猫、犬细小病毒遗传进化分析及其抑制ISGs表达的分子机制研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wodeweibo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
猫细小病毒病和犬细小病毒病分别由猫细小病毒(Feline Parvovirus,FPV)和犬细小病毒2型(Canine Parvovirus,CPV-2)引起的急性烈性传染病。FPV是食肉目动物细小病毒的原型病毒,可感染多数食肉目动物,但不感染犬。1978年,起源于FPV的CPV-2(original CPV-2)首次从犬中分离和鉴定。目前,CPV-2在全球流行,病毒不断进化并形成了多个变种:CPV-2a、CPV-2b和CPV-2c。original CPV-2能感染犬但失去了感染猫的能力,而变种CPV-2a/2b/2c重新获得了感染猫的能力。虽然CPV-2是DNA病毒,但VP2基因的进化速率约10-4次置换/位点/年,与一些RNA病毒的速率相当。为了监测CPV-2的流行和进化情况,本研究对广东省两大城市广州市和深圳市的猫、犬细小病毒进行了病原学调查,成功分离16株猫源细小病毒和18株犬源细小病毒。结果表明,FPV和CPV-2均为猫细小病毒病的重要病原,犬群中呈现CPV-2a/2b/2c多变种流行的形势。通过进化树分析,首次提出了FPV和CPV-2的进化树分支依据,提出了FPV(包括FPV、MEV、BFPV和RPV)和CPV-2(包括original CPV-2和CPV-2a/2b/2c)两个主要进化树分支,且这两分支并没有形成可靠的亚分支的观点。通过VP2的氨基酸序列系统性分析,得到结果:第一,完善了病毒进化特征:去除了把VP2的555和375氨基酸位点作为变种间特征性突变位点的认知;发现了FPV在101氨基酸位点存在I和T两种氨基酸的多样性情况(现有报道认为只有I)。第二,提供了一个备选的科学分型方法,为将来的病毒研究提供实质性参考。第三,描述了CPV-2的不同变种在全球的分布特征:全球呈现为CPV-2a\2b\2c多变种流行形势。另外,CPV-2a在亚洲为优势流行变种,CPV-2c在欧洲和拉丁美洲为优势流行变种。第四,零星出现的CPV-2-like毒株可能来源于疫苗病毒。第五,发现VP2基因3个氨基酸位点(F267Y、Y324I和A440T)的趋势性突变位点和其重要性。Original CPV-2不能感染猫,而广泛流行的CPV-2a/2b/2c重新获得了感染猫的能力。由本研究中病原学调查可见,FPV和CPV-2均为猫细小病毒病的重要病原。另外,报道称在东南亚地区CPV-2引起的猫细小病毒病占比达到约80%。然而,FPV和CPV-2对猫的感染机制并不完全清楚。宿主micoRNAs(miRNA)通过作用靶基因,直接或间接调控大量生命过程。对FPV和CPV-2感染猫后宿主miRNA的调控研究或将有助于防控和治疗猫细小病毒病。为此,本研究通过应用HiSeq2500高通量miRNA测序的研究方法,鉴定了FPV和CPV-2感染猫的空肠组织与阴性猫空肠组织之间的差异miRNA,进一步通过生物信息学方法分析和挖掘其中的分子机制,结果发现:第一,FPV和CPV-2均引起猫系统性和致死性的感染,病毒在空肠组织中大量复制和引起空肠组织的严重病变。第二,首次鉴定了猫源miRNA,为mi RNA数据库填补空缺。检测和验证了FPV和CPV-2感染猫后的空肠组织中共同上调10个miRNAs,共同下调24个miRNAs。第三,筛选的34个miRNAs富集于大量的KEGG通路之上,其中,JAK-STAT信号通路为重要富集通路。第四,JAK-STAT信号通路上,共有5个下调的miRNAs和2个上调的miRNA通过靶向8个基因而影响JAK-STAT信号通路。这些mi RNAs值得开展进一步的功能验证和研究。干扰素(Interferons,IFNs)是重要的抗病毒细胞因子。病毒感染后,病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)可激活干扰素应答,分泌I型干扰素,然后通过JAK-STAT信号通路刺激产生具有拮抗病原效应的干扰素刺激基因蛋白(interferon-stimulated genes,ISGs)。本研究旨在探索FPV和CPV-2在干扰素信号通路中的作用机制。结果发现:第一,通过qPCR方法发现FPV和CPV-2均抑制ISGs的表达。第二,成功克隆了猫IFN-β启动子,建立了猫IFN-β启动子双荧光素酶报告系统。通过该系统,证实了FPV和CPV-2通过NF-κB和IRF3通路激活IFN-β启动子。同时,通过qPCR方法发现FPV和CPV-2引起IFN-α和IFN-β的mRNA上调。第三,发现了FPV和CPV-2引起fca-mir-5的上调表达;证明了fca-mir-5靶向JAK-STAT信号通路中关键蛋白TYK2;证明了过表达fca-mir-5后抑制了Sev刺激细胞表达ISGs和沉默fca-mir-5后使FPV和CPV-2能引起部分ISGs的上调。总之,本研究揭示了FPV和CPV-2刺激fca-mir-5的上调表达,从而阻断JAK-STAT信号通路和抑制ISGs蛋白表达的机制。
其他文献
良性前列腺增生(BPH)以排尿困难、尿频、尿急等下尿路症状为主要特征,是引起中、老年男性排尿困难的一种常见疾病。随着我国人口老龄化趋势明显,其发病率上升趋势明显,但目前西
汇率对价格的不完全传递是国际经济学领域的重大问题。在国际经济开放环境下,汇率对价格的不完全传递将导致汇率政策与货币政策的协同调控效果下降,对此,通过科学揭示汇率不
进入21世纪以来,大庆油田在作业成本管理研究与应用方面持续进行探索与实践,取得了一定成效。在这一过程中,油田创新应用了基于作业的本量利分析模型,通过对成本性态、保本作
报纸
文章把信仰看成是个体内在精神动力系统中最高层次的一种精神动力,是个体对某种主义和主张极度服从并身体力行的精神状态。从个体人际信任、政治信任、政治信念、共产主义信仰
现代重彩山水瓷画是在传统重彩山水瓷画的基础上发展起来的,自上世纪80年代发展至今,已形成鲜明的艺术特色和丰富的表现形式。现代重彩山水瓷画具有主观性和个性化、多元化、