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淋巴囊肿病毒对牙鲆鳃细胞的感染特征及其影响因子效应的数学模型分析

王锡亮  
【摘要】: 鱼类淋巴囊肿病(lymphocystis disease)是由淋巴囊肿病毒(lymphocystis disease virus,LCDV)感染引起鱼类的一种典型的皮肤和浅表组织慢性病。鱼类淋巴囊肿病的流行性极广,已引起了国内外学者的广泛重视,目前已知至少有42科、125种以上的鱼类可以染上此病。当前对鱼类淋巴囊肿病的病原、临床症状、组织病理学变化、诊断等已有多方面的报道,但是发病分子机制尚未明确,疫苗研究也没有获得突破性进展。本实验进一步探索和优化了LCDV感染牙鲆鳃细胞的条件,获得了不同感染条件下细胞的感染特征情况,根据数学线性回归分析构建了与感染特征相关的影响因子(感染复数、感染后培养温度和温度)的数学模型。 将LCDV分别以5TCID50/cell、10TCID50/cell、15TCID50/cell、20TCID50/cell、30TCID50/cell和35TCID50/cell的感染复数(M.O.I)接种培养的牙鲆鳃细胞(FG-9307),分别于16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃和28℃的温度条件下培养受染细胞,并于1d、2d、3d、4d、5d、6d和7d时间点检测细胞病变效应(CPE)。细胞病变效应与细胞代谢活性的降低是一致的,在感染早期,病毒感染刺激细胞代谢活性和增殖,其后受染细胞产生以代谢活性下降和细胞死亡为特征的病变效应;细胞代谢活性与感染复数、感染后培养时间和温度负相关。通过病毒感染的牙鲆鳃细胞,首先根据上述三个变量对CPE的影响,建立了两个一元回归分析模型(f(X1)= -1.3786x+102.00;f(X2)= -1.089x+96.11)和一个包含指数曲线和线性回归的综合模型( f(X2)= 17x+101.50、f(X2)= 222.9e-0.6153x+1.051e0.3282x),然后再使用matlab软件进一步把三个模型拟合为一个三变量的差分模型( y=αX1+βX2+γX3),分析了各个单变量(X1,X2,X3)对细胞代谢活性的影响。其中α、β和γ的数值分别是-1.3786、-1.15和-1.089,分别代表了感染复数(X1)、感染后培养时间(X2)和培养温度(X3)对感染后的细胞代谢活性的影响的程度。该模型准确地描述受染细胞病变程度与影响因子之间的关系,为建立适合的体外病毒感染体系用于病毒致病机理和病毒与宿主相互作用等研究提供了指导。


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