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《北京协和医学院》 2011年
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SHIV-XJ02170感染恒河猴后期传代特点及其感染性克隆构建和生物活性分析

陶真  
【摘要】:在艾滋病的相关研究中,各种SHIV嵌合病毒及其动物感染模型得到了广泛的应用。HIV B7C亚型作为我国主要流行株之一,是疫苗研制的主要靶株,然而迄今为止,尚未出现有较强感染力、能引起中国恒河猴出现艾滋症状的此类SHIV。因此,构建或获得动物适应增强感染毒株,是建立针对性动物模型的关键。SHIV-XJ02170毒株,是以致病性B亚型强毒株SHIV-KB9为骨架,携带了B'/C重组亚型HIV-1中国流行株的env基因。在前期研究中,虽然通过一系列的猴体传代,并未出现致病性强毒株,但是传代猴A0408体内的病毒在猴体长期适应和传代过程中,毒力有增强的趋势。env基因的变异分析也发现,病毒的基因距离出现明显扩大过程,且依照传代的顺序发生连续的基因进化。 本研究是在此工作基础上,针对A0408(本实验编号G0401V)体内长期适应后已变异的SHIV-XJ02170病毒,进一步开展猴体传代和CD8+T细胞剔除研究,分析该病毒在动物感染后期的传代特点及其env基因的变异情况,构建出感染性全长克隆,并分别在细胞水平和猴体水平评价其活性。以期得到一株携带中国HIV-1流行株B'/C亚型基因、能感染中国恒河猴后诱发类艾滋症状的高致病性SHIV,并且在分子水平上探讨病毒毒力增强的机制。 将感染中国恒河猴G0401V后期(5年)的SHIV-XJ02170病毒垂直传代2只猴(G0401V-G0402V-G0403 V),同时,剔除G0401V猴体内的CD8+T细胞使潜伏的病毒大量复制后传代1只猴(G0401V-0404V),应用流式细胞术、病毒载量测定、序列分析等方法研究该病毒在猴体内长期适应后的病毒学和免疫学指标及序列变异特点。结果表明,G0401V在感染后期仍能稳定传代,且表现出病毒毒力增强的特点。其传代猴G0402V在传代后41d死亡,外周血CD4+T淋巴细胞衰竭,仅为43个/uL,符合艾滋病感染猴快速进展型的特征。剔除G0401V体内CD8+T细胞之后的传代猴G0404V的表现类似G0401V,即长期低水平的病毒血症水平。env基因序列分析发现SHIV-XJ02170在G0401V体内长期适应后发生了变异,并且各传代猴中发生了不同进化方向的变异,均伴随糖基化位点的改变。 为了进一步了解病毒基因改变对毒力的影响,以及获得发生变异后毒力增强的毒株,又进行了感染性克隆的构建等后续研究。首先构建出以pCI-Sph I vector为载体、包含SHIV-KB9病毒全基因组的pSHIV-KB9-pCI全长克隆作为克隆骨架,以及包含SHIV-KB9病毒3'端半长基因组的PSHIV-KB9-Eco47Ⅲ-3'半长克隆用于env基因的替换。从代表了SHIV-XJ02170病毒两种变异方向的感染猴G0402V 13d样品和G0404V 7d样品中分别获得病毒env区2.2kb的目的片段,替换掉SHIV-KB9的相应部分后得到了四种不同序列的pSHIV-TC全长克隆。将这些克隆转染293T细胞后收集到的病毒上清感染TZM-bl细胞,评价病毒的体外感染能力。其中来源于G0402V动物的克隆株SHIV-TC21的感染活性最强,SHIV-TC22没有活性;来源于G0404V动物的两个克隆株SHIV-TC41和SHIV-TC42的感染活性较弱。 选择细胞水平活性最高的感染性克隆SHIV-TC21进行猴体水平的活性分析。动物G0405V感染后出现一过性的病毒载量和细胞免疫反应。传代后,病毒的毒力增强,感染猴G0406V的病症较为显著,表现为:急性期较高的病毒复制水平,潜伏期维持较久的可检出的病毒载量;由CD8+T细胞显著增多引起的外周血CD4+/CD8+值明显倒置,且长期维持在0.2附近;并伴随慢性腹泻的临床症状。比较SHIV-XJ02170与其感染性克隆SHIV-TC21的猴体实验结果,证明SHIV-TC21的毒力明显强于亲本株SHIV-XJ02170。 综上,通过对SHIV-XJ02170在一系列中国恒河猴体内的传代特点和病毒env基因序列的分析,初步探讨了病毒毒力增强的分子机制;由此构建出4个env基因序列不同的SHIV-TC感染性全长克隆,在细胞水平上比较病毒的体外感染活性后,得到了一株具有较强的感染活性和CCR5单嗜性、携带B'/C重组亚型HIV-1中国流行株基因的感染性全长克隆SHIV-TC21,并建立了SHIV-TC21/中国恒河猴感染模型。该模型既可以用于模拟HIV早期感染的特征,以及模拟粘膜、静脉等多种途径的感染方式,也可用于其它SHIV病毒的同源性保护和超感染等研究。
【学位授予单位】:北京协和医学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:R512.91;S858.9

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