Treg在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染中的免疫调节机制

One of the important mechanism of immunosuppression caused by viral infection is that viral-induced regulatory T cells(Treg) inhibit the function of immune cell. In vitro and in vivo research indicates that porcine reproductive and respiratory syndrome virus（PRRSV）infection increased the number of PRRSV-specific Treg. Treg play a pivotal role in PRRSV-related immunosuppression. To investigate the immune regulation mechanism of Treg in PRRSV infection, this project will examine the role of PRRSV major envelop glycoprotein-GP5 in the induction of Treg. Transfection of pulmonary alveolar macrophage(PAM) with GP5 gene showed that IL-10 production was obviously up-regulated. Real-time quantitative PCR and flow cytometry methods will be used to detect chemokine expression in PRRSV infected PAM as well as chemokine receptors expression in PRRSV-specific Treg, to clarify the mechanism of Treg recruitment in PRRSV infection. PRRSV infected PAM and activated Treg will be co-cultured in Transwell plates, or co-cultures will be incubated in the presence of Treg inhibitors, to investigate the mechanism of Treg-regulated PRRSV replication in PAM. Garcinol, which blocks Treg function, will be combined with PRRS vaccine,to determine whether Garcinol could enhance vaccine immunoprotective efficacy. The research results will better elucidate the immunologic and pathogenic mechanisms of PRRSV.

病毒感染引起免疫抑制的重要机制之一是病毒诱导的Treg抑制免疫细胞的功能。PRRSV在体内外诱导Treg的增加，因此，Treg在PRRSV诱导的免疫抑制方面可能发挥重要作用。为阐明Treg在PRRSV感染中的免疫调节机制，本项目拟选用在GP5转染的PAM中显著上调免疫抑制性细胞因子IL-10的PRRSV主要包膜糖蛋白GP5为诱导物，解析GP5诱导Treg的作用；利用实时定量PCR，流式细胞术等方法检测PRRSV感染PAM分泌的趋化因子和PRRSV特异的Treg趋化因子受体的表达，明确募集Treg的机制；通过Transwell实验，在PRRSV感染的PAM和活化的Treg共培养物中加入Treg功能抑制剂，阐明Treg对PRRSV在PAM中复制的调节机制；进一步通过体内实验，明确Treg抑制剂Garcinol与PRRS疫苗联合免疫效果；从而为进一步阐述PRRSV的免疫和致病机制提供依据。

猪繁殖与呼吸综合征病毒是严重危害全球养猪业将近30年的重要病原。至今尚无切实有效的策略控制猪繁殖与呼吸综合征，主要原因是对猪繁殖与呼吸综合征病毒感染操控的宿主免疫系统的研究不够深入。因此，本项目拟解析猪繁殖与呼吸综合征病毒主要包膜糖蛋白GP5诱导调节性T细胞（Treg）的作用；明确猪繁殖与呼吸综合征病毒感染后募集Treg的机制；阐明新型Toll-样受体7激动剂SZU101以及天然产物姜黄素在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染中的作用及其机制。研究结果表明，（1）GP5不能诱导IL10和Treg的升高，模拟猪繁殖与呼吸综合征病毒 GP5抗原表位的单克隆抗独特型抗体Mab2-5G2可以诱导IL10的升高，但不能诱导Treg的升高，说明在猪繁殖与呼吸综合征病毒感染引起的免疫抑制中，GP5不具有主导作用，而Mab2-5G2具有重要作用。（2）发现了可能参与猪繁殖与呼吸综合征病毒感染后Treg的迁移的趋化因子，用相应的趋化因子作为猪繁殖与呼吸综合征疫苗佐剂，有望可增强猪繁殖与呼吸综合征疫苗的免疫效果。（3）而且，猪繁殖与呼吸综合征病毒感染后Toll-样受体7基因的表达显著降低，新型Toll-样受体7激动剂SZU101可通过激活Toll-样受体7-NF-κB信号通路抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒在猪肺泡巨噬细胞中的感染，SZU101与猪繁殖与呼吸综合征病毒抗原联合应用促进Balb/c小鼠机体内针对猪繁殖与呼吸综合征病毒抗原产生的特异性体液免疫和细胞免疫应答。仔猪试验中，SZU101可显著提高针对猪繁殖与呼吸综合征病毒特异的细胞免疫应答，证明新型Toll-样受体7激动剂有望成为新的抗猪繁殖与呼吸综合征病毒感染的药物和猪繁殖与呼吸综合征疫苗佐剂，为解决目前猪繁殖与呼吸综合征疫苗无法提供交叉保护提供了新的策略。（4）姜黄素可通过抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的内化和病毒介导的细胞融合抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒的感染，在仔猪试验中可显著提高针对猪繁殖与呼吸综合征病毒特异的细胞免疫应答，表明姜黄素具有成为新的抗猪繁殖与呼吸综合征病毒感染的药物和猪繁殖与呼吸综合征疫苗佐剂的潜力。