《Microbial Pathogenesis》：Expression profile of MHC class-II trans activator gene in pig immunized with recombinant virus like particles encoding porcine circovirus 2d
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L. Wilson Varay | Rajib Deb | Hemanta Kumar Maity | Gyanendra Singh Sengar | Pragya Bhushan Sandilya | Pranab Jyoti Das | Seema Rani Pegu |
L. Wilson Varay | Rajib Deb | Hemanta Kumar Maity | Gyanendra Singh Sengar | Pragya Bhushan Sandilya | Pranab Jyoti Das | Seema Rani Pegu | Vishal Rai | Naba Jyoti Deka | Rajib Das | Swaraj Rajkhowa | Vivek Kumar Gupta
ICAR-国家猪研究中心，古瓦哈提-781131，阿萨姆邦，印度
摘要
猪圆环病毒2d型（PCV2d）是与猪圆环病毒相关疾病的主要基因型之一，这突显了制定有效疫苗接种策略的必要性。本研究评估了用重组PCV2d病毒样颗粒（VLPs）免疫的猪体内主要组织相容性复合体II类转激活因子（CIITA）基因的表达谱。重组PCV2d衣壳蛋白在昆虫细胞中表达并自组装成VLPs，随后用于免疫仔猪。通过qRT-PCR分析外周血单核细胞中的CIITA表达情况，并通过ELISA检测干扰素-γ（IFN-γ）的产生情况。PCV2d VLP免疫后，CIITA表达逐渐增加，在第21天达到峰值，并与IFN-γ分泌升高相关。汇总分析显示CIITA表达与IFN-γ水平之间存在显著正相关。这些发现表明PCV2d VLPs能够促进Th1偏向的免疫反应，并进一步增强CIITA介导的抗原呈递，支持其作为针对PCV2d的有效疫苗平台的潜力。
引言
猪圆环病毒2型（PCV2）是一种属于圆环病毒属的普遍存在的猪病毒病原体。它是猪圆环病毒相关疾病（PCVAD）的致病因子，该疾病复合体包括断奶后多系统衰竭综合征（PMWS）、猪皮炎和肾病综合征（PDNS）、肉芽肿性肠炎、猪呼吸道疾病复合体、繁殖失败和急性肺水肿（Cino-Ozuna等人，2011年；Deb等人，2022年）。这些疾病共同导致养猪业遭受重大经济损失，表现为生长性能下降、发病率增加和死亡率升高。因此，有效的宿主免疫反应对于控制PCV2感染和限制疾病进展至关重要。PCV2包含九种基因型（PCV2a–PCV2i），其中PCV2d已成为全球最主要的基因型（Kwon等人，2017年）。PCV2在家猪和野猪中广泛存在，并且也有在非猪动物物种中零星报道的病例（Amoroso等人，2021年）。该病毒通过水平和垂直传播途径在猪群中高效传播（Maity等人，2023年）。
近年来，基于病毒样颗粒（VLPs）的疫苗候选物因具有强大的免疫原性和优越的安全性而受到广泛研究。PCV2 VLPs是由病毒衣壳（Cap）蛋白自组装而成的结构，在形态上与天然病毒颗粒非常相似，但缺乏病毒遗传物质，使其成为无传染性的颗粒（Kim等人，2024年；Maity等人，2024年）。这些结构特性使它们能够被抗原呈递细胞（APCs）有效摄取，从而激活体液和细胞免疫反应（Nooraei等人，2021年）。此外，VLPs具有类似佐剂的特性，可显著增强对适应性免疫至关重要的抗原呈递途径（Gilbert等人，2001年）。当被树突状细胞或巨噬细胞等专业APCs摄取后，VLP衍生的抗原通过胞质和内溶酶体途径处理，促进CD8+ T细胞的交叉致敏以及CD4+ T辅助细胞的激活（Schirmbeck等人，1995年；Gilbert，2001年；Nooraei等人，2021年）。这种双重抗原呈递能力使VLPs区别于许多可溶性抗原，并支持它们诱导协调的体液和细胞免疫反应的能力（Gilbert，2001年；Nooraei等人，2021年）。
值得注意的是，MHC II类分子的表达受到II类转激活因子（CIITA）的转录调控，CIITA是抗原呈递功能的“主调节因子”（Steimle等人，1994年；Reith等人，2005年）。APCs中CIITA表达的调节可以直接影响免疫反应（LeibundGut-Landmann等人，2004年；Nooraei等人，2021年）。此外，干扰素-γ（IFN-γ）是免疫反应中的关键细胞因子之一，它通过干扰素调节因子-1（IRF-1）的激活促进MHC II类分子的表达，而IRF-1的激活又受蛋白激酶C-α（PKC-α）信号通路的调控（Giroux等人，2003年）。许多研究还表明，基于PCV2衣壳蛋白的VLPs能诱导强烈的细胞免疫反应，包括IFN-γ的分泌，这突显了它们调节Th1型免疫反应的能力（Wu等人，2022年；Kim等人，2024年）。
本研究旨在评估用编码猪圆环病毒2d型衣壳蛋白的重组病毒样颗粒免疫后猪体内主要组织相容性复合体II类转激活因子（CIITA）基因的表达谱。
章节摘录
编码猪圆环病毒2d型的重组病毒样颗粒（VLPs）的构建和表征
在本研究中，从印度分离株（GenBank登录号MW125680）中获得的猪圆环病毒2d型（PCV2d）的衣壳蛋白基因（ORF2）经过密码子优化后，使用杆状病毒表达系统在Ascalapha odorata（Ao38）昆虫细胞中表达。优化的ORF2基因被克隆到pOPINE杆状病毒转移载体中，然后在Ao38细胞中生成并扩增重组杆状病毒。重组衣壳蛋白被表达并纯化
重组PCV2d病毒样颗粒的表达和表征
通过Western blot分析确认了重组PCV2d衣壳（ORF2）蛋白在昆虫细胞中的表达。从15–45%蔗糖梯度中获得的纯化空衣壳组分中观察到一个约27 kDa的特异性免疫反应条带（图1A），证实了PCV2d衣壳蛋白的成功表达。透射电子显微镜进一步显示形成了具有均匀形态和平均直径的球形病毒样颗粒
讨论
本研究旨在阐明宿主对重组猪圆环病毒2d型（PCV2d）病毒样颗粒（VLPs）免疫反应的免疫机制，特别关注MHC II类转激活因子（CIITA）基因的表达谱及其与IFN-γ介导的免疫激活的关联。由于PCV2d目前是全球最主要的基因型，并且继续导致猪圆环病毒相关疾病（PCVAD），因此这一点非常重要
CRediT作者贡献声明
Vishal Rai： 方法学。Seema Pegu： 方法学。Rajib Das： 方法学。Naba Deka： 方法学。Vivek Gupta： 资源支持。L Varay： 方法学、研究。Swaraj Rajkhowa： 形式分析。Hemanta Maity： 方法学。Rajib Deb： 原稿撰写、监督、概念构思。Pragya Sandilya： 方法学。Gyanendra Sengar： 方法学。Pranab Das： 研究。
手稿准备过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
作者承认在准备手稿期间使用了GPT 2.0工具来帮助润色英语语言和纠正语法错误。使用该工具/服务后，作者对内容进行了审查和编辑。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者衷心感谢印度渔业、畜牧和乳品部（DAHD）提供的财政支持，该部门资助了名为“开发针对印度猪圆环病毒疾病的多种病毒样颗粒疫苗候选物”的研究项目，项目编号为Office Memorandum No. R-99011(11)/9/2023-DADF-Dept (E-26160)。该部门的支持和鼓励对研究工作起到了重要作用
