乳铁蛋白抗猪流行性腹泻病毒机制揭秘:为仔猪健康保驾护航

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Veterinary Research 3.7

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  为解决仔猪感染猪流行性腹泻病毒(PEDV)死亡率高及现有防控策略不足的问题,研究人员开展了乳铁蛋白(LF)抗 PEDV 机制的研究。结果发现 LF 可抑制 PEDV 复制,增强仔猪肠道黏膜免疫。该研究为 PED 防控提供新方向。

  在猪的养殖世界里,有一种可怕的病毒 —— 猪流行性腹泻病毒(Porcine Epidemic Diarrhea Virus,PEDV),正严重威胁着新生仔猪的生命。一旦感染,这些脆弱的仔猪死亡率可高达 90%,给我国养猪业带来了巨大的经济损失。目前常用的防控手段,比如给母猪接种疫苗,通过母乳中的特异性抗体来保护仔猪,但效果并不理想。因为 PEDV 的 S 基因变异速度快,疫苗研发总是跟不上病毒的变化。而且即便母猪乳汁中有高浓度的特异性抗体,仔猪面对不同亚型的 PEDV 时,还是会出现腹泻症状。与此同时,研究发现母乳中的一些天然免疫成分,如乳铁蛋白(Lactoferrin,LF),可能对仔猪抵御 PEDV 有重要作用。不过,LF 究竟是如何发挥抗病毒作用的,这一机制还不清楚。
为了弄清楚这个问题,江苏农牧科技职业学院的研究人员展开了深入研究。他们通过一系列实验,发现 LF 可以抑制 PEDV 的复制,还能增强新生仔猪的肠道黏膜免疫功能,这一研究成果发表在《Veterinary Research》上。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:细胞实验,使用野生型 PEDV 毒株和其易感的 Vero E6 细胞进行培养和实验;动物实验,选用健康的新生杂交仔猪(杜洛克 × 长白 × 大白),分组进行 PEDV 感染和 LF 干预;免疫荧光实验,观察 PEDV 与硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(Heparan Sulfate Proteoglycans,HSPG)、LF 与 HSPG 的共定位情况;分子对接技术,预测 LF 与 HSPG 的结合位点。

下面来看具体的研究结果:

  1. LF 对 PEDV 复制的影响:体外实验中,用 LF 预处理宿主细胞能显著抑制 PEDV 复制,且这种抑制作用呈浓度依赖性。体内实验也表明,给感染 PEDV 的仔猪口服不同剂量的 LF,高剂量组(LF2 和 LF3)的仔猪症状明显减轻,腹泻评分降低,粪便和肠道中的病毒载量也显著减少。
  2. PEDV 通过与 HSPG 结合促进病毒复制:免疫荧光和表面等离子共振(SPR)实验发现,HSPG 位于细胞表面,PEDV 会与 HSPG 结合。使用 HSPG 抑制剂肝素后,PEDV 复制明显减少,说明 HSPG 在 PEDV 复制中起着关键作用。
  3. LF 通过与 HSPG 结合抑制 PEDV 复制:免疫荧光和 SPR 分析显示,LF 与 HSPG 能共定位且有很强的结合亲和力。通过构建 LF 突变体和使用 LF 抑制剂实验证明,LF 会与 PEDV 竞争结合 HSPG,突变体中关键位点的改变会影响 LF 与 HSPG 的结合,进而影响对 PEDV 复制的抑制作用。
  4. LF 促进猪树突状细胞(DCs)的成熟:用不同浓度的 LF 处理 DCs 后,通过流式细胞术检测发现,LF 能显著上调 DCs 表面 MHCII、CD40 和 CD80 的表达,同时增加 IL-1β 和 IL-6 的分泌,表明 LF 可以促进 DCs 的表型和功能成熟。
  5. LF 增强猪 DCs 的抗原呈递能力:体外混合淋巴细胞反应实验表明,与 LF 刺激的 DCs 共培养的 T 淋巴细胞增殖明显增强,且 LF 浓度越高,增殖效果越明显,说明 LF 能增强 DCs 诱导 T 淋巴细胞增殖的能力。

综合研究结论和讨论部分,该研究首次明确了 LF 抑制 PEDV 感染新生仔猪的分子机制。LF 一方面通过与 PEDV 竞争结合细胞表面的 HSPG,阻止病毒入侵细胞;另一方面,促进 DCs 的成熟和增强其抗原呈递能力,提升仔猪的肠道黏膜免疫反应。这不仅为深入理解 LF 的抗病毒作用提供了理论依据,也为开发预防和控制仔猪 PED 的新策略提供了重要参考,有望在未来帮助养猪业减少因 PEDV 感染造成的损失,保障养猪业的健康发展。
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