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Technical Information脂来安对猪流行性腹泻病毒(PEDV)与猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的体外抗病毒效果评价报告
四川农业大学 徐志文教授团队
评价结论:本实验评估了脂来安对猪流行性腹泻病毒(PEDV)和猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的体外抗病毒效果。实验通过细胞毒性试验(CCK8法)和病毒抑制效果测试,评估脂来安在不同浓度下对Vero和Marc-145细胞的影响,并分析其对PEDV和PRRSV的抑制作用。在抗PEDV实验中,脂来安在稀释10240倍的浓度下表现出显著的细胞保护作用,显著提高了Vero细胞的存活率。同时,qPCR检测结果表明,脂来安在上述浓度下能够显著降低PEDV的病毒RNA拷贝数,证明其通过抑制PEDV复制发挥抗病毒作用。在抗PRRSV实验中,脂来安在1280至2560倍的浓度范围内表现出一定的直接杀灭作用,能够有效抑制PRRSV的增殖。然而,在这些浓度下,脂来安无法阻止PRRSV感染Marc-145细胞,表明其对PRRSV的抑制作用有限,主要表现在对病毒增殖的抑制,而非阻断病毒初始感染。综上所述,脂来安对PEDV具有较强的抑制作用,特别是在特定浓度下能够显著降低病毒载量并提高细胞存活率。而对于PRRSV,脂来安表现出一定的抑制效果,但无法阻止病毒的初步感染,其抗病毒作用主要体现在抑制病毒增殖阶段。
关键词:脂来安,猪流行性腹泻病毒(PEDV),猪繁殖与呼吸综合征病毒
(PRRSV),体外抗病毒效果评价
1.实验材料
1.1实验细胞、病毒与动物
本实验使用的所有细胞(Vero、Marc-145)、病毒(PRRSV、PEDV)均由四川农业大学动物医学院动物生物技术中心(ABTC)繁殖保存。
1.2实验器材与试剂
胎牛血清、细胞培养液(DMEM培养液)、胰蛋白酶、PBS缓冲液由ABTC提供;DMSO购买自SIGA(USA);实验所使用的CCK8试剂盒(编号:Beyotime.C0038)购买自碧云天生物技术有限公司;脂来安由新奥公司提供;细胞完全培养基(生长液)为含1O% FBS的DMEM培养基,细胞维持培养基(维持液为(PRRSV:含FBS2%;PEDV不含FBS)的DMEM培养基。
2试验方法
2.1细胞的复苏、培养与单层细胞制备
根据实验需要分别复苏Vero、Marc-145细胞,使用生长液在细胞培养瓶中分别培养Vero细胞(37℃,5% CO2),传代1至2代后用胰酶消化传代接种至4个96孔板,在37℃,5% CO2下分别培养24h-36h,直到细胞生长至单层。
2.2半数细胞毒性浓度和最大无毒浓度的测定
取脂来安原液1mL,加入9mL维持液,稀释成10-1的母液,再使用维持液
进行2倍梯度稀释,共设置11个浓度梯度。将已长成单层细胞的96孔板弃去上清液,加入样品溶液,100微升/孔,每个组合每个浓度4孔重复,设置4个含有1% DMSO的维持液的孔作为对照组A,设置4个仅使用维持液培养的细胞对照组B,置于培养箱,37℃,5% CO2,培养48h。
按照CCK8试剂盒说明进行细胞毒性检测,计算细胞存活率,并使用GraphPadPrism5计算最大无毒浓度(MNTD)。细胞存活率大于90%时对应的浓度为无毒浓度,选择脂来安的最大无毒浓度(MNTD)进行下一步实验。
2.3体外抗PEDV实验
将Vero细胞分别接种至96孔板上,在37℃,5% CO2下分别培养长至单层。将冻存的PEDV病毒液置于冰上解冻,使用维持液将病毒液稀释至20O TCID50,同时使用维持液将样液稀释至2 MNTD,将稀释后的病毒液与样液等体积混合,配成终浓度为1MNTD样品溶液与1O0 TCID50的病毒液的混合液,涡旋混匀,注明溶液中的病毒类型编号,置于-20℃储存;使用含2% DMSO的维持液与用维持液稀释至200 TCID50的病毒液等体积混合,涡旋混匀后注明病毒类型,置于-20℃储存;使用维持液分别将母液稀释到MNTD浓度,置于-20℃储存。所有试剂均限当日使用。
设置4个梯度实验组,1个病毒对照组,1个空白对照组,每组设置6个重复。将已长成单层细胞的96孔板弃去上清液,分别向4个实验组加入100微升
(0.1×(1/2)9,0.1×(1/2)10,0.1×(1/2)11,0.1×(1/2)12)浓度的样液,向病毒对照组和空白对照组孔中各加入100微升维持液,在37℃,5% CO2下孵育2h。取出孵育完毕的96孔板,弃去上清液,取配制好的200 TCID50病毒液与(0.2×(1/2)9,0.2×(1/2)10,0.2×(1/2),0.2×(1/2)12)浓度样液的等体积混合液加入各实验组孔,每孔100微升;设置病毒对照组:取100 TCID50的病毒液,加入病毒对照组孔,每孔100微升;设置空白对照组:取维持液(含实验组与病毒组等量接毒胰酶)加入空白对照组孔,每孔100微升37℃,5% CO2下孵育吸附1h。孵育完成后弃去上清液,分别向实验组孔中加入100微升对应浓度的样品溶液,向病毒对照组和空白对照组孔中各加入100微升维持液,在37℃,5% CO2下孵育36-72h。36-72h间定时观察各组产生CPE情况,当病毒对照组出现明显细胞病变时停止孵育,收集孔内上清,CCK8法测各孔OD450nm值,计算各组细胞活性,并用qPCR检测各组病毒CT值与β-actin CT值,计算相对表达量。
2.4 体外抗PRRSV实验
采用三种处理方式进行抗病毒实验,分别是共处理、预处理和后处理,具体如图1所示。以下实验均在安全浓度以内完成。

图1三种处理方式
共处理是为了测定药物对病毒的直接杀灭作用,将MARC-145细胞接种于96孔板中,长至80%~90%,弃培养液。用不同稀释倍数的脂来安和100 TCID50的PRRSV混合液共同作用于细胞2h,弃上清,PBS洗2次,加入维持液,设空白对照组和病毒对照组,转入培养箱中37°C培养至72h,观察细胞病变及测定药物处理组和病毒对照组PRRSV载量的变化。
预处理是为了测定药物阻断病毒感染的作用,将MARC-145细胞接种于96孔板,长至80%~90%,PBS洗2次。用不同稀释倍数的脂来安作用于细胞2h,弃上清,PBS洗2次,加入100TCID50的病毒液,37°C孵育2h,弃上清,PBS洗2次,加入维持液,设空白对照组和病毒对照组,转入培养箱中37°C培养至72h,期间观察细胞病变,最终测定药物处理组和病毒对照组PRRSV载量的变化。
后处理是为了测定药物对病毒增殖的抑制作用,将MARC-145细胞接种于96孔板,长至80%~90%,弃培养液并用PBS洗2次。加入100 TCID50的病毒液,37°C孵育2h,弃上清,PBS洗2次,加入不同稀释倍数的脂来安处理2-6h,设空白对照组和病毒对照组,转入培养箱中37°C培养至48h,测定脂来安处理组和病毒对照组PRRSV载量的变化。
3 结果
3.1最大无毒浓度测定
采用倍比稀释法和CCK8试剂盒测定脂来安对Vero细胞的活性影响以确定最大无毒浓度。结果如图2所示,当脂来安的浓度为0.1×(1/2)9时,细胞的存活率和对照差异不显著,但是细胞在这个浓度下的形态发生改变。因此脂来安对Vero细胞的安全浓度应该小于0.1×(1/2)9,对应稀释倍数为5120倍。
采用倍比稀释法和CCK8试剂盒测定脂来安对Marc-145细胞的活性影响以确定最大无毒浓度。结果如图3所示,当脂来安的稀释倍数为1280时,细胞的存活率和对照差异不显著,但是细胞在这个浓度下的形态发生改变。因此脂来安对Marc-145细胞的安全浓度稀释倍数应该大于1280倍。

图 2 Vero在不同浓度的样品下的细胞存活率,∗∗∗; P<0.001; ∗∗; P< 0.01; ∗; P<0.05。

图 3 Marc-145在不同浓度的样品下的细胞存活率,∗∗∗P<0.001; ∗∗ P< 0.01; ∗P<0.05。
3.2 体外抗PRRSV结果
3.2.1 共处理实验结果
当脂来安的稀释倍数在1280~2560之间时,处理组病毒拷贝数与病毒对照组差异显著,表明在这个浓度范围内,病毒显著受到脂来安的抑制,脂来安对PRRSV有一定的直接杀灭作用,但不能完全杀灭病毒。稀释倍数为1280时,病毒载量约为103.08copies/μL,稀释倍数为2560时,病毒载量为104.06copies/μL;病毒对照的载量为108.56copies/μL。

图4.共处理试验结果,不同稀释倍数的脂来安作用下PRRSV拷贝量的变化,∗∗∗ P<0.001; ∗∗ P< 0.01。

图5.共处理效果,A:细胞对照,B:病毒对照, C :1300倍稀释脂来安处理,D:1600倍稀释脂来安处理,E:1800倍脂来安稀释处理。放大倍数40´。
3.2.2 预处理试验结果
将不同浓度的脂来安处理Marc-145细胞2h,弃液,加入100倍TCID50的PRRSV病毒液孵育1h后弃液,重新加入维持液培养至72h。
根据病毒载量的变化,预处理作用效果与病毒对照差异不显著。脂来安无法阻断PRRSV对Marc-145细胞的感染。

图6.预处理试验结果,不同稀释倍数的脂来安作用下PRRSV拷贝量的变化,ns表示差异不显著。

图7. 预处理试验中细胞病变情况,A:细胞对照,B:病毒对照, C :1300倍稀释脂来安处理,D:1600倍稀释脂来安处理,E:1800倍脂来安稀释处理。
3.2.3 后处理试验结果
后处理试验发现,脂来安的稀释倍数在1280~2560之间时对PRRSV的增殖有一定的抑制作用。稀释倍数为1280时,病毒载量约为105.27copies/μL,稀释倍数为2560时,病毒载量为108.2copies/μL;病毒对照的载量为108.94copies/μL。

图8.后处理试验结果,不同稀释倍数的脂来安作用下PRRSV拷贝量的变化,∗∗ P<0.01; ∗P< 0.05。

图9.后处理试验中细胞的病变情况,A:细胞对照,B:病毒对照, C :1300倍稀释脂来安处理,D:1600倍稀释脂来安处理,E:1800倍脂来安稀释处理。
3.3 体外抗PEDV 结果
如图10A所示,在特定浓度范围内,脂来安溶液对PEDV感染的Vero细胞表现出显著保护作用。其中,0.1×(1/2)10(稀释10240倍)和0.1×(1/2)11(稀释20480倍)浓度组的细胞存活率较病毒对照组显著提高(p<0.05),且0.1×(1/2)10(稀释10240倍)浓度组的保护效果最为显著。
通过qPCR检测PEDV病毒载量(图10B),结果显示,脂来安稀释10240倍、20480倍及40960倍浓度组的病毒RNA拷贝数均显著低于病毒对照组(p<0.05),其中稀释10240倍浓度组的病毒抑制效果最为明显,与细胞活性实验结果一致。

图10. 脂来安体外抗PEDV结果。A:各组细胞存活率;B:各组PEDV相对表达量;C:0.1×(1/2)9实验组细胞状态;D:0.1×(1/2)10实验组细胞状态;E:0.1×(1/2)11实验组细胞状态;F:0.1×(1/2)12实验组细胞状态;G:病毒对照组细胞状态;H:空白对照组细胞状态,∗∗∗P<0.001; ∗∗ P< 0.01; ∗ P<0.05。
4 结论
(1)实验结果表明,脂来安的稀释倍数在1280-2560之间对PRRSV具有直接杀灭作用和抑制病毒增殖的作用,但是脂来安在细胞的安全浓度内,无法阻断PRRSV对细胞的感染。
(2)实验结果表面,脂来安在特定浓度范围内可显著抑制PEDV对Vero细胞的感染,并提高细胞存活率。其中,稀释20480倍表现出最优的保护效果,同时该浓度组的PEDV病毒载量(qPCR检测)亦显著降低,表明脂来安可能通过抑制病毒复制发挥抗PEDV作用。
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