Summary

磷酸钙转染法制备假型H5禽流感病毒及抗体中和活性测定

Published: November 22, 2021
doi:

Summary

在这里,我们描述了假病毒包装和抗体中和活性测量的协议。

Abstract

自1996年以来,A/Goose/广东/1/96谱系高致病性禽流感(HPAI)H5病毒一直在家禽和野生鸟类中引起流感疫情。有时,人类也会成为它的受害者,从而导致高死亡率。尽管如此,高致病性禽流感病毒研究往往受到阻碍,因为它必须在生物安全3级实验室内处理。为了解决这个问题,在H5 HPAI研究的一些实验中,假病毒被采用作为野生型病毒的替代品。假病毒被证明是研究针对 H5 HPAI 病毒的中和抗体的理想工具。该协议描述了H5 HPAI假病毒制备和假病毒中和测定的程序和关键步骤。此外,它还讨论了这些测定的故障排除、限制和修改。

Introduction

自1996年以来,A/goose/广东/1/96谱系高致病性禽流感(HPAI)H5病毒在家禽和野生鸟类中持续暴发流感,给全球家禽业造成了巨大的社会经济损失。有时,人类也会感染它,面临高死亡率12。然而,高致病性禽流感病毒研究往往受到阻碍,因为它不能在生物安全3级实验室之外处理。为了解决这个问题,在H5 HPAI研究的一些实验中,假病毒被采用作为野生型病毒的替代品。假病毒足够安全,可以在生物安全2级实验室进行实践。

H5 HPAI 假病毒属于嵌合病毒,由替代病毒核心、带有流感病毒表面糖蛋白的脂质包膜和报告基因组成。假病毒核心通常来源于慢病毒人类免疫缺陷病毒 (HIV)、逆转录病毒(如鼠白血病病毒 (MLV) 和水疱性口炎病毒 (VSV)3。具体来说,HIV-1包装系统被广泛用于产生流感假病毒,其中提供的主要基因是 gagpol。HIVgag基因表达核心蛋白。pol基因表达整合酶和逆转录酶,这两者都是报告基因在转导细胞中表达所必需的。模仿替代病毒的基因组,报告基因以RNA形式被拥抱到假病毒核心中。报告基因将在宿主细胞中表达蛋白质。报告基因的基因表达水平可用于测量假病毒感染效率34。主要报告基因是萤火虫荧光素酶,用于测量转导细胞中的相对发光单位(RLU)或相对荧光素酶活性(RLA)。其他报告基因如lacZ,Gaussia和Renilla荧光素酶也被使用,只是程度较小5。

假病毒是研究针对H5 HAPI病毒的中和抗体的理想工具。为了测量中和抗体的效力,使用假病毒中和(PN)测定6。血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)是甲型流感病毒78表面的糖蛋白。HA由用于受体结合的球状头部结构域和用于膜融合的干结构域组成。NA蛋白具有促进病毒释放的唾液酸酶活性78。PN 测定可以测量针对 HA 蛋白的中和抗体。针对HA头部和茎区域的中和抗体也可以通过病毒附着和进入测定来检测。与野生型病毒相比,假病毒中和实验具有更灵敏的检测值,可以在2级生物安全实验室中安全处理,并且在实践中通常更容易操作。

该协议详细介绍了H5 HPAI假病毒制备和PN测定的程序和关键步骤。此外,它还讨论了这些测定的故障排除、限制和修改。本研究以H5N1高致病性禽流感病毒的A/Thailand/1(KAN)-1/2004(TH)毒株为例。为了获得测定中使用的免疫血清,该方案选择源自TH菌株的HA蛋白作为免疫原来免疫小鼠。

Protocol

所有假病毒相关实验操作均在中国科学院上海巴斯德研究所(IPS,CAS)的ABSL2条件下进行。动物实验是根据机构动物护理和使用委员会批准的IPS,CAS动物方案进行的。 1. 磷酸钙转染假病毒包装 在完整的DMEM培养基中制备HEK293FT细胞的单细胞悬液(每毫升9 x 105)(表1)。将10mL单细胞悬液加入T75烧瓶中,在转染前将细胞在37°C,5%二氧化碳…

Representative Results

流感假病毒的HA、NA和HIV-1 p24蛋白表达为了确定病毒包装效率,首先通过HA测定检测流感假病毒储液(图2A)。每毫升流感假病毒的HA单位为643(表3)。蛋白质印迹测定和夹心ELISA测定用于测试HA,NA和HIV-1 p24蛋白表达。然后计算假病毒HA单位与gag p24量的比值。蛋白质印迹测定的结果表明有4种蛋白质类型:HA0,HA1,HA2和NA蛋白(补充图2)…

Discussion

HEK293FT细胞通常用作包装细胞以产生假病毒。在细胞培养过程中,定期检测支原体至关重要。支原体污染可大大降低假病毒产量,有时接近于零。与其他污染相比,支原体污染不会导致细胞培养基的pH值变化或浑浊。即使是高浓度的支原体,肉眼或显微镜下也看不到。三种常用的支原体检测方法是支原体培养、荧光 DAPI 或 Hoechst 33258 DNA 染色和聚合酶链反应 (PCR)。PCR扩增培养样品中的支原体DNA广?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

这项工作得到了江苏省创新能力建设项目(BM2020019)和深圳市科技项目(No.JSGG20200225150702770)、中国科学院战略重点研究计划(XDB29030103)、广东省科技计划(编号:2020B1111340076)和深圳湾实验室开放研究计划(编号:2020B1111340076)。SZBL202002271003)。

Materials

1% Chiken Erythrocyte Bio-channel BC-RBC-C001 Reagent
96-well cell culture plates (flat-bottom) Thermo fisher scientific 167008 consumable material
96-well cell culture plates (round-bottom) Thermo fisher scientific 163320 consumable material
Allegra X-15R Beckman coulter Equipment/Centrifuge
BD Insulin Syringes BD 324910 consumable material
Calcium Chloride Anhydrous AMRESCO 1B1110-500G Reagent
chloroquine diphosphate Selleck S4157 Reagent
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM) Gibco 12100-046 Reagent
Fetal Bovine Serum Gibco 16000-044 Reagent
HEK293FT Gibco R700-07 Cell line
HEPES FREE ACID AMRESCO 0511-250G Reagent
HIV-1 p24 Antigen ELISA ZeptoMetrix 801111 Reagent kit
Luciferase Assay System Freezer Pack Promega E4530 Reagent kit
MDCK.1 ATCC CRL-2935 Cell line
Microcentrifuge Tubes 1.5 mL Thermo fisher scientific 509-GRD-Q consumable material
Nunc Conical Centrifuge Tubes 15 mL Thermo fisher scientific 339650 consumable material
Nunc Conical Centrifuge Tubes 50 mL Thermo fisher scientific 339652 consumable material
Nunc EasYFlask 75 cm2 Thermo fisher scientific 156499 consumable material
Penicillin-Streptomycin Gibco 15140-122 Reagent
Pipette Tips (10 μL) Thermo fisher scientific TF102-10-Q consumable material
Pipette Tips (100 μL) Thermo fisher scientific TF113-100-Q consumable material
Pipette Tips (1000 μL) Thermo fisher scientific TF112-1000-Q consumable material
Serological pipets (5 mL) Thermo fisher scientific 170355N consumable material
Serological pipets (10 mL) Thermo fisher scientific 170356N consumable material
Trypsin/EDTA Gibco 25200-072 Reagent
Varioskan Flash Thermo fisher scientific Equipment/Microplate reader
Water Jacket Incubator Thermo fisher scientific 3111 Equipment/Cell incubator
Pentobarbital sodium salt Sigma 57-33-0 Reagent

Referências

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Chang, X., Zhou, K., Liu, Y., Duan, L., Zhang, L., Zhang, G., Wang, H., Wang, G. Preparation of Pseudo-Typed H5 Avian Influenza Viruses with Calcium Phosphate Transfection Method and Measurement of Antibody Neutralizing Activity. J. Vis. Exp. (177), e62626, doi:10.3791/62626 (2021).

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