不同谱系猪繁殖与呼吸综合征病毒在仔猪中的致病性和转录组差异。

Pathogenic and transcriptomic differences among porcine reproductive and respiratory syndrome viruses from distinct lineages in piglets.

作者信息Linxing Tian, Xingran Wang, Zhenxiang Rong, Mengxin Zhang, Yawei Sun, Ruiqu Zhou, Jiahui Ma, Chao Zhang, Shudan Liu, Nan Cao, Zihui Hu, Jiyuan Luo, Xiangmin Li, Ping Qian
PMID41316426
期刊Vet Res
发布时间2025-11-28
DOI10.1186/s13567-025-01659-w

实验完整度

包含病毒分离鉴定、重组分析、仔猪致病性试验、组织病毒载量、细胞因子检测和转录组测序及验证,证据层级多样。

主要模型

猪肺泡巨噬细胞(PAMs) 5周龄仔猪

重点核对

毒株类型:GX-2428(谱系3)、GX-3264(谱系1.8)、GX-5430(谱系1.5) 接种剂量:4×10^5 TCID50,经滴鼻(2 mL)和肌内(2 mL)途径 观察时间:21天,每日监测直肠温度,体重在0、7、14、21 dpi记录 样本收集:血清、鼻拭子、粪便拭子在0、3、5、7、10、14、21 dpi采集 检测指标:病毒载量(RT-qPCR)、N蛋白抗体(ELISA)、细胞因子(ELISA)、转录组(RNA-seq)

摘要

猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是一种高度重组病原体,威胁全球养猪业。中国境内多种PRRSV谱系共同流行,其中谱系1.8是主要流行毒株。然而,不同谱系毒株的致病特性及差异仍研究不足。本研究在广西分离出三株新型重组PRRSV毒株(GX-2428、GX-3264和GX-5430)。基于ORF5基因的系统发育分析将这三株病毒分别归类为谱系3(QYYZ样)、谱系1.8(NADC30样)和谱系1.5(NADC34样)。在仔猪中的致病性试验表明,与对照组相比,GX-2428和GX-3264均诱导明显发热,而GX-5430仅引起短暂且较温和的发热反应。感染仔猪的促炎细胞因子(IL-1β和TNF-α)和免疫调节细胞因子(IL-4和IL-10)水平较对照组升高。尸检分析显示,尽管病毒排毒已停止,但感染仔猪的肺、扁桃体和淋巴结中仍持续存在高病毒载量。对仔猪肺组织的转录组分析显示,GX-5430感染主要富集与细胞转化、信号转导和代谢重编程相关的通路。然而,GX-2428或GX-3264感染显著富集免疫相关通路,从而诱导更强的免疫激活和炎症反应。总之,这些发现揭示了PRRSV的重组特征和谱系特异性致病机制,为未来防控策略的制定提供了新的见解。

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
不同谱系的重组PRRSV毒株在仔猪中的致病性差异及其转录组机制是什么?
核心机制
GX-2428和GX-3264感染激活较强的先天免疫和炎症反应,导致组织损伤和发热;GX-5430则抑制免疫相关通路,上调NF-κB负调控因子,下调抗病毒基因,从而减弱免疫反应并利于持续感染。
主要证据
仔猪致病性试验显示GX-2428和GX-3264引起明显发热、体重增长减缓及严重肺损伤;转录组分析显示两者富集免疫相关通路,而GX-5430富集代谢和信号转导通路,且qPCR验证关键基因表达。
研究意义
揭示了PRRSV不同谱系间的毒力差异及谱系特异性致病机制,为PRRSV防控策略的改进提供了新见解。

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

病毒分离与鉴定

从临床样本中分离PRRSV毒株并确认其感染性

将疑似PRRSV阳性组织过滤后接种PAMs,通过IFA检测病毒N蛋白确认病毒复制。

2

基因组测序与重组分析

确定毒株的遗传进化关系及重组特征

对第三代病毒进行全基因组测序,构建系统发育树,并使用RDP4和SimPlot分析重组事件。

3

仔猪致病性试验

评估三株病毒在仔猪中的临床致病性

将5周龄仔猪随机分为四组,分别接种三种病毒或培养基,监测体温、体重、病毒排毒和抗体反应。

4

组织病毒载量及病理学分析

评估病毒组织分布和病理损伤

在21 dpi处死仔猪,收集组织检测病毒载量,并进行组织病理学和免疫组织化学检测。

5

血清细胞因子检测

比较不同毒株感染后的细胞因子反应

使用ELISA试剂盒检测血清中IL-1β、IL-4、IL-10和TNF-α水平。

6

转录组测序及分析

揭示不同毒株感染后肺组织的转录组变化

提取肺组织RNA进行RNA-seq,鉴定差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析。

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
RPMI 1640培养基Gibco--
PRRSV N蛋白抗体GeneTex--
Alexa Fluor 488山羊抗兔IgG抗体Abcam--
ORF6引物和探针----
TRIzol试剂----
ELISA试剂盒(IL-1β、IL-4、IL-10、TNF-α)Neobioscience--

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
病毒分离与鉴定
样本采集时间、地点、处理方法(冻融次数);PAMs来源;培养条件(培养基、血清浓度、温度、CO2浓度);IFA抗体品牌及稀释度
阅读提示:Materials and methods: Virus isolation and identification
基因组测序与重组分析
测序毒株代数;系统发育构建方法及参数;重组检测软件版本及阈值
阅读提示:Materials and methods: Genome sequencing, genetic evolution analysis, and recombination analysis
仔猪致病性试验
猪龄、猪只数量、分组;接种剂量、途径、体积;观察时间点;样本采集时间
阅读提示:Materials and methods: Pathogenicity studies in piglets; Results: Clinical symptoms in piglets
组织病毒载量和病理
组织类型;检测方法(RT-qPCR);标准品;病理切片的染色方法
阅读提示:Materials and methods: Pathogenicity studies in piglets; Results: Histopathological lesions and virus distribution
细胞因子检测
ELISA试剂盒品牌及货号;检测时间点
阅读提示:Results: Serum cytokine levels
转录组测序
RNA提取方法;测序平台(文中未明确);参考基因组版本;分析参数(差异表达阈值)
阅读提示:Materials and methods: Library preparation and transcriptome sequencing; Results: Transcriptomic analysis