Vero细胞连续传代对孟加拉国PPRV融合蛋白的影响及其在疫苗开发中的潜在应用

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Irish Veterinary Journal 2.7

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  本研究针对Peste des petits ruminants virus(PPRV)融合蛋白(F蛋白)在Vero细胞连续传代中的遗传变异与毒力衰减问题,通过60代传代实验发现14个核苷酸和4个氨基酸(位于亮氨酸拉链结构域)的替换,动物实验证实传代病毒可诱导保护性免疫。该成果为基于本土毒株的减毒疫苗开发提供了关键数据,发表于《Irish Veterinary Journal》。

  

论文解读
在畜牧业高度依赖的南亚地区,小反刍兽疫病毒(PPRV)引发的疫情每年造成数亿美元经济损失。这种高度传染性的莫比病毒属(Morbillivirus)成员,其融合蛋白(F蛋白)如同"分子钥匙",通过介导病毒与宿主细胞膜融合实现感染。然而,传统疫苗株在异源细胞(如Vero细胞)中传代时,F蛋白关键结构域可能发生变异,导致疫苗效力不稳定。这一科学难题激发了孟加拉国农业大学的Md.Saiful Islam Siddiqui团队开展深入研究。

研究团队采用多学科技术策略:首先从自然爆发的PPRV病例中分离BD_PPR_08毒株,通过Vero细胞连续传代至60代;采用RT-PCR和实时荧光RT-PCR定期监测病毒RNA;对第9代和60代毒株进行F基因测序比对;最后通过山羊免疫实验评估疫苗候选株效果,使用cELISA(竞争性酶联免疫吸附试验)检测抗体水平。关键技术包括病毒传代培养、分子进化分析(MEGA 6.0软件)和动物攻毒实验。

研究结果

病毒传代与适应性变化
连续传代导致Vero细胞病变特征显著改变:从第9代的小规模合胞体形成,发展到60代的大规模细胞融合和单层完全降解。这种形态学变化暗示F蛋白功能可能发生适应性改变。

分子特征分析
测序数据揭示14个核苷酸替换(如5807位A→T、6188位G→A)和4个关键氨基酸替换:

  • 第338位脯氨酸→丝氨酸(P338S)
  • 亮氨酸拉链结构域(459-480aa)发生三重突变:P471L、R474P、R475I
    系统发育分析显示60代毒株仍属于PPRV IV系,但已形成独立分支,遗传分歧度达2.1%。

免疫原性研究
动物实验取得突破性发现:

  1. 60代液态疫苗组(实验I):4只山羊接种后21天,cELISA显示100%血清转化(竞争百分比CP值16.17-21.34)
  2. 冻干疫苗组(实验II):5只山羊产生同等水平的保护性抗体
    攻毒实验中,未接种对照组出现典型PPR症状(腹泻、淋巴结出血),而疫苗接种组全部获得完全保护。

讨论与意义
该研究首次系统阐明PPRV在Vero细胞传代过程中F蛋白的遗传进化规律。亮氨酸拉链结构域的氨基酸替换(尤其是R474P)可能通过破坏六螺旋束结构降低毒力,同时保留免疫原性。这一发现为"精准减毒"疫苗设计提供了新靶点——通过定向修饰F蛋白特定结构域而非全基因组随机突变,可更安全高效地开发疫苗。

研究建立的冻干疫苗制备工艺(72小时冻存+稳定剂)解决了传统液体疫苗冷链运输难题,对热带地区疫苗普及具有特殊价值。德国Friedrich Loeffler Institute的测序数据验证了突变的可靠性,而动物实验的严格设计(包括未接种对照和野生毒株攻毒)确保了结论的严谨性。

这项发表于《Irish Veterinary Journal》的研究,不仅为孟加拉国本土化PPR疫苗生产奠定基础,其揭示的F蛋白功能域与毒力关联机制,更为其他莫比病毒属疫苗(如麻疹病毒、犬瘟热病毒)的研发提供了新思路。未来研究可进一步解析P471L等突变对F蛋白三维构象的影响,推动结构疫苗学的发展。

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