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氟喹諾酮類藥物體外抗ASFV活性研究

http://www.skwcq.icu 豬價格網 2019-03-09 13:50 右右 網友評論 |

  摘要:

  非洲是重要的豬傳染性疾病,目前尚無針對非洲豬瘟的有效疫苗,也沒有合適的處置措施。本研究發現氟喹諾酮類藥物具有抗非洲豬瘟的活性。當將非洲豬瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)早期感染的vero細胞暴露于6種不同的氟喹諾酮類藥物或他們的組合時,可以發現ASFV所導致的vero細胞的病變效應大幅的下降。此外,經過7天的藥物處理,甚至無法通過PCR手段檢出ASFV的核酸,而且培養液的上清不能感染新的細胞培養物。脈沖場凝膠電泳(PFGE)分析發現經氟喹諾酮類藥物處理后,細胞中病毒DNA的量有所下降,但是并未檢測到病毒基因組碎片。在平行組中還發現病毒早期蛋白合成模式有所變化。本研究試驗結果說明,細菌的拓撲異構酶抑制劑可能通過抑制假定的ASFV的2型拓撲異構酶來抑制ASFV的復制,這一研究結果為非洲豬瘟的治療開辟了新的路徑。

  1. 簡介

  非洲豬瘟是一種嚴重威脅業的疾病。非洲豬瘟在撒哈拉以南非洲國家是一種地方性流行病,該病于2007年又經格魯吉亞傳入歐洲大陸。從那時起,非洲豬瘟就不斷的傳播至鄰近的國家或地區,從而徹底的改變了歐洲的非洲豬瘟形勢。除了已感染非洲豬瘟的國家和地區以外,其他歐盟國家因與感染非瘟的國家地理位置較近的緣故,所以也是非瘟高風險地帶。俄羅斯聯邦及其周邊地區非洲豬瘟由于缺乏統一的控制方案,大量的沒有生物安全意識的散養戶的存在,以及用泔水喂豬的方式,導致了對非洲豬瘟的控制困難重重。

  在這種形勢下,歐盟的非洲豬瘟也時刻存在著傳入東歐的風險,尤其是通過一些較難控制的途徑,比如的遷移、動物或動物產品的非法調運、受污染的傳播媒介等。盡管已經投入了大量的時間和精力,但目前仍然沒有研制出一種可以控制非洲豬瘟的疫苗產品,而且非洲豬瘟的控制需要做到早期診斷和極為嚴格的生物安全措施,所以非洲豬瘟往往會給感染的國家帶來很大的經濟損失和社會危害。

  非洲豬瘟的病原非洲豬瘟病毒是一種大DNA病毒,是非洲豬瘟病毒科的唯一一個成員。非洲豬瘟病毒可以編碼2型拓撲異構酶(ASFV-TopoII),這一點相比于其他可感染哺乳動物的病毒而言是十分獨特的。進化樹分析表明,ASFV-TopoII與宿主細胞的TopoII不在同一進化分支,并且還與細菌DNA回旋酶和4型拓撲異構酶有25%區域完全一致,由此人們想到通過細菌的拓撲異構酶抑制劑(如氟喹諾酮類)來干擾ASFV的復制。

  氟喹諾酮類藥物具有抗菌活性,因為氟喹諾酮類藥物可以與細菌DNA回旋酶和4型拓撲異構酶形成藥-酶-DNA裂解復合物,從而干擾DNA的復制和促發細胞死亡(如氧化應激和基因組斷裂)。DNA回旋酶在DNA解鏈中發揮很大的作用,而4型拓撲異構酶在基因組分解過程中發揮很大的作用。

  近期的研究發現氟喹諾酮類藥物分子結構所起的化學修飾作用是其“非典型”的抗病毒(RNA病毒或者DNA病毒)作用的物質基礎。考慮到ASFV可以編碼2型拓撲異構酶,我們要通過試驗來分析這些抗生素是否對ASFV的DNA復制和蛋白質合成有抑制活性,本試驗用到的病毒株為Ba71V毒株,用到的培養細胞為Vero細胞。由于現在還沒有合適的非洲豬瘟疫苗以及有效的防控措施,如果能發現一種有效的抗病毒藥物,再將這種藥物用于非洲豬瘟的防控,那么對于預防非洲豬瘟的擴散必將發揮很大的作用,也可以為政府機構采取干預措施贏得時間。

  2. 材料和方法(略)

  3. 結果

  3.1 感染了ASFV的Vero細胞培養于含特定氟喹諾酮類藥物培養基中,ASFV的細胞病變減輕

  ASFV在感染進程中會伴隨有明顯的細胞病變效應(cytopathic effect,CPE)、細胞凋亡和細胞死亡,本研究最開始評估30種氟喹諾酮類藥物的抗病毒性質時,就是參考的Vero細胞的CPE這一指標。一部分氟喹諾酮類藥物(恩諾沙星、格帕沙星、巴洛沙星、托氟沙星、加替沙星和加洛沙星)被證實在100μg/ml濃度時有抗病毒效應。被感染過的培養物在4小時后暴露于這些藥物7d時間后,其CPE會變小甚至消失,當在感染后72小時與未經處理的ASFV感染的Vero細胞作比較的時候,會發現經藥物處理組細胞接近于正常未感染的細胞。處理組感染ASFV的細胞會見到核碎裂所致細胞起泡,而不是典型的CPE現象。經藥物處理組大部分的細胞單層保持著典型的纖維素樣形態,而未經處理的細胞則表現出清晰的CPE現象,其質/核比例因此下降,如圖1a和圖1b。

  圖1:藥物處理組與非藥物處理組細胞形態對比

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