农业生物技术学报

作者：张成远, 魏玉荣, 陈俊贞, 杨莉, 李泽宇, 李紫仟, 付强, 史慧君

单位：1 新疆农业大学 动物医学学院,乌鲁木齐 830052; 2 新疆畜牧科学院 兽医研究所 新疆动物疫病研究重点实验室,乌鲁木齐 830052

关键词：信号肽酶复合体亚基1 (SPCS1),牛病毒性腹泻病毒(BVDV),外泌体,

基金：自治区百名博士引进计划; 国家自然科学基金(31902271; 32060042); 自治区国际合作项目(2020E01006); 自治区天山创新团队项目(2020D14005); 新疆动物疫病研究重点实验室开放课题(2023KLA005)

牛病毒性腹泻病(bovine viral diarrhea, BVD)是由牛病毒性腹泻病毒(Bovine viral diarrhea virus, BVDV)引起的在世界范围内发生的牛传染病,为畜牧业带来了巨大的经济损失。前期研究发现敲低牛肾细胞(Madin-Darby bovine kidney, MDBK)中的信号肽酶复合体亚基1 (signal peptidase complex subunit 1, SPCS1)基因的表达有效抑制BVDV复制。为了探究其分子机制,本研究将BVDV感染SPCS1基因敲低(knock-down, KD)细胞后收集细胞上清液外泌体,使用透射电镜、Western blot和纳米颗粒跟踪分析(nanoparticle tracking analysis, NTA)对外泌体进行特征鉴定。使用qPCR检测外泌体中BVDV 5'非翻译区(untranslated region, UTR) RNA水平。将外泌体感染MDBK,通过qPCR检测BVDV RNA水平,利用倒置显微镜观察外泌体致细胞病变(cytopathic effect, CPE)情况,根据Reed-Muench方法测定病毒滴度变化情况。透射电镜观察到外泌体呈现为盘状囊泡,Western blot检测到外泌体标志性蛋白TSG101,纳米粒径追踪分析结果在100 nm左右出现峰值,成功提取外泌体。Western blot检测BVDV感染SPCS1 KD细胞外泌体TSG101蛋白与空载体处理的对照细胞(Scramble细胞)相比表达显著降低(P<0.001)。qPCR检测显示,外泌体中BVDV 5' UTR RNA水平显著降低(P<0.001)。MDBK感染BVDV感染的SPCS1 KD细胞源外泌体后与对照组感染Scramble细胞源外泌体相比BVDV mRNA水平显著降低(P<0.001),CPE现象推迟并减弱,子代病毒滴度显著下降(P<0.001)。结果表明,SPCS1敲低后影响BVDV通过外泌体途径复制。本研究为BVDV的防控提供新型抗病毒靶点和理论依据。

来源：2024年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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