,神经元坏死,卫星现象以及形成局灶性出血。表明PRRSV导致组织器官损伤,引起机体严重的炎症反应。2.PRRSV感染的仔猪的大脑组织中淋巴细胞的变化通过组织病理学的观察,发现了严重的淋巴细胞性血管袖套现象,而大部分的文献中未见有关于血管周围淋巴细胞的相关分析。本研究对血管周围的淋巴细胞进行CD3（T淋巴细胞标记物）、CD20（B淋巴细胞标记物）的免疫组化染色,对每头猪的组织切片的整体观察进行评估。随机选取15个视野,进行CD3、CD20阳性率的统计,发现感染组的淋巴细胞与对照组相比差异显著,且T淋巴细胞显著高于B淋巴细胞。本试验结果表明,PRRSV感染的脑组织,表现有严重的血管袖套现象,且T淋巴细胞是血管周围的主要炎性细胞。3.PRRSV感染的仔猪的大脑组织的转录组学分析组织病理学观察发现,PRRSV感染后,猪的大脑组织出现了以淋巴细胞性血管袖套为主的炎性病理变化。而导致这些炎性病理变化的相关分子机制尚不清楚。因此本研究对健康仔猪和PRRSV感染的通城猪的脑组织进行转录组测序,分析炎症相关的差异基因以及信号通路的表达变化与组织病理学之间的关联。结果显示,对照组与PRRSV感染组相比较,总共有1955个转录本差异基因。对差异表达基因进行GO功能分类富集分析,结果发现,差异表达基因在生物学过程中富集较多,其中显著富集到了激酶活性、蛋白域特异性结合等。对代谢通路进行KEGG富集分析,结果显示,差异表达基因主要富集在炎症相关的信号通路。筛选出的与炎症相关的主要通路中有NF-κB信号通路等。而在这些炎症通路中,又有与炎症相关的差异基因,例如TNF-α、CXCL9、CXCL10、CXCL11等。结果表明,PRRSV感染显著激活了炎性细胞因子和炎症相关的信号通路,这意味着这些基因和通路参与了PRRSV感染后脑组织的病理学变化过程。4.PRRSV对猪大脑组织中细胞因子表达的影响为了验证PRRSV感染后,大脑组织中相关炎性因子基因水平表达的变化,本研究采用Q-PCR技术,对TNF-α、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CCL2进行测定。Q-PCR结果显示,五种因子在PRRSV感染组中的表达量显著高于对照组（P<0.05）,且应用Western blot技术在蛋白水平对这五种因子进行测定,结果发现,PRRSV感染组中的蛋白表达量显著高表达（P<0.05）。结果表明,PRRSV感染后,可以显著上调脑组织中TNF-α、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CCL2的表达,参与脑炎的形成。其中CCL2、CXCL10、CXCL9、CXCL11属于淋巴细胞趋化因子,这些趋化因子的高表达,吸引淋巴细胞聚集在血管周围,形成血管袖套。5.PRRSV对猪大脑组织中TNFR1/NF-κB通路相关蛋白表达量的影响应用Western blot技术评估TNFR1/NF-κB通路。结果显示,PRRSV感染后的猪大脑组织中相关蛋白TNFR1、IKKα、IKKβ、P65的表达上调。由此说明,PRRSV感染可导致仔猪脑组织中的炎症相关信号通路NF-κB的激活。