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猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS),也称为蓝耳病,病原为PRRS病毒,该病是造成世界各养猪国家猪繁殖障碍的主要疾病,给养猪业造成了巨大的经济损失。我国于1995年底暴发PRRS,在我国各个地区已经普遍流行,该病主要引起母猪繁殖和仔猪呼吸障碍,使猪生产力下降,严重危害我国养猪业的可持续性发展。PRRSV不仅导致母猪的繁殖障碍和各年龄段猪只出现呼吸道症状及高死亡率,其对猪只更深远的影响是对其免疫功能的抑制作用。PRRSV会对猪体内以β-干扰素(Interferon,IFN-β)为首的细胞因子产生抑制作用(即对IFN-β的免疫逃逸),从而逃避猪体内免疫系统发挥作用。猪干扰素-β(swIFN-β)具有广谱的抗病毒及参与免疫调节作用,PRRSV对swIFN-β的免疫逃逸有可能是导致猪免疫抑制的原因之一。 本研究的目的是研究自然传代毒株和猪干扰素-β免疫压力下,PRRSV的变异规律,找出PRRSV对swIFN-β免疫逃逸的潜在基因,探讨swIFN-β压力对PRRSV的影响。使用重组干扰素-β腺病毒(AD-swIFN-β)感染293细胞,表达制备出swIFN-β。采用细胞病变抑制法、用Reed-Muench法计算制备得到的swIFN-β,在Vero细胞上抑制VSV的效价为4.4×104IU/ml,在Marc-145细胞上抑制PRRSV的效价为1.2×104IU/ml。 将hpPRRSV经典毒株JXA1,在添加以1:1280比例稀释的swIFN-β的Marc-145细胞上连续传20代。获得swIFN-β压力传代下毒株PRRSV-A1βf20和不添加swIFN-β的传代对照株PRRSV-A1f20。根据GenBank已发表JXA1序列,设计合成了4对引物分别用于扩增NSP2部分基因片段和ORF3、ORF5、ORF6完整基因片段。对传代前后病毒的NSP2、ORF3、ORF5和ORF6等基因进行扩增、克隆和序列分析。结果显示:PRRSV-A1βf20和PRRSV-A1f20两株病毒在NSP2、ORF3、ORF5和ORF6等基因上累计分别有43和14个核苷酸发生突变,前者与后者的核苷酸突变速率比为307%。PRRSV-A1βf20和PRRSV-A1f20分别有24和5个氨基酸发生改变,有义突变与沉默突变比值(NS/S)分别为3和0.625,两者的氨基酸突变速率比为480%。PRRSV-A1βf20毒株ORF5、NSP2、ORF3和ORF6的氨基酸突变率为4.5%、3.8%、2.3%和0.57%,NS/S比值为7、3.3、2和1,远高于PRRSV-A1f20毒株氨基酸突变率和NS/S比值。PRRSV-A1βf20毒株、PRRSV-A1f20毒株与PRRSV-A1f0毒株的同源性为98.7%-99.2%,产生了较明显的变异。值得注意的是PRRSV-A1β f20毒株与2011年GenBank上注册的野毒株shannxi的基因同源性为99.1%。显示在猪体内,以swIFN-β为首的细胞因子对PRRSV的遗传变异有重要作用。对传代后毒株进行一步生长曲线和swIFN-β敏感性研究发现,RRSV-A1β f20毒株的生长性要明显低于未添加swIFN-β的毒株,且对swIFN-β的敏感性有了较大幅度的降低。RRSV-A1β f20毒株的表形有较大的改变。同类研究国内外未见报道。 对传代后毒株进行一步生长曲线和swIFN-β敏感性研究发现,RRSV-A1βf20毒株的生长性要明显低于未添加swIFN-β的毒株,且对swIFN-β的敏感性有了较大幅度的降低。RRSV-A1βf20毒株的表形有较大幅度的改变。 研究结果表明:1.在自然传代时,PRRSV会缓慢的进行变异。2.在猪干扰素-β存在时,PRRSV变异显著加快,呈现明显的压力选择性突变。3.猪干扰素-β的选择压对PRRSV的ORF5基因变异影响最大,NSP2次之,属于免疫突变正向效应,而对ORF3基因影响最小,对ORF6几乎无影响。推测PRRSV的NSP2和ORF5基因可能在PRRSV对猪干扰素-β的免疫逃逸中起重要作用。