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A型塞内卡病毒的遗传进化分析及反向遗传系统、成年BALB/c小鼠模型的建立

陈永杰

A型塞内卡病毒的遗传进化分析及反向遗传系统、成年BALB/c小鼠模型的建立

陈永杰1
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作者信息

  • 1. 华南农业大学
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摘要

A型塞内卡病毒(SenecavirusA,SVA)是小核糖核酸病毒科的成员,自2002年被首次发现后已传播到世界各国,并在中国境内不断进化传播,又由于SVA可导致猪只的水泡性病变,仔猪感染后有可能会出现死亡的情况,若出现新型毒力表型毒株,必定给养猪业造成极大的损失。因此,我们必须对SVA进行持续监测,了解其进化及传播的过程,同时建立起相关的动物模型以便研究SVA的发病机制。 为了解目前SVA在中国的遗传演化情况,我们分离出11株SVA毒株,同时整合数据库上现有的SVA序列,通过遗传进化树的构建,我们将中国的毒株划分为7个分支,而本实验室分离毒株位于新分支6和潜在新分支7上。核苷酸和氨基酸相似性分析显示,中国不同分支间的核苷酸相似度在95%~98%范围内,而各分支内部核苷酸相似度基本在98%以上;分离的毒株之间核苷酸相似度在97.2%~100%,按分支进行比较与整体分析时一致;氨基酸相似性分析显示各分支间或者内部,氨基酸相似度均在98%以上,SVA的氨基酸相对保守。分离毒株的氨基酸替换分析显示,除了2A和3B相对保守外,其他位置均出现不同的突变情况。 为了解SVA的时空动态过程,揭示其起源时间、种群动态变化及地理扩散过程,我们通过贝叶斯推理的系统动力学和系统地理学对全球SVA数据进行分析。结果显示SVA起源于美国,且最早起源时间是1985年9月,毒株的平均进化速率3.93×10-3核苷酸/每个位点/每年。种群动态分析显示SVA经历过两次的高峰期,分别是2015年和2017年,正是SVA在世界各地被频繁报道的时间。系统地理学分析显示,美国和中国是SVA的主要发现国家,而加拿大的作用不可忽视,美国传入加拿大,而加拿大作为中间的角色,参与了泰国、中国和巴西地区的传入过程。 为了后续的SVA研究,我们分别建立了SVA的反向遗传系统和成年BALB/c小鼠动物模型。我们以CMV启动子联合锤帽核酶,BGH终止子联合HDV核酶的方式构建SVA全长cDNA感染性克隆,并拯救出与野生型毒株具有相似生物学特性的毒株,最高的病毒滴度可达109TCID50/mL,为后续病毒改造,研究其毒力因子和药物筛选提供一个有效的工具。我们以成年BALB/c小鼠作为动物模型,通过滴鼻、灌胃和腹腔注射的方式进行SVA的接种,虽然小鼠没有出现任何的典型临床症状甚至致死的情况,但是小鼠脏器病毒载量仍提示了病毒的感染经过,提示小鼠呈亚临床感染的情况。胰腺和大脑似乎不是SVA感染的脏器,且不同接种方式下脏器病毒载量存在差异,腹腔注射的方式最为有效,而滴鼻方式可造成肺脏出现高病毒载量,灌胃方式感染效果最差。虽然小鼠不致死,但腹腔注射和滴鼻的方式更为适合于后续小鼠传代致强的研究。利用此动物模型,我们可以为后续研究SVA致病毒力因子、疫苗和药物筛选提供条件。

关键词

A型塞内卡病毒/遗传进化分析/系统动力学/系统地理学/反向遗传/动物模型

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授予学位

硕士

学科专业

预防兽医学

导师

张桂红

学位年度

2021

学位授予单位

华南农业大学

语种

中文

中图分类号

S8
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