J亚群禽白血病病毒JS09GY3株感染特性及感染鸡法氏囊转录组学分析

【摘要】禽白血病(Avianleukosis)是由反转录病毒科中禽白血病／肉瘤病毒(Avianleukosissarcomavirus,ALSV)引起的禽类良性和恶性肿瘤性传染性疾病。禽白血病在临床上有多种类型,如淋巴细胞性白血病、成红细胞性白血病、髓细胞性白血病、血管瘤、肾瘤、肉瘤和骨石化症等,同时导致鸡只体重增长下降、鸡群产蛋性能降低、免疫抑制。鸡的ALV分为6个亚群,即A、B、C、D、E、J,其中E亚群为内源性ALV,其余亚群为外源性ALV。J亚群ALV(ALV-J)于1988年首次在英国被鉴定,然后迅速传播到世界其它国家,给世界养禽业造成了严重的经济损失。在中国大陆,1999年首次从肉鸡中分离到ALV-J。目前,ALV-J感染在中国鸡群中流行很普遍,肿瘤类型多样,并向中国地方品系鸡群扩散。研究中国ALV-J分离株的感染特性有助于理解ALV-J的致病机制。本研究以ALV-JJS09GY3毒株为研究对象,观察了其感染SPF白来航鸡后抗原抗体的变化、临床症状和组织病理学变化以及肿瘤类型的变化等感染特性,并应用基因芯片分析了感染鸡法氏囊中的差异表达基因,为理解ALV-J的致病机制提供了新的观点。1.不同日龄鸡感染ALV-J的抗原和抗体变化规律为了解鸡感染ALV-J后抗原和血清中抗体的变化规律,本研究经卵黄囊途径或肌肉途径,将ALV-JJS09GY3株分别感染6胚龄SPF鸡胚、31日龄和56日龄SPF鸡,于感染后不同时间采集胎粪或泄殖腔棉拭子,同时采集血液、分离血清,以检测p27抗原、ALV-J特异性抗体(J型抗体)和p27抗体。结果显示,胚胎组在各检测点均可检测到p27抗原(仅1只鸡在1日龄时为阴性),而31日龄组和56日龄组检测不到p27抗原；胚胎组没有检测到p27抗体,31日龄组中80%(4/5)的鸡在3次重复感染后可检测到p27抗体,56日龄组在首次感染后p27抗体的检出率较高(60%)；各组的J型抗体在各检测点上基本为阴性。结果表明,胚胎期感染ALV-J的鸡在出壳后形成免疫耐受,可通过泄殖腔排毒,但其不产生抗体；而高日龄鸡感染ALV-J后不通过泄殖腔排毒,大多数鸡产生p27抗体,但基本不产生J型抗体。2.不同方法检测J亚群禽白血病的效果比较与分析禽白血病是危害家禽养殖业的一种重要的病毒性肿瘤性传染病。快速准确诊断病毒感染对禽白血病的净化具有重要意义。本研究通过病毒分离方法、PCR方法和组织病理学方法对经卵黄囊途径感染ALV-JJS09GY3株后孵出的鸡在不同时间点进行了J亚群禽白血病的检测分析。结果显示,20份样品中,病毒分离-ELISA阳性率为65%,而病毒分离-IFA阳性率为75%,PCR的阳性率为95%,有2只鸡在肝脏上有大体病变,在肝脏、肾脏、心脏和肺脏上出现组织细胞学的变化,而脾脏上没有观察到组织细胞学的变化。研究表明,不同方法检测J亚群禽白血病的结果存在差异,PCR检测的阳性率最高,其在J亚群禽白血病的早期感染检测具有重要意义。3.ALV-JJS09GY3株对SPF鸡的感染特性研究为了解ALV-JJS09GY3株对SPF鸡的感染特性,本研究将ALV-JJS09GY3株通过卵黄囊途径感染6胚龄鸡胚,孵化后将鸡饲养至20周龄,观察临床症状和病理变化,并采集泄殖腔棉拭子以检测p27抗原,采集血液分离血清以检测p27抗体和J型抗体,采集抗凝血分离病毒。结果显示,ALV-JJS09GY3株可以引起感染鸡的死亡；对鸡的体重增长有一定的抑制作用,在8和12周龄时呈显著抑制(p<0.05)；肿瘤总体发生率为72.22%,在4周龄时可以观察到肿瘤样变化,随着日龄增加,机体许多组织器官出现肿瘤；其中血管瘤发生率达58.33%；经组织切片观察,除了经典的血管瘤现象外,还发现了卵巢腺癌和肌肉纤维瘤等：在20周试验期内,可以检测到泄殖腔中的p27抗原,从血液中分离到ALV-J,但不能检测到J型抗体,而p27抗体仅在16和20周龄的部分鸡只中检出。结果提示,JS09GY3株ALV-J的感染性较强,可以用作为建立ALV-J感染生物模型用的生物材料。4.ALV-J感染SPF鸡法氏囊转录组学分析ALV-J感染鸡只后,可导致肿瘤、免疫抑制和提高对其它病原的易感性,进而导致鸡群的高发病率和高死亡率。然而,鸡感染ALV后的机能反应状况还不清楚。本研究通过基因芯片技术探讨了ALV-JJS09GY3株感染SPF鸡后,其法氏囊产生的一系列反应。结果显示,感染鸡法氏囊组织中出现594个差异表达的转录子(差异倍数≥2,p<0.05),这些差异表达基因涉及细胞过程、结合、生物学调节、代谢加工、刺激反应和免疫系统等反应。通过信号通路分析发现,差异表达基因主要参与了细胞因子-细胞因子受体相互作用、JAK-STAT信号通路、RIG-I-like受体信号通路等。这些差异表达基因主要集中在chrl、chrUn_random、chr2、chr4、chr7等染色体中。对这些差异表达基因编码蛋白的相互作用进行String预测分析表明,许多差异表达基因编码的蛋白之间存在着相互作用。本研究获得的ALV-JJS09GY3株感染鸡法氏囊反应谱为更好的理解ALV-J感染的分子机制提供了理论基础。
【作者】杭柏林；
【导师】秦爱建；
【作者基本信息】扬州大学，人兽共患病学，2014，博士
【关键词】禽白血病病毒；致病性；转录组；法氏囊；

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