杆状病毒表达系统介导的猪圆环病毒2型基因工程疫苗的研究

杆状病毒表达系统介导的猪圆环病毒2型基因工程疫苗的研究

论文摘要

猪2型圆环病毒(Porcine circovirus type 2, PCV2)可单独感染,也可继发感染,近几年在世界各地普遍流行,是对养猪业危害很大的一类疾病。它可引起仔猪断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)、猪皮炎和肾病综合病(PDNS)、繁殖障碍、猪呼吸综合征(PRDC)、仔猪先天性震颤、增生性/坏死性肠炎(PNP)、“无名高热症”等。在临床上PCV2普遍存在免疫抑制和免疫激活现象,降低猪的免疫力,使猪生长缓慢,造成其他疾病的大爆发。目前对于此病没有有效的治疗方法,需用疫苗进行预防。目前,西欧与美国已有商品化疫苗注册上市,主要是灭活疫苗和亚单位疫苗,国内也有灭活疫苗上市。但是由于PCV2在细胞上增殖滴度低、体外培养比较困难、灭活疫苗成本高、注射次数多且易造成机体应激,因此,研究廉价、安全、有效的新型疫苗是目前研究的重点。本研究探索了新型PCV2疫苗,构建了基于杆状病毒载体的重组毒疫苗与ORF2亚单位疫苗,并通过小鼠实验进一步研究这两种疫苗的免疫原性。具体工作如下:1、杆状病毒介导的ORF2重组毒疫苗的构建及免疫原性研究:基因合成pcDNA3.1-iel基因,酶切PFastBac-VSV/G-SV40载体(BamHI)和pcDNA3.1-ie 1 (BglII,BamHI)并连接,载体上的CMV启动子被ie1启动子替代。在iel启动子的多克隆位点下插入增强型绿色荧光蛋白(EGFP),获得重组的杆状病毒AC-V-EGFP。同样,在iel启动子的多克隆位点下插入PCV2 ORF2的整个读码框,构建重组的杆状病毒AC-V-ORF2。将这两种重组杆状病毒体外分别转导哺乳动物细胞和转染Sf9细胞,均检测到目的基因的高效表达。将重组杆状病毒以109pfu/mL100ul的剂量肌肉注射小鼠,首免后三周可检测到ELISA抗体和中和抗体,加强免疫后三周Ac-V-ORF2的ELISA平均抗体滴度达到1:1152,中和抗体滴度达到1:6。因此,Ac-V-ORF2免疫组表现出较好的免疫效果,可以作为PCV2的一种新型的候选疫田。2、杆状病毒介导的ORF2亚单位疫苗的构建及免疫原性研究人工合成PCV2 ORF2基因,构建转移载体pFastBacDual-2ORF2。将此载体转化DH10Bac大肠杆菌感受态细胞,经蓝白斑筛选后获得穿梭质粒Bacmid-2ORF2。将此质粒转染Sf9细胞,获得杆状病毒Ac-2ORF2。将此杆状病毒转染Sf9昆虫细胞后,ORF2基因可在细胞中大量表达。将表达的ORF2蛋白制备成业单位疫苗,分三个剂量:106个cell/mL、5×106个cell/mL和107个cell/mL免疫4~6周龄的BALB/c小鼠。试验结果表明:首免三周后,三个免疫组106个cell/mL、5×106个cell/mL和107个cell/mL小鼠体内已有ORF2 ELISA抗体和中和抗体产生,加强免疫后此三组的抗体水平继续升高,其中5×106个cell/mL最高,ELISA抗体滴度可达到1:2133,中和抗体滴度可达到1:8.33。表明此杆状病毒表达的ORF2蛋白有较好的免疫原性,可以作为PCV2的一种新型的候选业单位疫苗。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 缩略语表(Abbreviation)
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 猪圆环病毒概述
  • 1.1.1 猪圆环病毒的分子生物学研究进展
  • 1.1.2 PCV2疫苗的研究进展
  • 1.2 杆状病毒概述
  • 1.2.1 杆状病毒简介
  • 1.2.2 杆状病毒为哺乳动物细胞表达载体
  • 1.2.3 杆状病毒在疫苗中的应用
  • 第二章 研究目的与意义
  • 第三章 材料与方法
  • 3.1 材料
  • 3.1.1 细胞和病毒
  • 3.1.2 菌株、质粒与载体
  • 3.1.3 酶及主要试剂
  • 3.1.4 培养基与抗生素
  • 3.1.5 缓冲液及其配制
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 酶切反应
  • 3.2.2 去磷酸化
  • 3.2.3 琼脂糖凝胶电泳
  • 3.2.4 DNA片段与载体连接
  • 3.2.5 大肠杆菌感受态细胞的制备
  • 3.2.6 质粒与连接产物的转化
  • 3.2.7 提取重组Bacmid DNA
  • 3.2.8 重组杆状病毒的获得
  • 3.2.9 重组杆状病毒感染Sf9细胞
  • 3.2.10 重组杆状病毒转导Hela细胞
  • 3.2.11 间接免疫荧光(IFA)
  • 3.1.12 Westernblotting
  • 3.2.13 微量中和试验
  • 3.2.14 ELISA的操作步骤
  • 3.2.15 小鼠的免疫
  • 第四章 结论与分析
  • 4.1 杆状病毒表达系统介导的猪圆环病毒2型重组毒疫苗的构建
  • 4.1.1 PCV2 ORF2基因的扩增
  • 4.1.2 转移载体pc-SV40-ie1的构建
  • 4.1.3 转移载体pFastBac-VSVG-SV40-ie1的构建
  • 4.1.4 转移载体pFastBac-VSVG-SV40-ie1-EGFP和pFastBac-VSVG-SV40-ie1-ORF2的构建
  • 4.1.5 重组穿梭载体Bacmid-ie1-EGFP和Bacmid-ie1-ORF2的构建
  • 4.1.6 重组杆状病毒Ac-ie1-EGFP和Ac-ie1-ORF2的获得
  • 4.1.7 重组杆状病毒Ac-ie1-EGFP、Ac-ie1-ORF2的纯度与滴度测定
  • 4.1.8 重组杆状病毒Ac-ie1-EGFP感染Sf9细胞
  • 4.1.9 重组杆状病毒Ac-ie1-EGFP转导哺乳动物细胞
  • 4.1.10 重组杆状病毒Ac-ie1-ORF2感染昆虫动物细胞
  • 4.1.11 重组杆状病毒Ac-ie1-ORF2在小鼠体内诱发的免疫
  • 4.2 杆状病毒表达系统介导的猪圆环Ⅱ型亚单位疫苗的构建
  • 4.2.1 转移载体pFastBacDual-Pph-ORF2的构建
  • 4.2.2 转移载体pFastBacDual-2ORF2的构建
  • 4.2.3 穿梭质粒Bacmid-2ORF2的构建
  • 4.2.4 重组杆状病毒Ac-2ORF2的制备
  • 4.2.5 重组杆状病毒Ac-2ORF2感染昆虫细胞的表达分析
  • 4.2.6 重组杆状病毒Ac-2ORF2在小鼠体内诱发的免疫
  • 第五章 讨论与结论
  • 5.1 讨论
  • 5.1.1 重组杆状病毒Ac-ie1-ORF2的构建
  • 5.1.2 重组杆状病毒Ac-2ORF2的构建
  • 5.1.3 两种杆状病毒表达系统制备的疫苗在小鼠体内诱导的保护性免疫
  • 5.2 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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