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猪圆环病毒2型(porcine circovirus type 2,PCV2)是引起猪圆环病毒相关疾病(porcine circovirus associated disease,PCVAD)主要病原,PCV2感染会侵害机体免疫系统,使免疫细胞出现不同程度的损伤,从而影响干扰素等细胞因子的表达,抑制机体免疫反应,导致机体对其他病原易感。猪细小病毒(porcine parvovirus,PPV)是引起初孕母猪繁殖障碍性疾病的重要病原,PPV感染的临床表现为流产、产死胎、畸形胎、木乃伊胎及弱仔等。近年来,PPV的感染率和致病率呈现逐年上升趋势,而且感染PPV猪群往往同时可以检测到PCV2混合感染,表现出比PPV单独感染更为严重的症状,给养猪业造成了巨大的经济损失。但是,关于PCV2感染在PPV致病过程中的免疫调控作用及机制迄今未见报道。本研究首先用PCV2和PPV先后感染仔猪,研究PCV2感染对PPV复制的影响,检测白介素-10(interleukin-10,IL-10)、干扰素-β(interferon-β,IFN-β)和白介素-12p40(interleukin-12p40,IL-12p40)等表达的变化。然后,用PCV2感染猪肺泡巨噬细胞(Porcine alveolar macrophages,PAMs),研究PCV2Rep诱导IL-10表达的调控机制。用PCV2和PPV分别先后感染PK-15细胞和ST细胞,研究PCV2感染对PPV诱导IFN-β表达的调控机制。最后,用PCV2和PPV先后感染PAMs,研究PCV2感染对PPV诱导IL-12p40表达的调控机制。旨在探究PCV2感染在PPV致病过程中的免疫调控作用及机制。研究取得如下结果:1.PCV2感染显著上调仔猪外周血中IL-10的表达,抑制外周血中PPV诱导的IFN-α、IFN-β和IL-12p40表达,上调血清和靶器官中PPV拷贝数28 d龄仔猪感染PCV2 28 d后再感染PPV。在PCV2感染后24 h、48 h采集外周血,ELISA检测发现,PCV2感染可显著上调IL-10表达(P<0.01)。PPV感染后24 h采集外周血,ELISA检测发现,PCV2感染可显著抑制PPV诱导的IFN-α、IFN-β和IL-12p40表达(P<0.01);q PCR检测发现,PCV2感染可显著抑制PPV诱导的仔猪外周血单个核细胞(PBMC)ISG15、ISG56、IFIT2和CXCL10的m RNA水平(P<0.01)。分别在PPV感染14 dpi、28 dpi采集外周血,q PCR检测发现,PCV2感染可显著上调猪血清中PPV拷贝数(P<0.01)。在PPV感染28 dpi扑杀动物,采集子宫和卵巢,western blotting检测发现,PCV2感染可以显著上调子宫和卵巢内PPV VP2的表达水平(P<0.01)。2.PCV2Rep在PCV2感染后期激活p38-MAPK通路促进IL-10表达PCV2感染PAMs,ELISA和q PCR检测发现,PCV2感染可诱导IL-10持续高表达。PCV1、PCV2、PCV2-Cap1和PCV1-Cap2分别感染PAMs,ELISA和q PCR检测发现,PCV2Cap可持续显著上调IL-10表达(P<0.01)。PCV1、PCV2、PCV2-Rep1和PCV1-Rep2分别感染PAMs,ELISA检测显示,当病毒感染0~24 h,PCV2和PCV2-Rep1感染可显著上调IL-10的表达(P<0.01);当病毒感染24 h~48 h,PCV1-Rep2感染可显著上调IL-10的表达(P<0.01);当病毒感染48 h~72 h,PCV1-Rep2感染可持续显著上调IL-10的表达(P<0.01)。IL-10 m RNA表达动态变化与蛋白表达基本一致。r Ad-Rep2感染PAMs,q PCR检测发现,r Ad-Rep2感染显著上调IL-10 m RNA水平(P<0.05,P<0.01)。western blotting检测显示,r Ad-Rep2感染可以激活p38-MAPK通路。si RNAs转染干扰通路后,ELISA检测发现,si-p38可显著抑制r Ad-Rep2感染诱导的IL-10表达(P<0.01)。Ch IP检测显示,r Ad-Rep2感染可显著激活转录因子NF-κB p50和Sp1与il10启动子的结合(P<0.01)。PCV1、PCV2、PCV2-Rep1和PCV1-Rep2分别感染PAMs 12 h、24 h、48 h,western blotting检测显示,PCV1-Rep2在感染48 h激活p38-MAPK磷酸化;Ch IP检测显示,PCV1-Rep2在感染48 h显著增强NF-κB p50和Sp1与il10启动子的结合(P<0.05)。ELISA检测发现,si-TDG可以显著抑制Rep介导的IL-10表达(P<0.01)。q PCR检测发现,si-TDG可以显著抑制PCV2诱导的IL-10m RNA水平(P<0.01)。Ch IP检测发现,si-TDG可以显著抑制PCV2介导的NF-κB p50和Sp1与il10启动子的结合活性(P<0.05)。3.PCV2感染介导p38-MAPK-USP21-STING通路抑制PPV诱导的IFN-β表达PCV2分别感染PK-15细胞和ST细胞72 h后感染PPV,PPV感染8 h后,q PCR检测发现,PCV2感染显著抑制PPV诱导的IFN-β以及干扰素刺激基因m RNA水平(P<0.01);PPV感染24 h后,双荧光素酶试验结果表明,PCV2感染显著抑制了PPV诱导的ifn-β启动子活性(P<0.01);PPV感染36 h后,q PCR检测发现,PCV2感染可显著增加PPV拷贝数(P<0.01)。PCV2感染PK-15细胞72 h后感染PPV,western blotting检测显示,PCV2感染可抑制PPV诱导的TBK1和IRF3的磷酸化以及p-IRF3的入核;免疫共沉淀(Co-IP)检测发现,PCV2感染可抑制PPV诱导的STING-K63泛素化水平。PCV2感染PK-15细胞后,用c GAMP刺激的细胞,q PCR检测和双荧光素酶试验结果发现,PCV2感染可显著抑制c GAMP诱导的IFN-βm RNA水平以及ifn-β启动子活性(P<0.01);western blotting检测发现,PCV2感染可抑制c GAMP诱导的TBK1和IRF3磷酸化以及p-IRF3的入核;Co-IP检测发现,PCV2感染可抑制c GAMP诱导的STING-K63泛素化。si RNAs转染干扰通路后,q PCR检测发现,si-p38MAPK可显著缓解PCV2感染对PPV和c GAMP诱导的IFN-βm RNA水平的抑制(P<0.01);Co-IP检测发现,si-p38MAPK可以缓解PCV2感染对c GAMP介导的STING-K63泛素化的抑制。转染泛素特异肽酶21(USP21)的si RNA,q PCR检测发现,si-USP21可显著缓解PCV2对PPV和c GAMP诱导的IFN-βm RNA水平的抑制(P<0.01);Co-IP检测发现,si-USP21可缓解PCV2感染对c GAMP介导的STING-K63泛素化的抑制。转染si-p38后PCV2感染后24 h~72 h,western blotting检测发现,si-p38可以降低PCV2诱导的USP21磷酸化水平。4.PCV2 Cap和Rep在感染的不同时期抑制PPV诱导的IL-12p40表达PCV2感染PAMs后再用PPV刺激,ELISA和q PCR检测发现,PCV2感染可显著抑制PPV诱导的IL-12p40表达(P<0.01)。r Ad-Blank、r Ad-Cap2、r Ad-Rep2分别感染PAMs后再用PPV刺激,ELISA和q PCR检测发现,PCV2Cap和PCV2Rep均能显著抑制PPV诱导的IL-12p40表达(P<0.01)。PCV1、PCV2、PCV2-Cap1、PCV1-Cap2、PCV2-Rep1和PCV1-Rep2分别感染PAMs后再用PPV刺激,q PCR检测发现,PCV2Cap可在感染早期显著抑制PPV诱导的IL-12p40 m RNA水平(P<0.01),而PCV2Cap和PCV2Rep可在感染后期显著抑制PPV诱导的IL-12p40 m RNA水平(P<0.01,P<0.05)。western blotting检测表明,PCV2感染可以抑制PPV诱导的IκB的磷酸化以及p65的入核。Ch IP检测表明,PCV2感染可以显著抑制PPV诱导的NF-κB p65与il12B启动子的结合活性(P<0.01)。双荧光素酶试验结果表明,PCV2感染可以显著抑制PPV诱导的p65启动子活性(P<0.01)。si RNAs转染干扰通路后,q PCR检测发现,si-Akt和si-p38可以显著缓解PCV2感染对PPV诱导的IL-12p40 m RNA水平的抑制(P<0.01);si-Akt和si-p38可以显著缓解r Ad-Cap2感染对PPV介导的IL-12p40 m RNA水平的抑制(P<0.01);而只有si-p38可以显著缓解r Ad-Rep2感染对PPV诱导的IL-12p40 m RNA水平的抑制(P<0.01)。双荧光素酶试验结果表明,si-Akt和si-p38可以显著缓解r Ad-Cap2感染对PPV介导的p65启动子活性的抑制(P<0.01);而只有si-p38可以显著缓解r Ad-Rep2感染对PPV介导的p65启动子活性的抑制(P<0.01)。本研究发现,PCV2感染仔猪可以抑制PPV诱导的免疫应答并促进PPV在体内复制。进一步细胞试验研究发现,PCV2Rep在感染后期激活p38-MAPK通路,促进转录因子NF-k B p50和Sp1与il10启动子结合,诱导IL-10的表达,宿主蛋白TDG在此过程发挥了重要作用。PCV2感染介导p38-MAPK通路促进USP21磷酸化,抑制STING-K63泛素化并抑制STING-TBK1-IRF3形成,从而抑制了PPV诱导的IFN-β表达。PCV2Cap在PCV2感染后激活PI3K-Akt和p38-MAPK通路抑制PPV诱导的IL-12p40表达,而PCV2Rep在PCV2感染后期激活p38-MAPK通路抑制PPV诱导的IL-12p40表达。上述结果阐明了PCV2感染在PPV致病过程中的免疫调控作用及机制,为进一步研究PCV2感染在一些病原致病过程中发挥的免疫调控作用和机制提供依据。