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鹅源副粘病毒和鸡新城疫病毒宿主受体差异的分子机制研究

宋战昀  
【摘要】: 本课题组前期研究结果表明无论从流行病学、病理变化、免疫学特性、全基因组序列上,NA-1株鹅源副粘病毒与经典的新城疫病毒均存在变异。 本研究以鹅源副粘病毒NA-1株和新城疫中国标准强毒F48E9株为对象,考察了两株病毒在Vero细胞中的形态发生规律及其引起细胞超微病变的规律,结果表明无论从出芽时间还是出芽后病毒囊膜的完整性上,都提示NA-1株病毒对宿主环境的适应力较强。 在组织水平,通过唾液酸糖链连接形式检测技术,应用凝集素免疫组织化学染色方法对正常鸡、鹅和鸭的气管、肠道上皮组织粘膜表面糖链分布用激光共聚焦显微镜观察比较,结果表明鸡气管、肠道上皮粘膜表面同时分布有SAα2-3Gal和SAα2-6Gal结合方式的糖链,而鹅和鸭的气管、肠道上皮粘膜表面只具有SAα2-3Gal结合方式的糖链。运用同样的方法对鸡胚成纤维细胞(CEF)鹅胚成纤维细胞(GEF)和鸭胚成纤维细胞(DEF)表面糖链分布观察,结果表明鸡胚成纤维细胞表面同时分布有SAα2-3Gal和SAα2-6Gal结合方式的糖链,而鹅胚和鸭胚成纤维细胞表面只具有SAα2-3Gal结合方式的糖链。因此可以判断鹅为新城疫病毒单受体分布,而鸡为新城疫病毒双受体分布。 在分子水平上,提取鸡胚、鹅胚和鸭胚成纤维细胞病毒受体成分——神经节苷脂,通过高效薄层层析表明三种细胞所含的神经节苷脂成分及含量存在差异。通过高效薄层层析病毒覆盖结合试验(TLC-VOPBA)和病毒红细胞吸附抑制试验结果均表明,NA-1和F48E9两种病毒与神经节苷脂的结合模式存在差异,NA-1与神经节苷脂GD1a,即包含双SAα2,3Gal末端的神经节苷脂结合;F48E9可以结合单唾液酸到三唾液酸形成的神经节苷脂GM1、GD1a、GD1b、GT1b等,提示这两种病毒在入侵靶细胞时优先选择利用的受体不同。 使用基于膜表面等离子共振技术(SPR)的Biacore 3000仪器分析比较了两株病毒与不同神经节苷脂结合能力,结果显示NA-1株结合SAα2,3Gal形式的神经节苷脂标准品如GM1、GT1b、GD1a的能力强于F48E9株,且NA-1株对双唾液酸连接的神经节苷脂GD1a结合能力最强,NA-1株与四种细胞神经节苷脂的结合能力依次为GEFDEFVeroCEF,而F48E9株与四种细胞神经节苷脂的结合能力依次为CEFGEFVeroDEF。 本实验系统证实了鹅的气管和肠道粘膜上皮细胞只分布有SAα2,3Gal糖链,而没有SAα2,6Gal糖链,确定鹅为新城疫病毒单受体分布且体内病毒易感部位GD1a呈优势分布,而且NA-1株结合GD1a的能力高于F48E9。因此可以认为NA-1在鹅体内及体外环境的长期选择压力下对SAα2,3Gal受体的结合能力逐渐增强,最终使鹅从带毒状态转为发病,从受体水平解释了NA-1株病毒跨越种间传播的分子机制。


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