成果名称: 基于蛋白质组学分析PEDV入侵及感染猪小肠上皮细胞的致病机制研究
完成单位: 广东省农业科学院动物卫生研究所
主要人员: 沈海燕,张春红,刘志成,张俊勤,张建峰,董嘉文,邝瑞欢
介绍:

    课题来源与背景: 广东省自然科学基金-面上项目:基于蛋白质组学分析PEDV入侵及感染猪小肠上皮细胞的致病机制研究(项目编号:2020A1515010950,执行期为:2019-10-01至2022-09-30),来源于广东省财政厅的资助,总资助金额为10万。该项目以严重危害养猪行业健康发展的猪流行性腹泻(Porcine epidemic diarrhea,PED)为研究对象,针对猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)感染宿主细胞需要病毒与受体的相互作用,才能发挥病毒感染致病的机制为研究出发点,首先筛选出PEDV易感的宿主细胞IPEC-J2的单克隆细胞株IPEC-GD,进而通过蛋白质组学筛选出易感与非易感IPEC-J2细胞被PEDV感染后的差异蛋白表达情况,以期筛选PEDV感染所需的关键受体,以及在PEDV感染增殖过程中发挥重要作用的宿主蛋白,为后续研究PEDV感染宿主产生的免疫反应、解析致病机制提供新思路。

    研究目的与意义: 本项目以PEDV入侵、感染宿主细胞的突破点,筛选获得宿主细胞中介导PEDV感染的重要受体分子,更有利于分析PEDV感染如何调节宿主蛋白的表达、蛋白的翻译和修饰,以及蛋白的细胞内定位等,有助于揭示PEDV调节的宿主蛋白,不仅对解析PEDV致病机制非常重要,而且为PEDV的分离和增殖、快速诊断、病毒学研究以及疫苗的制备等方面提供有利的生物工具,同时有助于揭示PEDV的致病机理。

    主要论点与论据: IPEC-J2细胞系是良好的猪肠上皮模型细胞,与猪的原代小肠上皮细胞具有极强的相似性。已有研究证实,猪小肠上皮细胞是PEDV体内感染的靶细胞。在此过程中,宿主细胞的蛋白会与病毒基因组编码的蛋白发生一系列相互作用,从而促进或拮抗病毒的感染、增殖。近来,有学者对IPEC-J2细胞进行极限稀释法的亚克隆,最终获得了均质性的细胞系IPEC-DQ,并且IPEC-DQ细胞的增殖特性与IPEC-J2细胞相似,IPEC-DQ细胞并未丢失猪肠上皮表型细胞特性。 更重要的是IPEC-DQ 细胞可有效地被PEDV感染。本课题组目前已完成了IPEC-J2的单克隆细胞的筛选和培养,并且获得一株单克隆细胞IPEC-GD,PEDV-WH毒株可在其上有效增殖感染,并且已通过间接免疫荧光试验和荧光定量PCR证实了PEDV-WH毒株对IPEC-GD细胞的感染性。 蛋白质组学因其高通量和高灵敏度而成为一种很好的技术,蛋白质组学不仅能识别并鉴定细胞、组织脏器及机体的所有蛋白质,提供蛋白质的功能和信息,从而获得关于疾病发生、细胞代谢等过程在蛋白质水平上的全面认识,而且可以作为一种新的方法和思路指导研究者探寻蛋白质表达和病毒相互作用之间的相关性,对疾病致病机理的揭示均具有重大意义。对宿主细胞进行高通量高覆盖率的定量蛋白质组学分析在技术上是更大的挑战。在对感染过程中宿主细胞蛋白组的研究方面,以下几个问题受到广泛关注:宿主细胞对病原微生物的感染机制及受体蛋白;病原微生物效应蛋白在宿主细胞内的作用目标;病原微生物引起的宿主细胞信号传递链的变化;宿主细胞的免疫相关反应(如抗体的产生、免疫相关信号通路和分泌蛋白的变化)等。 综上所述,本项目通过分析PEDV-WH毒株在IPEC-J2细胞系、IPEC-GD细胞系上不同的增殖特性, 研究PEDV特异性感染宿主细胞—IPEC-GD细胞的反应,通过蛋白质组学研究,揭示PEDV对宿主细胞蛋白的影响,以期了解PEDV如何动态运用宿主蛋白质,进一步感染宿主细胞的分子机制,不仅可以作为研究 PEDV 入侵、感染宿主细胞的突破点,筛选获得宿主细胞中介导 PEDV 感染的重要受体分子,更有利于分析PEDV感染如何调节宿主蛋白的表达、蛋白的翻译和修饰,以及蛋白的细胞内定位等,有助于揭示 PEDV调节的宿主蛋白,不仅对解析PEDV致病机制非常重要,而且为PEDV的分离和增殖、快速诊断、病毒学研究以及疫苗的制备等方面提供有利的生物工具,同时有助于揭示 PEDV 的致病机理。

    社会经济效益,存在的问题: 研究PEDV特异性感染宿主细胞—IPEC-GD细胞的反应,通过蛋白质组学研究,揭示PEDV对宿主细胞蛋白的影响,以期了解PEDV如何动态运用宿主蛋白质,进一步感染宿主细胞的分子机制,不仅可以作为研究 PEDV 入侵、感染宿主细胞的突破点,筛选获得宿主细胞中介导 PEDV 感染的重要受体分子,更有利于分析 PEDV 感染如何调节宿主蛋白的表达、蛋白的翻译和修饰,以及蛋白的细胞内定位等,有助于揭示 PEDV调节的宿主蛋白,不仅对解析 PEDV 致病机制非常重要,而且为 PEDV 的分离和增殖、快速诊断、病毒学研究以及疫苗的制备等方面提供有利的生物工具,同时有助于揭示PEDV的致病机理。

批准登记号:
登记日期: 2024-05-28
研究起止时间: 2019-10-01至2022-09-30
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2023-09-04