星空体育网站入口官网周銳教授團隊在天然防禦素抗豬流感機製與抗病育種研究中取得重要進展-動物科學技術學院、動物醫學院

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星空体育网站入口官网周銳教授團隊在天然防禦素抗豬流感機製與抗病育種研究中取得重要進展

發布時間:2022-10-07  作者:  瀏覽次數:

(通訊員黎璐)近日,星空体育网站入口官网動物醫學院周銳教授課題組在抗病毒研究領域重要學術期刊Antiviral Research上發表了題為(wei) Porcineβ-defensin 2 confers enhanced resistance to swine flu infection in transgenic pigs and alleviates swine influenza virus-induced apoptosis possibly through interacting with host SLC25A4的研究論文,研究發現豬的天然免疫分子β-防禦素2(PBD-2)過表達轉基因豬可以抵抗豬流感病毒的感染,並進一步探究了其抗病作用機製。該研究發現了豬的天然防禦素抗豬流感的功能和機製,為(wei) 豬的抗病育種提供了有重要價(jia) 值的新材料

豬流感(Swine influenza)是由甲型流感病毒(豬流感病毒,SIV)引起的豬的急性、高度接觸性呼吸道傳(chuan) 染病,是冬春季節豬的常發傳(chuan) 染病,給養(yang) 豬業(ye) 造成重大損失。同時,豬是人流感病毒和禽流感病毒的“混合器”,可同時感染人型和禽流感病毒,流感病毒的基因重排導致新流感病毒亞(ya) 型的產(chan) 生。

因此,豬流感的有效防控不僅(jin) 有利於(yu) 生豬產(chan) 業(ye) 的健康發展,還具有重要的公共衛生學意義(yi) 。然而,SIV血清型眾(zhong) 多,免疫原性比禽流感病毒弱,導致豬流感疫苗免疫保護率差,目前還沒有很好的商業(ye) 化豬流感疫苗問世,而抗病毒藥物在食品動物中限製使用。因此,豬流感的抗病育種具有重要的理論和現實意義(yi) 。

圖1:PBD-2過表達轉基因豬的抗豬流感效果

防禦素(defensin)是一類富含半胱氨酸的陽離子抗微生物肽,其生物學活性表現多樣,包括抗菌抗病毒活性、免疫調節、生長發育調節及抗腫瘤等作用。豬中已發現的防禦素有13種,周銳教授課題組前期已在體(ti) 外證明了PBD-2具有廣譜的抗菌活性,同時可能具備抗病毒作用。本研究通過轉基因技術,構建了PBD-2過表達的轉基因豬,動物感染試驗發現該轉基因豬對SIV的抵抗力顯著增強。進一步通過新生豬氣管上皮細胞模型闡明了PBD-2能通過胞吞作用進入宿主細胞發揮其抗病毒功能,通過免疫共沉澱鑒定出了與(yu) PBD-2相互作用的蛋白,並發現PBD-2能通過與(yu) 線粒體(ti) 膜蛋白SLC25A4相互作用抑製豬流感病毒引起的細胞凋亡,從(cong) 而保護宿主細胞。

圖2:PBD-2與(yu) 線粒體(ti) 膜蛋白SLC25A4相互作用及抑製流感病毒複製的模式圖

星空体育网站入口官网碩士研究生黃靖為(wei) 論文的第一作者,黎璐副教授和周銳教授為(wei) 論文的共同通訊作者,趙書(shu) 紅教授和周紅波教授為(wei) 研究提供了支持。轉基因重大專(zhuan) 項(2016ZX08006003-004)為(wei) 該研究提供了資助。在該項目的資助下,周銳教授團隊近年來在豬的抗病基因的功能和應用研究方麵取得了係列研究進展,在體(ti) 外和動物感染模型上證明了PBD-2具有廣譜的抗細菌和抗病毒活性,構建的PBD-2過表達轉基因動物不僅(jin) 對胸膜肺炎放線杆菌、副豬嗜血杆菌、沙門菌等細菌性傳(chuan) 染病的抵抗力顯著提高,對豬流感、偽(wei) 狂犬等病毒性傳(chuan) 染病的抵抗力也顯著提高。

此外,通過體(ti) 外實驗和轉基因動物模型發現了PBD-2的免疫調節和抗病毒的分子機製,該天然防禦素能和細胞表麵和細胞內(nei) 的特異性受體(ti) 結合,作用於(yu) 相關(guan) 的細胞內(nei) 信號通路,起到調控炎症反應和凋亡等作用。相關(guan) 研究在The Journal of Immunology、Infection and Immunity、Antiviral Research、Frontiers inImmunology、Antibiotics、畜牧獸(shou) 醫學報等雜誌發表研究論文8篇,獲授權發明專(zhuan) 利1件。這些研究成果為(wei) 豬的抗病育種和遺傳(chuan) 改良提供了新材料,也為(wei) 天然抗微生物肽的應用提供了科學依據。

原文鏈接:https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0166-3542(22)00060-2

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