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猪群感染蓝耳病毒后宿主应答的遗传学基础

来源:湖南新南方养殖服务公司 2015-04-27 17:12:08| 查看:

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  抗体应答
 

  在每个试验的结尾(感染42天后)采集所有仔猪的血样,评估全部抗体(基于ELISA的病毒N蛋白特异性IgG,表示为样品与阳性(SP)的比率)以及应答PRRSV的中和抗体(Ab)。全部抗体显示可遗传性(h2=13%),但是中和抗体应答没有可遗传性。全基因组相关研究鉴定在SSC7上的主要组织相容性复合体(MHC)对全部抗体有主要的影响,阐明了30%的遗传差异。SSC4中的WUP SNP发现与抗体应答没有相关性,提示了它的行为模式不能通过适应抗体介导的免疫应答。
 

  其他基因表达和免疫应答分析
 

  为了进一步调查PRRSV感染后宿主应答的动力学和其中所涉及的免疫学和遗传途径,正在进行其它基因的和蛋白的表达分析。最初运用微序列法的研究显示大量的基因进行差异性表达。现在继续运用更加详细的微点阵和RNA序列分析,聚焦随着时间的推移各个猪血样中基因表达的变化,结果表明病毒血症和体重增加方面存在差别反应。血清细胞因子和炎症趋化因子评估显著地指出了早期IFN-α水平的重要性。所有感染PRRSV的猪在感染4天后都有高的血清IFN-α水平;然而,病毒载量较高的猪只可以继续表达IFN-α,相反,病毒载量较低的猪只很快恢复到感染前水平。
 

  共感染试验
 

  在实践中,PRRS经常会增加第二种病原感染的几率,例如,导致猪呼吸道综合征(PRDC)和猪圆环病毒相关疾病(PCVAD)。为了研究宿主共感染应答的遗传基础,目前正在进行若干个哺乳仔猪同时感染PRRSV和PCV实验性试验。为了评估宿主对PRRS疫苗接种的应答,在这些试验中有一半猪使用改良的PRRSV疫苗进行初次免疫。
 

  生殖PRRS感染模型
 

  据估计,与PRRSV相关的总成本中45%是由于生殖疾病所致,然而关于断奶仔猪感染疾病与生殖PRRSV的对比研究却十分少见。为了调查能表明生殖PRRSV严重性的潜在表型和基因型预测因子,在萨斯喀彻温大学发展和进行了大量的实验性感染模型。在这个研究中,用PRRSV II型毒株实验感染114头妊娠第85天的母猪,同时设19个空白对照。在接种后的第0、2、6和19天采集血样对其病毒载量、白细胞数变化和细胞因子反应进行评估。母猪均在接种后第21天安乐死(妊娠第106天),以评估窝仔结果并收集母猪和胎儿组织。在实验结束时,40%的胎儿出现自溶或腐败现象。使用猪SNP60 BeadChip芯片完成了所有母猪、公猪、超过850个活细胞和死胎儿的基因分型。进行表型和基因型数据分析以阐明PRRS的严重性以及胎儿死亡和表型、基因型的相关性机制。
 

  田间研究
 

  实验感染试验为调查在控制条件下宿主应答的遗传基础提供了大量的机会,但是这些发现必须经过田间研究的验证。另外,田间研究允许观察和调查其他一些影响,为此,开展了多个田间实验。
 

  畜群爆发生殖PRRS
 

  在爆发PRRS的母猪场收集641份怀孕母猪的血清样品,使用猪SNP60 BeadChip芯片对所有的母猪进行基因分型。依据产仔特性移动平均值确定爆发的日期。血液样品的采集日期大概在爆发后的第7周。使用ELISA评估血液样品中PRRS病毒N蛋白抗体,表示为SP比例。发现,在爆发后,抗体应答具有高的可遗传性(h2=45%)以及多次生殖试验间存在较强的遗传相关性,木乃伊化仔猪到活仔数的范围在-0.72-+0.72之间。这显示在PRRSV感染(接种)后抗体应答可以被用来筛选对PRRS敏感性降低的指示特性。全基因组相关研究鉴定了SSC7的两个区域,它解释了大比例的SP比率遗传变异,其中包括在MHC的一个区域,它解释了25%的遗传变异。这个区域与保育猪的实验性攻毒研究鉴定的区域相似。
 

  母猪的驯化研究
 

  为了研究在农场母猪群中宿主对PRRS和其他疾病应答的遗传基础,引进几组10-47头纯商品F1代后备母猪在健康畜群中。根据标准的被动驯化程序,如,不直接攻任何疾病,母猪被直接引入合作畜群。全部923头F1代后备母猪来自13个遗传源头的资料被引入18个初步分析的畜群中。全部15个农场的母猪在到达后使用改良的活病毒疫苗免疫接种对抗PRRSV。在引入的当天和驯化期过后(40天),收集个体重量和血样,在第一次产子断奶时也收集血样。采用ELISA分析血样PRRS,表示为SP比例。大部分的母猪在第0天呈现阴性,使用猪SNP60 BeadChip进行基因分型。
 

  所有的特性都有较低的遗传可能性,除了驯化后PRRS抗体SP比例,这些是可以遗传的(h2=0.44)。基因群组相关研究在SSC7上鉴定了多个与抗体SP比例相关的区域,包括MHC区域。SSC4 WUR SNP对于抗体SP比例和生长的效应是不显著地,其他健康和生殖数据目前正在通过第三次产子收集。
 

  生长育肥猪的田间研究
 

  为了评估宿主对疾病的应答,目前正在开展多个生长猪的田间研究。利用母猪驯化观念,这些研究涉及引进200头清洁保育猪进入“健康挑战”的育成群,所有的猪不停的称重、采血和跟踪观察直到上市。
 

  结论
 

  在控制试验性攻毒研究下,发现保育猪对于PRRSV的宿主应答具有相当大的遗传成分。特别地,宿主应答PRRS的主要基因被鉴定在SSC4上,具有一个很强的候选基因参与天然免疫应答,在这个区域的WUR SNP可以被用来筛选感染PRRSV后对增长率方面影响较小的猪只。然而,这些效应必须在更多复杂的疾病情况和田间进行评估,目前有几个这样的实验正在进行中。关于宿主对于繁殖PRRS的应答的遗传学基础的研究目前也正在进行。同时这一整套的研究是不可能鉴定对PRRS完全抵抗的猪,他们正在开始探索宿主对于PRRS应答的遗传基础,从而有能力筛选到对PRRSV感染敏感性和表现效应低的猪。另外,洞察宿主对PRRSV感染的应答能发现新途径对于发现更加有效的疫苗和治疗。





 

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