一株对Vero细胞具有高适应性的变异猪流行性腹泻病毒田间株的分离及其致病性

Isolation and pathogenicity of a variant porcine epidemic diarrhea virus field strain with high adaptability to Vero cell.

作者信息Tianjing Liao, Yi Zhang, Huanhuan Ma, Zhanchang Wang, Ao Zhou, Yu Zhang, Zhengfan Zhang, Shuangshuang Guo, Yongqing Hou, Zhonghua Li, Tao Wu
PMID40933533
发布时间2025-08-26
DOI10.3389/fvets.2025.1654230

实验完整度

包含病毒分离与纯化、体外生长特性与胰酶依赖性、S蛋白序列及结构分析、仔猪体内致病性验证等多个独立证据层级,且具备功能验证和机制验证。

主要模型

Vero细胞 12日龄仔猪

重点核对

病毒分离与纯化过程(RT-PCR、IFA、噬斑纯化) Vero细胞培养条件(DMEM、10% FBS、8 μg/ml胰酶) 一步生长曲线(MOI=0.01,检测时间点12-32 hpi) 胰酶依赖性(0、1、2、3、4 μg/ml胰酶) 仔猪感染(12日龄,1 ml 105 TCID50/ml,口服灌胃)

摘要

自2010年以来,由猪流行性腹泻病毒(PEDV)变异株引起的猪流行性腹泻(PED)新暴发给世界养猪业带来了重大经济损失。本研究从2024年一个新发PED疫情的猪场中分离到一株PEDV。该毒株通过RT-PCR、间接免疫荧光试验鉴定,并通过噬斑试验纯化。该病毒在传代过程中表现出对Vero细胞的高度适应性,命名为HB-2024。S基因系统发育分析显示,HB-2024株属于G2b亚群。氨基酸序列分析显示,HB-2024株的S蛋白在融合肽N端旁具有独特特征,这可能导致其对Vero细胞的高度适应性。我们还进行了仔猪感染试验以检测其致病性。所有感染该病毒的仔猪均出现明显腹泻,其小肠表现出严重的病理损伤。这些结果表明,HB-2024株是一种适应Vero细胞良好的G2b亚型变异株,可用于研究PEDV的适应机制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
一株新分离的PEDV田间株(HB-2024)的遗传特征、对Vero细胞的适应性及其致病性如何?
核心机制
S蛋白在融合肽N端旁的三个相邻突变(G888R、Q892H、K893E)可能通过影响融合肽区域的α螺旋结构,增强病毒对Vero细胞的适应性,其中G888R引入了精氨酸,可能增强胰酶介导的S蛋白切割。
主要证据
基于S基因系统发育分析(G2b亚型)、S蛋白序列比对(9个独特突变)、AlphaFold 3结构预测(融合肽α螺旋缩短)、Vero细胞生长曲线及胰酶依赖性实验(更高且更快的病毒滴度、更低胰酶依赖)、仔猪感染试验(严重腹泻、小肠病理损伤和IHC阳性)。
研究意义
该毒株可作为研究PEDV细胞适应机制的模型,并为PEDV疫苗开发提供见解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本采集与病毒鉴定

确认腹泻仔猪小肠样本中存在PEDV,并获取用于分离的病毒材料

从湖北某猪场收集严重腹泻仔猪小肠样本,匀浆、冻融、离心、过滤后,通过RT-PCR检测PEDV M基因确认阳性。

2

病毒分离与纯化

获得纯化的PEDV毒株

将阳性样本接种Vero细胞,盲传至出现CPE;采用噬斑纯化法挑取单个噬斑,再进行传代扩增。

3

病毒鉴定与生长特性分析

鉴定病毒并评价其在Vero细胞上的生长特性和胰酶依赖性

通过IFA检测S蛋白确认病毒;进行一步生长曲线测定和不同胰酶浓度下的感染效率比较。

4

全基因组测序与系统发育分析

确定HB-2024的遗传背景和基因型

提取病毒RNA,反转录扩增全基因组,Sanger测序组装完整基因组;基于S基因构建系统发育树。

5

S蛋白序列与结构分析

探索HB-2024高适应性的潜在分子机制

比对HB-2024与YN、GD株的S蛋白序列,鉴定独特突变;使用AlphaFold 3预测S蛋白三维结构并比较。

6

仔猪感染实验

评估HB-2024在自然宿主中的致病性

12日龄仔猪随机分组,经口接种HB-2024或DMEM对照;观察腹泻症状,剖检取肠道组织进行组织病理学和IHC分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Vero细胞Procell Life Science & Technology Co., Ltd--
杜氏改良Eagle培养基Cytiva--
胎牛血清ExCell Bio--
青霉素-链霉素溶液Yeasen--
胰蛋白酶Gibco--
TRIzol™ 试剂Invitrogen--
cDNA合成试剂盒VazymeR212-01
2× Taq Master MixVazymeP111-03
长cDNA合成试剂盒VazymeR312-01
高保真DNA聚合酶试剂盒VazymeP521-d1
凝胶回收试剂盒OMEGA--
PEDV S蛋白单克隆抗体----
Alexa Fluor® 488标记的山羊抗小鼠IgG抗体Abcam--
DAPIMCE--
PEDV N蛋白单克隆抗体----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
病毒分离与纯化
Vero细胞来源(Procell)、培养条件(DMEM+10%FBS)、胰酶浓度(8 μg/ml)、样本处理方法(匀浆比例1:5、冻融三次、离心12000 rpm 10 min)
阅读提示:见2.1、2.2、2.4、2.5节
生长特性分析
MOI=0.01,时间点12-32 hpi,胰酶浓度0-4 μg/ml,TCID50测定方法(96孔板,8复孔)
阅读提示:见2.6节和图3
氨基酸序列与结构分析
序列比对方法(CLUSTAL W)、结构预测服务器(AlphaFold 3)、可视化软件(PyMOL)
阅读提示:见2.9节
仔猪感染实验
仔猪日龄(12日龄)、分组(感染组和对照组各4头)、感染剂量(1 ml 10^5 TCID50/ml)、感染途径(口服灌胃)、对照处理(无菌DMEM)
阅读提示:见2.10节和图6