狂犬病的早期诊断与感染后的光热治疗研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ultizen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
狂犬病是由狂犬病病毒(Rabies virus,RABV)感染引起的一种人兽共患传染病,对全世界的公共卫生安全构成了严重威胁并且感染后缺乏有效的治疗方法,而狂犬病早期诊断将为其临床治疗奠定基础,但目前仍缺乏足够灵敏的方法进行RABV感染的早期检测。近来研究报道,基于CRISPR-Cas13a与重组酶聚合酶扩增(Recombinase polymerase amplification,RPA)的一种新型检测方法在检测寨卡、登革热、流感等病毒时,具有极高的灵敏性,其检测限度低至单个拷贝/微升。为了解决狂犬病的早期诊断问题,本研究使用CRISPR-Cas13a核酸检测方法在RABV的大鼠感染模型中开发早期诊断方法。此外,本研究引入基于荧光素酶系统的小动物活体成像方法用于指示感染RABV大鼠体内病毒分布情况。作为一种高度敏感的核酸检测方法,CRISPR-Cas13a对RABV基因组RNA和ss RNA的检测限低至单拷贝/微升。CRISPR-Cas13a通过结合HUDSON样品处理方法(Heating unextracted diagnostic samples to obliterate nucleases),得以直接检测感染大鼠脑脊液中的病毒。其次,通过反向遗传技术构建了表达荧光素酶te Luc的重组狂犬病病毒。该重组病毒的复制不受te Luc基因插入的影响,且te Luc蛋白的表达呈现病毒剂量依赖性。使用CRISPR-Cas13a以及小动物活体成像方法检测重组病毒r B2c-te Luc感染的大鼠与小鼠体内病毒分布,发现CRISPR-Cas13a最早能检测到感染后第3天脑脊液中的病毒,同时该早期诊断结果也通过活体成像技术得到了验证。此外,RABV是典型的嗜神经病毒,而血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)阻碍了外周的中和抗体和一些抗病毒药物进入中枢神经系统(Central nervous system,CNS)清除感染的RABV。因此除了早期诊断以外,药物向CNS的递送、药物的靶向特异性及其抗病毒效果仍是狂犬病临床治疗的难点。基于近红外光谱的光热治疗(Photothermal therapy,PTT)由于使用金纳米棒(Gold nanorods,Au NR)能够吸收近红外光从而产生热能,进而被广泛应用于体内的光热治疗研究中。为了解决狂犬病感染后治疗的难点,本研究构建了偶联DNA适配体和狂犬病病毒G蛋白多肽(RVG)的介孔二氧化硅纳米金棒RVG-Apt-Silica Au NR用于开发光热治疗方法。核酸适配体为ss DNA或ss RNA(通常短于100 nt)特异性靶向探针,其识别物包括活细胞,蛋白质与化合物。通过在纳米金棒(Au NR)表面偶联修饰DNA适配体,使其能够在体内和体外特异性靶向RABV感染细胞表面的RABV-G蛋白。其次,Au NR表面共价修饰了多肽RVG以提高Au NR向CNS中递送的效率。通过活体成像以及冰冻切片技术,发现尾静脉注射后,Au NR能够从外周血进入CNS,并且能够与脑内受感染细胞表面RABV-G蛋白产生共定位。为了检测该PTT能否有效清除病毒,在体外实验中发现经过5 min光热之后,RABV感染细胞上清液中的活病毒被全部灭活,细胞内部的病毒滴度降低了约100倍。在体内实验中,PTT处理的小鼠存活60%,进一步通过RNA定量检测和免疫组化实验检测体内实验中小鼠脑内的病毒水平。结果表明与病毒对照组相比,PTT处理组小鼠脑内的病毒基因组RNA水平和病毒载量均显著降低。这说明该PTT在RABV感染后治疗中能够有效的清除狂犬病病毒。本研究开发了基于CRISPR-Cas13a的狂犬病早期诊断技术,为及时的临床治疗奠定了基础;同时开发了基于适配体偶联RVG-Apt-Silica-Au NR的光热治疗在体内和体外均可有效清除狂犬病病毒,这为狂犬病的感染后治疗提供了有益的探索。
其他文献
肿瘤是威胁宠物生命健康的最主要病因之一,而宠物自发肿瘤与人类肿瘤发生、发展的机制相对保守,所以参照人类肿瘤的研究方法,开发宠物肿瘤治疗方法是非常必要的。以PD-1/PD-L1阻断为代表的免疫检查点阻断疗法已在临床肿瘤治疗中取得了喜人的进展,但也存在患者响应率低的应用局限。这可能与肿瘤所处的免疫抑制微环境有关。所以靶向肿瘤微环境(Tumor Microenvironment,简称TME),可能是突破
学位
鱼类病毒性神经坏死病(Virus nervous necrosis,VNN)是由神经坏死病病毒(Nervous necrosis virus,NNV)引起的一种严重威胁世界水产养殖业的传染性疾病,可导致120多种鱼类不同程度的损伤,严重制约了水产养殖业的可持续发展。本研究从病毒的分离鉴定、单克隆抗体的制备和逃逸宿主Ⅰ型干扰素(IFN-Ⅰ)反应三个方面进行研究,以期为后续建立石斑鱼神经坏死病毒的快速
由于国内社会经济的持续进步,对自然环境的影响也是越来越大,诸多环境问题也慢慢显露出来,对经济的长久性发展与大众生活环境的优化产生影响。基于此,本文就环境工程项目中大气污染的特点、环境项目工程中的大气环境污染现状、大气环境污染防治现存的不足、环境项目工程中大气环境污染的防治举措进行了探讨。
病原微生物入侵子宫组织的成败受到子宫内膜完整性的直接影响。以肠外致病性大肠杆菌为首的病原微生物入侵产后奶牛子宫内膜组织造成的炎性损伤是引起奶牛不孕的重要原因。奶牛子宫内膜炎性损伤(Endometrial Inflammatory Injury,EII)的修复及其重建过程受到多方面因素的干预。IFN-τ作为反刍动物特有的I型干扰素的一种,具有调节并维持子宫内免疫微环境稳态的功能。本实验室前期研究已经
生物炭主要是由农业废弃物在低温厌氧的条件下热解生成的物质。生物炭在改良土壤物理结构、改善土壤养分环境、改善微生物生长环境等方面存在巨大的应用潜力。为了更深入了解生物炭对土壤养分环境、微生物群落以及土壤代谢的影响,本研究首先基于五种酸碱性不同的土壤探讨了不同类型土壤理化性质和微生物群落对生物炭的响应;进而设置了以黄棕壤为供试土壤、以柑橘为供试作物的长期(4年)盆栽试验,探讨了生物炭对酸性土壤钾素有效
水稻是我国主要粮食作物之一,在保障粮食安全中发挥着重要作用。病害种类繁多和爆发频繁是阻碍水稻高产、稳产的主要因素之一。帚枝霉菌(Sarocladium oryzae)侵染引起的叶鞘腐败病是一种严重威胁水稻生产的病害,其典型症状是深褐色的病斑出现在孕穗期的剑叶鞘上并将稻穗半包裹在叶鞘内,通过农药防治的难度较大。钾是水稻生长发育所必需的营养元素,也是重要的抗逆性元素。已有研究表明,施钾可以显著降低叶鞘
色泽作为柑橘果实品质的重要评价指标之一,直接决定柑橘果实的经济效益。类胡萝卜素、花青素以及原花青素作为柑橘的主要呈色色素,其生物合成与积累是柑橘育种的重点关注性状。植物激素脱落酸(ABA)作为类胡萝卜素氧化裂解衍生物,与柑橘果实类胡萝卜素的积累有着紧密联系。此外,ABA在调控柑橘果实成熟衰老的过程中也扮演着重要角色。目前关于柑橘色泽的研究主要集中在类胡萝卜素和花青素的生物合成和转录调控方面,而对于
棉花既是一种重要的纤维作物,也是重要的油料作物。由于棉花生育期较长,从播种到收获期间生长发育的各个时期都会受到多种虫害的影响,因此虫害已经成为影响棉花产量和纤维品质的重要因素之一。棉花作为世界上四大转基因作物之一,Bt棉的应用在一定程度上控制了鳞翅目害虫带来的影响,但导致刺吸式等非Bt基因靶标害虫危害的日益加重逐步成为危害棉花的主要害虫,迫使杀虫剂大量喷施,造成多种害虫对农药的抗性随之进化,这不仅
冠状病毒是基因组最大的、单股正链RNA病毒。冠状病毒与人类、动物的生命活动息息相关,特别是自然界中和人类生活密切相关的一些动物深受其害。随着人新型冠状病毒的全球大流行,人们对冠状病毒的认识也越来越多,但是冠状病毒的致病机制仍然有待进一步研究。冠状病毒纤突(Spike,S)蛋白可识别并感染宿主细胞,同时也是宿主产生中和抗体的主要靶标。然而,S蛋白对冠状病毒毒力的影响尚不清晰,除S蛋白以外其他基因是否