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中国农大动物医学院揭示猪流行性腹泻病毒致病的关键因子
at :2018/5/3 9:18:59    

近日,中国农业大学动物医学院猪病研究团队猪流行性腹泻病毒(PEDV)研究领域取得新进展,揭示PEDV流行毒株毒力是多因子作用结果,S基因仅是BJ2011C株致病的必要条件,结构蛋白编码区促进PEDV在仔猪肠道内定殖,并和3UTR协同作用,影响病毒致病力。该成果在线发表在国际病毒学期刊Journal of Virology上,原文题为“The S gene is necessary but not sufficient for the virulence of porcine epidemic diarrhea virus novel variant strain BJ2011C”。

原文网址:http://jvi.asm.org/content/early/2018/04/19/JVI.00603-18.abstract 

 

猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)是危害我国及世界养猪业的重要病毒性病原,其感染以猪只的急性肠炎、腹泻、呕吐、脱水等为临床特征,即为猪流行性腹泻(PED)。PEDV为有囊膜的单股正链RNA病毒,属套式病毒目α冠状病毒属,自上世纪80年代初在我国发现以来,一直呈散发性流行。2010年秋,PEDV变异株突然在免疫猪群突然出现,给我国养猪业造成了巨大的经济损失,其中10日龄内仔猪最为敏感,发病率和死亡率可达100%。3年后,类似疫情在北美暴发,在很短时间内引起几百万猪只死亡。与经典毒株CV777(G1亚群)相比,高毒力PEDV变异株属G2亚群,其基因组发生明显变异,其高变区之一位于S蛋白编码区内,以碱基的插入、缺失和突变为典型特征。由于S蛋白介导病毒入侵和诱导中和抗体,因此S基因的变异被认为病毒致病性增强相关,但缺少实验数据支持。

 

中国农业大学动物医学院猪病研究团队前期构建了基于流行毒株BJ2011C和低致病性毒株CHM2013的反向遗传操作平台(Li, et al, PLoS one,2017)。本研究在此基础上构建并拯救互换S基因、整个结构蛋白编码区(SP)以及3UTR的嵌合病毒,然后利用2日龄健康仔猪感染模型进行了致病性试验。研究结果发现,互换S基因后,BJ2011C失去致病性,但并未使CHM2013获得致病力。相反,互换SP编码区后,CHM2013嵌合病毒获得肠道定殖能力,引起典型PED临床症状,感染猪只持续排毒,且有明显肠道组织损伤。进一步交换3UTR后,CHM2013嵌合病毒毒力增强,引起部分猪只死亡(图一)。上述研究揭示,PEDV流行毒株毒力是多因子作用结果,S基因仅是BJ2011C致病的必要条件,结构蛋白编码区促进病毒在PEDV在仔猪肠道内定殖,并和3UTR协同作用,影响病毒致病力。本研究结果为阐明PEDV流行毒株的致病机制提供了科学依据,并为PEDV疫苗设计提供了重要的思路。

图一 PEDV流行毒株毒力是多因子作用结果,S基因仅是BJ2011C株致病的必要条件

 

团队博士研究生王迪盖新娜副教授为论文共同第一作者,韩军教授和杨汉春教授为共同通讯作者。该研究得到十三五国家重点研发专项(2016YFD05001010)、青年千人计划项目基金(1051-21986001)及国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-35)资助。

 

参考文献:

1. Li J, Jin Z, Gao Y, Zhou L, Ge X, Guo X, Han J, Yang H. Development of the full-length cDNA clones of two porcine epidemic diarrhea disease virus isolates with different virulence. PLoS One. 2017 Mar 16;12(3):e0173998. 

2. Wang D, Ge X, Chen D, Li J, Cai Y, Deng J, Zhou L, Guo X, Han J, Yang H. The S gene is necessary but not sufficient for the virulence of porcine epidemic diarrhea virus novel variant strain BJ2011C. J Virol. 2018 Apr 25. 

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