坦布苏病毒囊膜E蛋白关键位点介导病毒穿越鸭血脑屏障的分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31802194
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1802.兽医病毒学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The Duck Tembusu virus (DTMUV) infection has spread across the China mainland since its outbreak in 2010, leading to great economic loss for the duck industry. Studies have shown that the DTMUV can cause serious damage to the central nervous system after infection of ducklings. However, the mechanism is not yet clear. In previous study, we have found the pathogenicity of DTMUV is attenuated after passages in vitro, and the damage to nervous system decreased. The amino acid of the envelope E protein was mutated. The mechanism may be related to the ability of the mutation site to mediate the ability of the virus to cross the blood-brain barrier of ducks. Therefore, this project intends to construct the mutant strains of key amino acids in DTMUV envelope protein E to explore its reproduction in the central nervous system of ducklings. The blood-brain barrier (BBB) model in vitro will be constructed to study the role of mutant strains to the BBB permeability and related tight junction protein, which could reveal the molecular mechanism between virus and the vascular endothelial cell/glial cells. The construction of ducklings model by mutant strains infection is beneficial to understand the mechanism of capsule membrane protein key site mediated virus cross the BBB, preliminary clarifying the mechanism of DTMUV invasion to the nervous system. The project will provide theoretical basis for the prevention and control of DTMUV infection, and pave the way for further study on the invasion mechanism of other avian encephalitis virus.
2010年4月鸭坦布苏病毒感染在我国首次爆发,该病传播速度快,发病范围广,给养鸭业造成了巨大的经济损失。研究显示DTMUV感染雏鸭引起中枢神经系统严重损伤,病毒进入中枢神经系统的途径及其机制目前尚不明确。本课题组前期研究发现体外传代致弱DTMUV的基因组中囊膜E蛋白氨基酸发生突变,且对雏鸭神经损伤程度明显降低,其机制可能与突变位点介导的病毒穿越鸭血脑屏障能力相关。因此,本项目拟构建DTMUV囊膜E蛋白关键位点定向突变株,研究其在雏鸭中枢神经系统的增殖情况;建立雏鸭血脑体外屏障模型,研究突变株感染引起血脑屏障通透性及相关紧密连接蛋白的变化情况,揭示病毒与血管内皮细胞和神经胶质细胞作用的分子机制,并通过感染雏鸭实验进一步验证,探讨囊膜E蛋白关键位点介导病毒穿越血-脑屏障的机制,该项目将为DTMUV感染的防治提供理论依据,并为深入探讨其他禽类脑炎病毒的入侵机制提供重要借鉴。

结项摘要

鸭坦布苏病毒感染雏鸭可引起中枢神经系统严重损伤,而病毒进入中枢神经系统途径及其机制尚不明确。本课题以鸭坦布苏病毒JXSP 2-4(野毒株)为基础,在扩增引物中引入突变位点,利用Overlap-PCR方法获得突变基因,构建鸭坦布苏病毒囊膜E蛋白关键位定向突变株。通过感染雏鸭及BHK-21细胞实验发现,病毒E蛋白K367突变可明显降低病毒增殖能力及致病性。利用小鼠脑血管内皮细胞(bEnd3.1)成功建立体外血脑屏障模型,其跨内皮阻抗值稳定维持在150 Ωcm2以上。JXSP 2-4株感染bEnd3.1细胞6h后可明显降低细胞跨内皮阻抗值,同时可检测到穿透bEnd3.1细胞的病毒,而JXSP K367株感染bEnd3.1细胞后未发现其跨内皮阻抗值改变且未发现病毒透过bEnd3.1细胞。同时JXSP 2-4株可降低bEnd3.1细胞中紧密连接相关蛋白(ZO-1、claudin-1、occludin)表达,提高单核细胞相关趋化因子(CCL2、CCL8、CCL12及MIP-1γ)表达,病毒E蛋白 K367突变可明显改变病毒透过血脑屏障能力,可能与其影响病毒致血脑屏障紧密连接相关蛋白(ZO-1、claudin-1、occludin)和单核细胞相关趋化因子(CCL2、CCL8、CCL12及MIP-1γ)表达改变相关。利用雏鸭感染实验,分离鸭脑毛细血管检测紧密连接相关蛋白及趋化因子表达显示,JXSP-K367株感染组较JXSP 2-4株感染组并未明显改变鸭脑紧密连接相关蛋白及趋化因子表达水平,提示鸭坦布苏病毒E蛋白 367位点可能是病毒跨越血脑屏障的关键位点之一,其突变降低了病毒对血脑屏障的结构和功能损伤从而减弱其穿越血脑屏障的能力。本课题初步明确鸭坦布苏病毒可能通过改变血脑屏障通透性及上调血脑屏障单核细胞趋化能力,引起粘附病毒的单核细胞穿越血脑屏障,使病毒侵入中枢神经系统。鸭坦布苏病毒E蛋白K367突变可降低病毒穿越血脑屏障能力,从而降低神经中枢系统病毒滴度及其致病性。本课题为鸭坦布苏病毒感染的防治提供理论依据,进一步丰富了禽类脑炎病毒的入侵机制研究。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(4)
专利数量(0)
Statistical analysis for identifying differentially microRNA inserum exosomesof lead workers
识别领头工人血清外泌体中差异 MicroRNA 的统计分析
  • DOI:
    10.1155/2020/8841127
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Healthcare Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianzhu Bo;Fan Shi;Xi Wang;Yi Zhu;Lijin Zhang;Bin He;Yanshu Zhang;Shuang Li
  • 通讯作者:
    Shuang Li
Tembusu virus enters BHK-21 cells through a cholesterol-dependent and clathrin-mediated endocytosis pathway
Tembusu 病毒通过胆固醇依赖性和网格蛋白介导的内吞途径进入 BHK-21 细胞
  • DOI:
    10.1016/j.micpath.2020.104242
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Microbial Pathogenesis
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zhang Lijiao;Zhao Dongmin;Han Kaikai;Huang Xinmei;Liu Yuzhuo;Liu Qingtao;Yang Jing;Li Shuang;Li Yin
  • 通讯作者:
    Li Yin
Isolation and Identification of a Murine Norovirus Persistent Infection Strain in China.
中国一株鼠诺如病毒持续感染株的分离与鉴定
  • DOI:
    10.3389/fvets.2020.571730
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Frontiers in veterinary science
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Na Z;Bo J;Yifei Y;Fuyuan C;Bin H;Yanshu Z;Huan J;Jingliang S;Shuang L
  • 通讯作者:
    Shuang L
D-serine reduces memory impairment and neuronal damage induced by chronic lead exposure.
D-丝氨酸可减少慢性铅暴露引起的记忆障碍和神经元损伤
  • DOI:
    10.4103/1673-5374.297086
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
    Neural regeneration research
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Bo JZ;Xue L;Li S;Yin JW;Li ZY;Wang X;Wang JF;Zhang YS
  • 通讯作者:
    Zhang YS

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其他文献

结构周期延长对倒塌分析中地震动强度指标选择的影响
  • DOI:
    10.14006/j.jzjgxb.2019.05.014
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    建筑结构学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    左占宣;李爽;翟长海;谢礼立
  • 通讯作者:
    谢礼立
Study on inelastic displacement ratio spectra for near-fault pulse-type ground motions
近断层脉冲型地震动非弹性位移比谱研究
  • DOI:
    10.1007/s11803-007-0755-x
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
    Earthquake Engineering and Engineering Vibration
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    翟长海;李爽;谢礼立;孙亚民
  • 通讯作者:
    孙亚民
基于大涡模拟与被动示踪物模型的人工鱼礁数值研究
  • DOI:
    10.11693/hyhz20210300075
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    海洋与湖沼
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王者也;李爽
  • 通讯作者:
    李爽
面向全自动控制交通系统的车辆调度算法
  • DOI:
    10.16183/j.cnki.jsjtu.2017.02.007
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    上海交通大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李爽;杨明;王春香;王冰
  • 通讯作者:
    王冰
基于大涡模拟耦合模式的小尺度海气相互作用研究
  • DOI:
    10.11693/hyhz20191200277
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    海洋与湖沼
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙丹译;李爽
  • 通讯作者:
    李爽

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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