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猪流行性腹泻病毒(PEDV)是引起猪腹泻和死亡的重要病原之一。目前,虽然商品化PEDV疫苗已普遍使用,但该病在我国仍广泛流行,并引起严重的经济损失。因此,一种安全、有效新型疫苗的研制已成为必然趋势。
sM、M、S蛋白是在PEDV的重要结构蛋白,可自行组装成病毒样颗粒,诱导机体产生类似于全病毒的抗病毒免疫反应。本研究首先利用RT-PCR技术把sM、M、S基因分别克隆入腺病毒表达载体系统中,成功构建了三个重组腺病毒rAd-sM、rAd-M、rAd-S,然后将这三个具有感染能力的复制缺陷性重组腺病毒共同感染Vero细胞,以期得到病毒样颗粒,并在小白鼠体内进行免疫特性研究,为研究PEDV新型疫苗奠定基础。
本研究根据GenBank数据库中PEDV基因序列设计了五对引物sM-P1/sM-P2、M-P1/M-P2、S1-P1/S1-P2、S2-P1/S2-P2、S3-P1/S3-P2,其中sM-P1、M-P1分别含有Bg/II酶切位点和起始密码子ATG,S1-P1含有Xho I酶切位点和起始密码子ATG,sM-P2、M-P2、S3-P2分别含有EcoRV酶切位点和终止密码子TAA、TAA、TGA。通过RT-PCR技术、重组PCR技术从PEDV疫苗株中分别扩增获得大小为231bp、681bp、4152bp的PCR产物,经纯化后与克隆载体pMD18-T连接,连接产物转化DH5a,然后在氨苄抗性(Amp+)平板上挑取阳性菌落,37℃过夜培养。提取质粒经双酶切鉴定,结果扩增片段与预期片段大小相符,DNA测序分析结果表明,扩增片段完全正确。将鉴定正确的重组质粒pMD18-T-sM、pMD18-T-M、pMD18-T-S与穿梭载体pShuttle-CMV同时进行双酶切,分别经回收后连接。连接产物转化DH5a,然后在卡那霉素抗性(Kan+)平板上挑取阳性菌落,37℃过夜培养。经菌液PCR鉴定,结果所扩增的片段与预期片段大小相符;DNA序列分析结果表明,所插入的基因片段阅读框完全正确。将鉴定的重组质粒pShuttle-sM、pShuttle-M、pShuttle-S分别用Pme I进行线性化,然后转化到含有骨架载体pAdEasy-1的BJ5183感受态细胞中,经过同源重组,在具有卡那霉素的LB平板上筛选阳性菌落,然后利用Pac I对重组质粒进行酶切鉴定,结果与预计的相符,阳性重组质粒分别命名为pAd-sM、pAd-M、pAd-S。经鉴定后,大量提取重组质粒,PacI酶切线性化,阳离子脂质体法转染到AD-293细胞中,于37℃培养8天后出现细胞病变,收获病毒。经RT-PCR检测,目的基因存在于重组腺病毒中且都在转录水平得到表达,测得重组腺病毒rAd-sM、rAd-M、rAd-S的TCID50分别为10-8.19、10-8.41、10-7.29/0.1 mL。将获得的重组腺病毒rAd-sM、rAd-M、rAd-S共感染Vero细胞,经RT-PCR、Western-Blot鉴定,重组腺病毒中的三个蛋白基因均在Vero细胞中得到了转录和表达。
将16只18-20g的雌性BALB/c小鼠随机分为4组,每组4只。第1,2组分别肌注和口服免疫PEDV rAd-sM、rAd-M、rAd-S共感染Vero细胞所得表达上清,第3、4组分别免疫腺病毒和PBS以作为阴性对照和空白对照。首免后间隔14d加强免疫一次,共免疫两次。于5周龄尾静脉取血,通过Western-Blot进行中和抗体的检测,结果表明BALB/c小鼠体内有抗体产生。
综上所述,本研究成功构建了3株重组腺病毒,且共同感染Vero细胞能够表达PEDV的sM、M、S蛋白。小鼠免疫试验证实,共感染Vero细胞所得蛋白具有一定的免疫原性,这为PEDV新型疫苗的研究奠定了重要基础。