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LSDV-ORF151基因缺失重组病毒株的构建及其免疫调控机制研究:一种新型减毒疫苗候选株的开发
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Virology 2.8
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本研究针对牛结节性皮肤病病毒(LSDV)免疫逃逸机制不清、缺乏商业化基因缺失减毒疫苗的问题,通过构建ORF151基因缺失重组株rLSDV-ΔORF151-EGFP,发现该基因通过抑制IFN-β转录参与免疫逃逸。该重组株遗传稳定且诱导更强的炎症和免疫反应,为开发新型LSDV基因缺失减毒疫苗提供重要候选株。
牛结节性皮肤病(Lumpy Skin Disease, LSD)是由痘病毒科羊痘病毒属的牛结节性皮肤病病毒(LSDV)引起的高度传染性疾病,自2019年传入中国后对畜牧业造成严重威胁。当前防控主要依赖减毒疫苗,但现有疫苗存在发热、产奶量下降等副作用,且病毒免疫逃逸机制尚未完全阐明。针对这一难题,中国农业科学院兰州兽医研究所草食动物病毒病创新团队开展了一项突破性研究,通过构建ORF151基因缺失的重组病毒株,揭示了该基因在免疫调控中的关键作用,相关成果发表在《Virology》期刊。
研究采用同源重组技术构建了携带EGFP报告基因的ORF151缺失株rLSDV-ΔORF151-EGFP,通过有限稀释法纯化获得稳定遗传20代以上的重组病毒。利用TCID50测定绘制生长曲线,RT-qPCR检测干扰素转录水平,并结合RNA-Seq转录组分析系统评估了重组病毒的生物学特性。
研究结果部分:
氨基酸序列同源性分析与蛋白结构功能预测:生物信息学分析显示LSDV-ORF151与山羊痘病毒GTPV_gp143同源性达100%,其三级结构与痘病毒Bcl-2样超家族成员VACV A52蛋白相似(20.77%),预测具有免疫调节功能。
LSDV-ORF151转录水平与细胞亚定位:免疫荧光证实ORF151蛋白主要定位于细胞核,病毒感染后24小时转录水平显著升高。
LSDV-ORF151蛋白过表达降低IFN-β转录水平:在293T细胞中,ORF151以剂量依赖方式抑制HSV诱导的IFN-β表达,证实其免疫抑制功能。
重组病毒株的构建与鉴定:成功获得遗传稳定的rLSDV-ΔORF151-EGFP,PCR和测序验证显示ORF151被EGFP精确替换。
生物学特性分析:与野生型相比,缺失株复制能力略低(P<0.05),但诱导更高水平的IFN-β转录(P<0.0001)。
转录组比较分析:RNA-Seq发现缺失株感染上调619个基因,涉及NOD样受体、IL-17和C型凝集素受体等免疫通路,同时下调451个基因如BCL-2等抗凋亡因子。
结论与讨论:
该研究首次阐明LSDV-ORF151通过抑制IFN-β通路参与免疫逃逸,其缺失导致病毒复制适度减弱但显著增强宿主免疫应答。rLSDV-ΔORF151-EGFP激活NOD/NF-κB信号通路,上调IL-1β、CASP3等促炎因子,同时下调BCL-2等抗凋亡蛋白,形成"减毒增效"的理想疫苗特性。相较于传统减毒株,基于流行株的基因缺失疫苗具有更好的抗原匹配性,且通过精确删除单一毒力基因可避免多突变株的不确定性。研究为开发新一代LSDV基因工程疫苗奠定基础,同时为痘病毒免疫逃逸机制研究提供新视角。未来需在动物模型中进一步评估该重组株的安全性和保护效力,并探索ORF151与IKK复合物互作的具体分子机制。
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