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近年来,甲型流感病毒数次爆发流行,对人类生命健康形成了很大威胁。2010年10月,世界卫生组织报告,宣称甲型H1N1流感病毒在澳大利亚已经发生变异。因此,研究清楚甲型H1N1流感病毒的致病机理,对认识流感病毒、保护人类健康是非常有必要的。 病毒感染宿主细胞,是病毒与宿主细胞之间互相作用的过程,包括吸附、穿入、合成、组装、释放等一系列步骤。病毒只有到达细胞的特定部位,才能有效感染细胞,一般情况下,DNA病毒需进入细胞核,RNA病毒则要到达细胞核的周边区域。病毒的入胞途径因病毒和细胞种类的不同也不一样。受体介导病毒入胞途径认为,流感病毒感染细胞,首先是流感病毒的HA(Hemagglutinin)与宿主细胞表面糖链受体结合。根据唾液酸与单糖结合的化学键不同,可分为α-2,6和α-2,3唾液酸受体。人流感病毒包膜HA结合α-2,6唾液酸受体,可以用SNA染色鉴定,禽流感病毒倾向于结合α-2,3唾液酸受体,可以用MAA1和MAA2染色鉴定。但是最近一些研究结果发现,流感病毒在感染宿主细胞时,存在与细胞表面唾液酸受体分布不一致的情况。 已知的大分子物质内吞入胞的主要途径有:(1)网格蛋白介导的内吞途径;(2)小窝蛋白依赖型内吞途径;(3)巨胞饮途径;(4)非网格蛋白小窝蛋白依赖的内吞。甲型H1N1流感病毒是人流感病毒,本实验主要研究甲型 H1N1流感病毒的经网格蛋白介导内吞入胞途径:1.我们采用荧光双标技术,H1N1感染A549细胞和CHO-K1细胞后,不同时间点收样,观察细胞的网格蛋白的分布变化及其与 H1N1的共存情况;2.我们用网格蛋白的抑制剂氯丙嗪(Chlorpromazine)处理细胞,通过细胞增殖毒性-毒性检测试验得出合适的浓度;3.用氯丙嗪按实验得出浓度处理细胞,并设立阴性对照,通过蛋白凝胶电泳和PCR技术检测病毒表达量;4.通过转铁蛋白吸收实验验证氯丙嗪特异性的阻断了网格蛋白的活性;5.通过数据筛选,我们用PCR技术检测药物处理的细胞和正常细胞中GM2A(神经节苷脂激活蛋白)的变化,探究GM2A对病毒网格蛋白介导途径入胞的影响。 通过实验,我们得出: 1.免疫荧光双标结果:H1N1感染细胞后,30min、3h、12h收样,同时设立阴性对照。荧光标记后镜下观察,发现感染30min时,病毒位于细胞膜附近,3h后病毒量增加,12h处,病毒量明显增加且聚集在细胞核周围区域,病毒荧光信号与网格蛋白萤光信号有重合现象。表明病毒可以通过网格蛋白介导途径入胞,随着感染时间的延长,病毒逐渐向细胞核移动,病毒量增加。 2.细胞增殖-毒性检测结果:为保证细胞在药物处理后生长状态没有太大改变,我们用CCK8试剂盒检测合适的实验浓度。设立梯度氯丙嗪浓度0μg/ml、2μg/ml,5μg/ml、10μg/ml、20μg/ml、50μg/ml,加入铺好的96孔板中,并按试剂盒步骤测定药物处理后的细胞活性。结果显示A549细胞在氯丙嗪浓度为5μg/ml时,细胞活性为86.04%,在10μg/ml时细胞活性为83.72%,在20μg/ml时则降低为63.95%;CHO-K1细胞在氯丙嗪浓度为2μg/ml时活性为94.76%,在5μg/ml时活性为85.07%,在20μg/ml时降低为40.31%。故本实验采用氯丙嗪浓度A549细胞为5μg/ml和10μg/ml,CHO-K1细胞采用2μg/ml和5μg/ml。 3.蛋白凝胶电泳和PCR结果:用上述药物浓度处理细胞,同时设立未加药物的阴性对照组。用H1N1分别感染细胞,于3h、6h、12h、24h后收样。结果显示,随着时间延长,病毒NP(核蛋白)条带变粗,阴性对照组条带颜色重于对应的药物处理组条带,每一细胞的高浓度药物处理组条带基本没有显示颜色。PCR结果显示,H1N1感染12h处,流感病毒基质蛋白(matirx protein,M1)在对应细胞中阴性对照组表达量明显高于药物处理组,而在高浓度氯丙嗪处理组则扩增不出正常的曲线。 4.转铁蛋白吸收实验结果:氯丙嗪处理A549细胞和CHO-K1细胞,设立阴性对照,转铁蛋白孵育后,提细胞总蛋白,蛋白凝胶电泳检测各组细胞中转铁蛋白的吸收情况。结果表明,阴性对照组转铁蛋白条带最明显,低浓度氯丙嗪处理组条带颜色重于高浓度氯丙嗪处理组。 5.GM2A结果:GM2A基因编码一种叫GM2神经节苷脂激动剂的小糖脂蛋白,该蛋白与自然免疫和T细胞的激活有关。我们用A549细胞,设立H1N1感染组和未感染组,每组中设立药物处理组和未加药物的对照组,病毒感染12h后收样,PCR结果显示感染组中的氯丙嗪处理组GM2A表达量最高,其次是未感染组中的药物处理组,而感染组和未感染组中的未加药对照组GM2A表达量基本持平。 综合我们的实验结果,可以得出以下结论:甲型H1N1流感病毒可以感染不含有α-2,6唾液酸受体的CHO-K1细胞;氯丙嗪对网格蛋白介导的入胞途径有阻断作用,在不影响细胞生长的情况下,加大药物浓度,病毒进入细胞的量减少明显;氯丙嗪对A549细胞内GM2A的量产生影响,这可能对H1N1进入细胞产生影响,并对临床治疗流感有一定的帮助。