猪流行性腹泻病毒与猪δ冠状病毒核衣壳蛋白中四个关键表位介导血清学交叉反应性的机制研究

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Virology 2.8

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  本研究针对猪流行性腹泻病毒(PEDV)与猪δ冠状病毒(PDCoV)临床混合感染难以区分的问题,通过鉴定核衣壳蛋白(N蛋白)中aa19-62等4个关键交叉反应表位,建立特异性ELISA检测方法,为冠状病毒鉴别诊断及疫苗设计提供重要依据。

  

在养猪业中,由冠状病毒引发的腹泻疫情犹如一场看不见的"胃肠风暴"——猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪δ冠状病毒(PDCoV)这对"孪生恶魔"不仅临床症状高度相似,更常以混合感染形式出现,给养殖场带来巨大经济损失。更棘手的是,这两种病毒存在血清学交叉反应,就像两把相似的"分子钥匙"都能打开宿主免疫系统的"锁",导致现有检测方法难以准确区分。这种诊断困境使得疫情控制如同雾里看花,亟需揭示其免疫识别机制的核心密码。

中国农业科学院兰州兽医研究所的研究团队在《Virology》发表的研究,如同为这场诊断迷局点亮了探照灯。研究人员首先通过间接免疫荧光(IFA)和蛋白质印迹(WB)技术,确认核衣壳蛋白(N蛋白)是导致PEDV与PDCoV血清交叉反应的"罪魁祸首"。随后采用基因截断与点突变技术,像分子手术刀般精准解剖PDCoV N蛋白,发现其N端结构域(aa19-62、aa79-91、aa102-196和aa285-342)存在4个关键交叉反应表位。这些表位在不同冠状病毒间高度保守,可能是冠状病毒家族"免疫混淆"的共性机制。基于此,团队创新性地利用C端截短体建立特异性ELISA方法,成功实现两种病毒血清的精准鉴别。

【N protein is the major viral antigen leading to serological cross-reactivity between PDCoV and PEDV】
研究团队通过系统的血清学实验证实,PEDV阳性血清能同时识别PEDV和PDCoV感染的细胞,而N蛋白作为病毒颗粒中含量最丰富的结构蛋白,其抗体效价在感染后期显著升高。通过原核表达系统获得全长及截短N蛋白后,发现PDCoV N蛋白与PEDV阳性血清存在强结合活性,揭示N蛋白是交叉反应的核心抗原。

【Four crucial epitopes of PDCoV N protein contribute to serological cross-reactivity】
采用重叠肽扫描技术结合丙氨酸扫描突变,研究人员绘制出PDCoV N蛋白的精细抗原图谱:N端结构域中4个线性表位(aa19-62含α螺旋结构、aa79-91含核定位信号、aa102-196含RNA结合域、aa285-342含二聚化界面)具有强交叉反应性。特别值得注意的是,这些表位在PDCoV与PEDV N蛋白间的同源性高达42-67%,且与其它冠状病毒保守区域重叠。

【Establishment of specific diagnostic method】
基于表位定位结果,研究人员巧妙利用C端截短体(N1-285)建立间接ELISA方法。该截短体保留N蛋白主要抗原性但去除了C端交叉反应表位,使得PDCoV阳性血清的检测灵敏度达92.5%,与PEDV血清的交叉反应率降至7.8%,实现两种病毒抗体的精准区分。

这项研究不仅首次系统阐明PEDV与PDCoV血清交叉反应的分子基础,更开创性地提出"表位减法"的诊断策略。其科学价值体现在三个维度:在理论层面,揭示冠状病毒N蛋白保守表位是免疫交叉反应的"热点区域";在技术层面,建立首个能区分PDCoV/PEDV感染的血清学检测方案;在应用层面,为多价疫苗设计提供表位规避依据。正如研究者张新生团队强调,这些发现对理解冠状病毒抗原进化规律、开发新型鉴别诊断工具具有里程碑意义,将显著提升猪场传染病防控的精准度。

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