鹅星状病毒的分离鉴定及其对雏鹅致病性研究

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禽类痛风(Gout)是由星状病毒(Astrovirus,Ast V)引起的一种以肾脏、肝脏等实质器官尿酸盐沉积和关节肿大为临床症状的疾病。Ast V是一种无囊膜、单股正链RNA病毒,因其感染宿主的多样性,不同物种感染后其主要临床症状不尽相同。到目前为止,全世界已经有许多Ast V毒株先后从不同动物中分离出来,Ast V对全球人类以及动物养殖行业均可造成极大危害。其中鹅星状病毒(Goose astrovirus,GAst V)是近些年危害国内养鹅业发展的病原,但目前国内对该病原缺乏系统的研究,而且没有有效的药物和疫苗能够对其进行防治,因此对GAst V野毒株进行分离鉴定并对其全基因组测序分析可以为其流行病学的遗传进化分析和研制预防疫苗提供一定的理论依据。在本研究中,我们从黑龙江省哈尔滨市某鹅养殖场获得疑似感染GAst V死亡雏鹅病料,对其进行处理后,在LMH细胞上以及10日龄鹅胚上进行分离培养,该毒株并不能使LMH细胞出现细胞病变,经PCR鉴定后有病毒存在。鹅胚接种病毒后,初期传代不稳定,传至5代发生胚死亡并出现明显病变,主要表现为尿囊膜增厚且泛白、胚体小且通体发红,肝脏颜色淡、发黄并且呈斑驳花纹状、股部肌肉出血。经RT-PCR鉴定表明成功分离出一株GAst V,并将其命名为GAst V HLJ株。根据NCBI Gen Bank已经上传的GAst V毒株全基因组信息,设计6对交叉重叠的特异性引物对GAst V HLJ分离株内部基因组进行扩增;同时按照5’RACE以及3’RACE试剂盒说明书扩增进而得到5’UTR和3’UTR末端序列。将获得的产物纯化回收连接到p MD18-T载体上,鉴定成功后进行测序并拼接病毒全基因组序列。GAst V HLJ株基因组全长7252 bp,基因组的结构与典型GAst V基因组结构相同,包括5’UTR-ORF1a-ORF1b-ORF2-3’UTR-poly(A)尾。基因组的两端为非编码区,内部基因包括3个开放阅读框分别为ORF1a、ORF1b、ORF2。1-245位的5’端非编码区和7028-7252位的3’端非编码区。基因组内部编码3个不同基因,246-3350位的ORF1a由3105个核苷酸组成,主要编码非结构蛋白;3341-4891位的ORF1b由1551个核苷酸组成编码Rd Rp;4910-7024位的ORF2由2119个核苷酸组成负责编码核衣壳蛋白。GAst V HLJ株ORF1a与ORF1b之间有碱基重复序列即AAAAAACTAG,ORF1b与ORF2之间有一段18 bp的不连续序列。病毒主要抗原蛋白ORF2的分子抗原性分析表明,GAst V HLJ株ORF2蛋白突变集中在3’端,其中227位、325位以及376位是其特有的突变,229位的Q突变为P、325位的A突变为T、376位的T突变为A。这可能是病毒适应新的地区及环境与气候而导致ORF2的突变。DNAStar软件分析其亲疏水性及抗原性,并利用在线软件预测发现28个抗原表位,且其抗原表位多密集分布于3’端。为了更加深入了解GAst V HLJ株的致病性,利用10日龄鹅胚繁殖的病毒对1日龄雏鹅进行颈部皮下注射感染,随后观察感染雏鹅的临床症状和病理变化。感染雏鹅在整个实验过程中临床症状表现为精神萎靡,体型瘦小,但无死亡现象。剖检时肉眼可见不同器官在不同感染日龄呈现其特有的病理变化。感染3 d后感染组胰腺较对照组发红、肿大且有疑似白色尿酸盐沉着现象;感染7 d后肝脏表面有白色物质附着;感染13 d后雏鹅脾脏呈斑驳状花纹;法氏囊在感染10 d剖检发现感染组较对照组出现表面不光滑、有白色物质附着现象。病理组织学检查表明感染后第10-13 d肾脏大部分区域肾小管上皮细胞变性坏死;肝脏可见肝细胞坏变性坏死严重并形成大的坏死灶,其内存在嗜酸性的红色颗粒,中央静脉及汇管区有大量炎性细胞浸润。实时荧光定量PCR方法对病毒在各组织脏器中的病毒进行绝对定量检测,表明在感染后的21 d内,各个器官都可以检测到病毒的存在,而且感染后期的病毒载量明显高于感染初期,其中病毒载量高峰主要集中于感染后10-13 d。肾脏的病毒载量最高,说明肾脏为星状病毒感染的主要靶器官;而肝脏病毒载量稍显减少,这可能与其发生明显的变质性变化有关。综上表明GAst V感染1日龄雏鹅动物模型建立成功,为以后对该病的防控以及疫苗的研究提供一定的理论及物质基础。
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