[01391896]干扰素及干扰素诱导的鸡抗病毒基因的挖掘及应用

一、课题来源、背景、目的意义 本研究是河南省河南省科技攻关计划项目“干扰素及干扰素诱导的鸡抗病毒基因的挖掘及应用（162102110038）”资助金额 10.0万元。家禽养殖业作为我国畜牧业的支柱产业,禽类免疫力对提高养鸡产业的生产效率至关重要,而鸡传染性法氏囊病毒病（IBD）是影响养鸡产业健康发展的重要疾病,能够引起较高的发病率和死亡率。尽管针该病有不同疫苗和单抗等不断出现,但病毒感染后有使作为先天性免疫的鸡体内γ-干扰素失调的现象,结合鸡疫病的感染特性,需要为防治鸡疫病寻求新的思路。如何在加强营养条件下通过调节畜禽内源性因子,提高畜禽的健康水平,减少动物疫病的发生,是一条行之有效的途径,具有广阔的应用前景。 二、论点与论据 1. 雏鸡IBDV感染对不同干扰素等细胞因子影响不同 通过荧光实时定量PCR检测IBDV感染过程雏鸡法氏囊中细胞因子基因的表达变化发现：IBDV感染过程中,干扰素类基因的表达变化整体呈现先增加后降低趋势,检测还发现II型干扰素的反应比I型干扰素更为迅速,在IBDV复制的高峰期时,β-干扰素的转录有被抑制的现象,但其转录仍处于高表达水平。IFN-β和IFN-λ在IBDV感染后96 h的转录水平达到最高,IFN-γ的转录表达在IBDV感染期间一直处于较高水平。 细胞介素类作为一类既能应对病毒感染的应答因子,也与炎症的持续发展有关。研究结果表明：IBDV感染后的24-120 h,促炎症的IL-1β、IL-6和IL-8基因的表达量明显高于检测的其它时间点,感染后期逐渐恢复到感染前水平,而抗炎性的IL-7和IL-10的基因表达量在感染后期仍处于较高水平。 2. 干扰素诱导的抗病毒基因对IBDV感染的应答与抗病毒作用 干扰素诱导的抗病毒基因转录表达分析发现：IBDV感染后Mx基因的表达量在72 h达到最大值,而Viperin基因的表达量在48 h达到最大值;干扰素诱导跨膜蛋白基因（IFITM1、IFITM3和IFITM5）表达量的最大值也在IBDV感染后72 h。其中Mx和IFITM3在IBDV感染后的转录表达模式一致,Viperin、IFITM1和IFITM5的转录表达模式比较接近。转染IFITM3和Viperin基因的DF-1细胞能够抑制IBDV的增殖,表明这两个蛋白具有一定的抗病毒功能 3. 小G蛋白Rab对IBDV感染的应答与抗病毒免疫 小G蛋白在细胞内囊泡运输方面起着重要作用,通过对原鸡全基因组序列扫描和分析,扩增并鉴定了21个Rab基因,发现21个Rab基因中有16个都出现了不同的点突变,通过实时定量PCR方法检测了各基因在IBDV感染过程中的变化,筛选出11个Rab蛋白基因的转录表达与IBDV感染相关。构建了四个Rab蛋白和特定点突变的真核表达载体,转染DT40细胞后检测IBDV感染对其定位的影响。 4. 禽类Ghrelin的生物学功能及应用 Ghrelin不但具有促进生长激素分泌的作用,在哺乳动物,还具有调节免疫系统的功能。然而禽类Ghrelin是否在免疫系统中发挥作用尚未见报道。该试验检测了IBDV感染后血清和法氏囊Ghrelin的变化,发现IBDV感染后二者的表达明显上调,提示Ghrelin对IBDV感染存在作用。注射Ghrelin后IBDV感染的雏鸡法氏囊炎症因子表达下降,说明禽类ghrelin具有抗炎作用。体外添加Ghrelin能够抑制IBDV感染带来的急性炎症,这种急性炎症的减轻是通过Ghrelin减少炎性细胞的趋化来实现的。然而,尽管Ghrelin趋化炎性细胞的总数减少,但鸡的中性粒细胞与浸润性T淋巴细胞的比例是增加的,在哺乳动物,中性粒细胞增多有助于清除病毒,因而,本研究为进一步研究Ghrelin通过趋化中性粒细胞达到抗病毒免疫的目的提供了新的科研增长点。 三、创见与创新 1. 弄清了病原感染过程中Mx、Viperin、IFITM3和IFITM1在IBDV感染后的转录表达的模式,为进一步通过转染抗病毒基因的载体至宿主细胞中达到抗病毒的目的提供可能。 2. 发现了禽类Ghrelin在免疫系统中的抗炎症功效,阐明了抑制病毒感染导致急性炎症的作用机制,为使用Ghrelin治疗禽类疾病提供了依据。 四、社会经济效益及存在的问题 该项目在研究的同时,项目组就把理论研究和示范推广密切结合起来,通过与新乡市太行禽业有限公司联合,及时将卵内喂食Ghrelin的研究成果应用于孵化车间和雏鸡养殖场,取得了良好的经济效益。在推广应用的过程中,帮助企业培训工人对饲养环境的管理、疫病的防御、常见禽病的治疗等,对工人素质的提高起到了重要的作用,获得了极大的社会效益。