高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株感染所致的免疫损伤及免疫调控机理

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株感染所致的免疫损伤及免疫调控机理

论文摘要

猪繁殖与呼吸综合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)是由PRRS病毒(PRRSV)感染所致的一种急性传染病。该病以繁殖障碍、呼吸道疾病、哺乳仔猪的高死亡率、免疫抑制和持续性感染等为主要特征,对养猪业的危害极大。2006年5月我国自南方地区开始发生的高致病性(highly pathogenic, HP)“蓝耳病”,使我国的养殖业蒙受空前损失,而每年的深秋至次年的早春,更是蓝耳病病毒肆虐的季节。PRRSV感染猪的免疫系统是一把“双刃剑”,一方面,PRRSV嗜好在肺巨噬细胞中大量复制,因此它与宿主疾病的进程及免疫系统的变化密切联系在一起,复制的直接结果是导致宿主发生免疫调节紊乱,引起继发感染或加速其它疾病进程;另一方面,该病毒又刺激宿主在感染后产生保护性免疫,使动物免受再次感染。PRRSV及其PRRS在兽医领域是令人棘手的一种传染病,目前为止,尚无有效的疫苗能够控制该病的发生。本课题研究了HP-PRRSV感染对免疫系统的损伤状况;利用针对PRRSV GP5抗原的单克隆抗独特型抗体(Mab2-5G2)对机体进行免疫调控,研究PRRSV感染与体内抗独特型抗体的关系;探索NMHCⅡ-在PRRSV感染中的免疫功能。为阐明PRRSV感染的免疫调控机制做出贡献。1、HP-PRRSV感染对机体免疫系统的损伤为阐明HP-PRRSV对机体免疫系统的损伤状况,本研究分别实验性感染PRRSV阴性断奶仔猪及CH-1R PRRSV弱毒苗免疫的断奶仔猪,观察临床症状及免疫器官的病理组织学变化、检测不同感染时间血清细胞因子IFN-γ、IL-4和IL-10及血清抗PRRSV膜蛋白和N蛋白的水平,了解高HP-PRRSV感染对不同状态猪群免疫器官的损伤状况。结果显示,PRRSV阴性猪群感染HP-PRRSV后,胸腺逐渐萎缩,血清IL-10含量在感染后10天明显高于CH-1R PRRSV弱毒苗免疫猪感染高致病性PRRSV的猪群;然而,CH-1R PRRSV弱毒苗免疫猪感染HP-PRRSV后临床症状、免疫系统病理学变化较PRRSV阴性猪群感染HP-PRRSV后缓和,且血清IL-4含量在感染后5天和7天明显高于PRRSV阴性猪群感染HP-PRRSV。该实验结果表明:HP-PRRSV感染断奶仔猪导致免疫系统严重损伤,胸腺萎缩,从而导致免疫抑制、免疫网络紊乱;HP-PRRSV感染早期诱导机体产生的IL-10增强了病毒在体内的适应性并推迟了有效抗体的产生时间;而HP-PRRSV感染后血清IL-4的含量与病毒血症的清除及机体的健康状态成正相关。2、抗独特型抗体调控机体对高致病PRRSV感染的免疫反应感染了PRRSV的猪血清中存在两种不同的抗GP5的自身抗独特型抗体(auto-Ab2),可正反馈或负反馈机体的免疫系统对PRRSV感染的免疫反应。为探讨不同剂量的Mab2-5G2调控机体对抗HP-PRRSV感染的效果,本研究分别利用不同剂量的Mab2-5G2及鼠源IgG分别按照0.5,1,3或5mg/头的剂量PRRSV阴性断奶仔猪进行免疫调控,HP-PRRSV实验性感染实验猪群,观察临床症状并检测不同感染时间血清细胞因子IFN-γ、IL-4、IL-10含量的变化及血清中抗PRRSV N蛋白和膜蛋白的抗体水平,了解HP-PRRSV感染与机体免疫网络的关系。结果显示,Mab2-5G2使用剂量为0.5-1mg/头时,可将断奶仔猪感染HP-PRRSV后成活率提高50%;Mab2-5G2使用剂量为1mg/头的猪群, HP-PRRSV感染后14天抗膜蛋白抗体水平明显高于其他组抗体水平。Mab2-5G2使用剂量为0.5-1mg/头时,可使机体IL-4的水平在HP-PRRSV感染后3-7天内迅速升高,之后恢复到感染前的水平;其他各组猪群感染HP-PRRSV后血清IL-4水平变化呈轻微波动状态,与阳性及阴性对照组无明显差异;HP-PRRSV感染可诱导猪体内产生IFN-γ及IL-10,与Mab2-5G2或鼠源IgG免疫调控无关。3、抗独特型抗体调控PRRSV弱毒苗对高致病性PRRSV感染的保护效果本研究目的是利用Mab2-5G2对机体进行免疫调节,调控机体对PRRSV疫苗的细胞和体液免疫反应能力。实验猪群分别利用Mab2-5G2及相同亚型的鼠源IgG进行免疫调控,然后连续两次免疫CH-1R弱毒苗,最后使用HP-PRRSV实验性感染,观察临床症状及免疫器官的病理组织学变化、检测不同感染时间血清细胞因子IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10、IL-12及血清抗PRRSV N蛋白和膜蛋白的抗体水平,了解Mab2-5G2对CH-1R弱毒苗免疫调控的作用。实验结果显示,Mab2-5G2作为免疫调节剂,按1mg/头的剂量使用时,降低了PRRSV弱毒苗对HP-PRRSV感染的保护性,该猪群与鼠源IgG对照猪群相比,HP-PRRSV感染后体温较高且持续时间长,感染早期血清病毒含量较高;同时Mab2-5G2诱导机体在免疫期产生较高水平的IL-2和IL-4。较高含量的IL-2可激活T-regs,导致机体自身免疫失衡;PRRSV感染时机体IL-4含量高的猪体有利于PRRSV病毒的复制,因此降低了PRRSV弱毒苗的保护效果。4、非肌肉肌球蛋白Ⅱ型重链A对高致病性PRRSV感染免疫功能初探为探讨非肌肉肌球蛋白Ⅱ型重链A (NMHCⅡ-A)对HP-PRRSV感染的免疫功能,本研究利用Mab2-5G2-TRITC通过流式细胞术验证了NMHCⅡ-A存在于所有的外周血淋巴细胞。利用条件性表达NMHCⅡ-A蛋白(PRA)免疫PRRSV阴性断奶仔猪,HP-PRRSV实验性感染免疫猪群发现:HP-PRRSV感染前期血清病毒含量明显高于HP-PRRSV直接感染猪群;病毒感染后7天、14天,CD4+/CD8+的值明显低于病毒直接感染猪群及正常对照猪群;病毒感染后,血清IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-10、IL-12细胞因子含量低于病毒直接感染猪群及正常对照猪群,抗PRRSV N蛋白及膜蛋白的抗体水平均低于HP-PRRSV直接感染猪群同期抗体水平。以上结果显示:NMHCⅡ-A除与PRRSV感染易感细胞有关外,还与机体免疫反应有关。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 1. 引言
  • 1.1 猪繁殖与呼吸综合征
  • 1.1.1 PRRS概述
  • 1.1.2 PRRSV分子生物学特点
  • 1.1.3 免疫学研究进展
  • 1.1.4 PRRSV遗传变异
  • 1.1.5 PRRSV疫苗与防治
  • 1.2 抗独特型抗体与免疫网络调节
  • 1.2.1 免疫球蛋白的抗原决定簇
  • 1.2.2 抗独特型抗体的种类
  • 1.2.3 抗独特型抗体的应用
  • 1.2.4 PRRSV感染与抗独特型抗体关系研究进展
  • 1.3 PRRSV与细胞受体
  • 1.3.1 病毒的细胞受体
  • 1.3.2 病毒感染宿主细胞的过程
  • 1.3.3 PRRSV受体的研究进展
  • 1.4 研究的意义
  • 2. 高致病性繁殖与呼吸综合征病毒感染对机体免疫系统的损伤
  • 2.1 材料和方法
  • 2.1.1 主要试剂及仪器
  • 2.1.2 毒株和疫苗
  • 2.1.3 实验动物
  • 2.1.4 实验设计
  • 2.1.5 临床症状和病理变化的观察
  • 2.1.6 PRRSV特异性抗体的检测
  • 2.1.7 细胞因子检测
  • 2.1.8 病理组织学检测
  • 2.1.9 血清及免疫器官病毒载量的检测
  • 2.1.10 数据分析
  • 2.2 结果
  • 2.2.1 临床症状
  • 2.2.2 剖检变化
  • 2.2.3 病理组织学变化
  • 2.2.4 血清病毒含量
  • 2.2.5 血清PRRSV抗体水平
  • 2.2.6 血清细胞因子的变化
  • 2.2.7 免疫器官中病毒的存在状况及病毒含量的检测
  • 2.3 讨论
  • 3. 抗独特型抗体调控机体对高致病PRRSV感染的免疫反应
  • 3.1 材料和方法
  • 3.1.1 主要试剂及仪器
  • 3.1.2 毒株
  • 3.1.3 实验动物
  • 3.1.4 实验设计
  • 3.1.5 临床症状的观察
  • 3.1.6 血清病毒载量的检测
  • 3.1.7 PRRSV特异性抗体的检测
  • 3.1.8 细胞因子的检测
  • 3.1.9 数据分析
  • 3.2 结果
  • 3.2.1 临床症状
  • 3.2.2 血清病毒载量检测
  • 3.2.3 PRRSV特异性抗体的检测
  • 3.2.4 细胞因子的变化
  • 3.3 讨论
  • 4、抗独特型抗体调控PRRSV弱毒苗对高致病性PRRSV感染的保护效果
  • 4.1 材料和方法
  • 4.1.1 主要试剂及仪器
  • 4.1.2 毒株和疫苗
  • 4.1.3 实验动物
  • 4.1.4 试验设计
  • 4.1.5 临床症状和病理变化的观察
  • 4.1.6 病理组织学检测
  • 4.1.7 细胞因子检测
  • 4.1.8 PRRSV特异性抗体的检测
  • 4.1.9 血清病毒载量的检测
  • 4.1.10 血清抗鼠IgG抗体的检测
  • 4.1.11 数据分析次
  • 4.2 结果
  • 4.2.1 临床症状
  • 4.2.2 剖检病变
  • 4.2.3 镜检病变
  • 4.2.4 血清病毒载量的检测
  • 4.2.5 血清细胞因子的含量
  • 4.2.6 血清PRRSV抗体水平
  • 4.2.7 血清抗鼠IgG抗体水平
  • 4.3 讨论
  • 5、NMHCⅡ-A对高致病性PRRSV感染免疫功能初探
  • 5.1 材料和方法
  • 5.1.1 主要仪器及试剂
  • 5.1.2 流式细胞仪检测外周血淋巴细胞NMHC Ⅱ-A阳性细
  • 5.1.3 毒株
  • 5.1.4 实验动物
  • 5.1.5 试验设计
  • 5.1.6 临床症状和病理变化的观察
  • 5.1.7 病理组织学检测
  • 5.1.8 血清病毒载量的检测
  • 5.1.9 外周血淋巴细胞亚群的检测
  • 5.1.10 细胞因子检测
  • 5.1.11 PRRSV特异性抗体的检测
  • 5.1.12 血清抗PRA特异性抗体的检测
  • 5.1.13 数据分析
  • 5.2 结果
  • 5.2.1 外周血淋巴细胞NMHC Ⅱ-A阳性细胞的检测
  • 5.2.2 临床症状
  • 5.2.3 眼观病变及镜检病变
  • 5.2.4 血清病毒载量
  • +/CD8+的变化'>5.2.5 外周血淋巴细胞亚群CD4+/CD8+的变化
  • 5.2.6 血清细胞因子的含量
  • 5.2.7 血清抗PRRSV抗体水平
  • 5.2.8 血清抗PRA抗体水平
  • 5.3 讨论
  • 结论
  • 创新之处
  • 参考文献
  • 致谢
  • 博士期间待发表或已发表论文
  • 相关论文文献

    • [1].高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株致弱毒株特异性抗原表位的鉴定[J]. 中国动物传染病学报 2009(03)
    • [2].高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4传代致弱株HuN4-F30感染性克隆的构建及拯救病毒致病性分析[J]. 中国预防兽医学报 2016(07)
    • [3].高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株GP3单克隆抗体的制备及其抗原表位的鉴定[J]. 中国预防兽医学报 2013(06)
    • [4].高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株及其致弱过程中的不同代次病毒的分子特征分析[J]. 中国动物传染病学报 2011(01)
    • [5].致弱过程中高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株部分生物学特性的研究[J]. 中国预防兽医学报 2009(06)
    • [6].高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4株感染性分子克隆的建立及拯救病毒的鉴定[J]. 中国预防兽医学报 2011(07)
    • [7].猪繁殖和呼吸综合征病毒HuN4株nsp9、nsp10、nsp11对毒力影响的研究[J]. 中国动物传染病学报 2011(06)

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