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基孔肯雅病毒理論與實驗技術指南 版權信息
- ISBN:9787030739605
- 條形碼:9787030739605 ; 978-7-03-073960-5
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
基孔肯雅病毒理論與實驗技術指南 內容簡介
本書內容涵蓋了多個技術領域,包括基孔肯雅病毒臨床和診斷病毒學、細胞和病毒培養實驗技術、細胞應答研究中的生物信息學和蛋白質組學。另外,本書還包括了針對基孔肯雅病毒的多種實驗方法,包括免疫學、動物模型研究、及感染后的抗病毒藥物和疫苗研發策略等。該書涵蓋了由全球領先實驗室匯編、有關CHIKV研究各個方面的多學科實驗技術方法。原書作者都是相關領域的專家,將開展基孔肯雅病毒研究的實驗技術方法,以標準操作規程(SOP)的體例,從基本概念、實驗原理到具體操作步驟,進行了詳盡描述。因此,本書為世界各地的基孔肯雅病毒實驗室研究者提供了不同領域內的多種學科方法,是一本具有參考價值的工具書。
基孔肯雅病毒理論與實驗技術指南 目錄
**部分 臨床和診斷病毒學
**章 基孔肯雅病毒進化和流行病學 3
1.1 引言 3
1.2 病毒的傳播循環和媒介 3
1.3 病毒的歷史和起源 4
1.4 2004年以來基孔肯雅病毒的流行病學和感染傳播情況 5
1.5 基孔肯雅病毒在西半球的感染情況 6
1.6 結語 7
參考文獻 7
第二章 基孔肯雅病毒分子流行病學 10
2.1 引言 10
2.2 材料 12
2.2.1 病毒RNA的提取 12
2.2.2 一步法反轉錄-聚合酶鏈反應(One-step RT-PCR) 12
2.2.3 聚合酶鏈反應(PCR)產物的瓊脂糖凝膠電泳和純化 13
2.2.4 測序反應 13
2.2.5 PCR測序產物的純化 13
2.3 方法 14
2.3.1 病毒RNA的提取 14
2.3.2 一步法RT-PCR 14
2.3.3 瓊脂糖凝膠電泳和純化PCR產物 14
2.3.4 測序反應 15
2.3.5 純化循環測序產物 15
2.3.6 測序數據編輯 16
2.3.7 系統發育樹的構建 16
2.4 注釋 16
參考文獻 17
第三章 高級遺傳方法學在基孔肯雅病毒進化和傳播追蹤溯源研究中的應用 19
3.1 引言 19
3.2 材料 20
3.3 方法 20
3.3.1 序列生成 21
3.3.2 從公共數據庫獲得序列 21
3.3.3 多序列比對 21
3.3.4 序列多態性和基因突變分析 22
3.3.5 中值連接進化網絡的構建 23
3.3.6 生成一個時間尺度的貝葉斯系統發育樹,并通過BEAST軟件包計算目標序列到*近的共同祖先的時間(tMRCA)以確定祖先的年代 24
3.3.7 BEAST跟蹤輸出的可視化 26
3.3.8 用BEAST系統發育樹輸出方式構建*大分支可信度樹 27
3.3.9 一致*大分支可信度樹的可視化 27
3.3.10 通過BEAST2軟件進行系統地理學分析來確定病毒株時空傳播特點 27
3.3.11 用SPREAD軟件使系統地理學輸出可視化 29
3.4 注釋 29
參考文獻 32
第四章 基于合成肽的抗體檢測方法診斷有無神經系統并發癥的基孔肯雅病毒感染 34
4.1 引言 34
4.2 材料 35
4.2.1 單向電泳 35
4.2.2 雙向電泳 36
4.2.3 電洗脫 37
4.2.4 液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)分析 37
4.2.5 多肽合成 37
4.2.6 酶聯免疫吸附試驗(ELISA) 38
4.3 方法 38
4.3.1 單向電泳 38
4.3.2 雙向電泳 39
4.3.3 電洗脫 41
4.3.4 蛋白液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)分析 41
4.3.5 多肽合成41
4.3.6 酶聯免疫吸附試驗(ELISA) 42
4.4 注釋 43
參考文獻 44
第五章 E2糖蛋白在Sf9昆蟲細胞的表達和純化及其在血清學中的應用 45
5.1 引言 45
5.2 材料 46
5.2.1 昆蟲表達組件的構建 47
5.2.2 Sf9細胞的維持及E2糖蛋白的瞬時表達 47
5.2.3 在昆蟲細胞中穩定表達E2糖蛋白 47
5.2.4 穩定表達細胞的凍存 48
5.2.5 自然分泌CHIKV-E2的純化 48
5.2.6 基孔肯雅病毒的血清學診斷 48
5.3 方法 48
5.3.1 構建昆蟲表達組件 48
5.3.2 Sf9細胞的維持和E2糖蛋白的瞬時表達 49
5.3.3 E2糖蛋白在昆蟲細胞中的穩定表達 50
5.3.4 穩定細胞的低溫保存 51
5.3.5 純化自然分泌的CHIKV-E2蛋白 51
5.3.6 CHIKV的血清學診斷 52
5.4 注釋 53
參考文獻 54
第六章 基于血清學工具的CHIKV感染診斷方法 55
6.1 引言 55
6.2 材料 60
6.3 方法 61
6.3.1 血清樣品的準備 61
6.3.2 血清和病毒混合液的準備 62
6.3.3 細胞培養 62
6.3.4 用中和過的病毒感染細胞 62
6.3.5 計算結果 62
6.4 注釋 62
參考文獻 63
第七章 使用咽拭子及尿液標本診斷基孔肯雅病毒感染及其評價 65
7.1 引言 65
7.2 材料 66
7.2.1 病毒檢測 66
7.2.2 ELISA檢測IgM抗體 66
7.2.3 體外病毒分離 67
7.2.4 體內病毒分離 67
7.3 方法 67
7.3.1 通過分子生物學技術和測序分析檢測病毒基因組 67
7.3.2 IgM抗體捕獲-ELISA血清學檢測 68
7.3.3 體外病毒分離 69
7.3.4 體內病毒分離 70
7.4 注釋 70
參考文獻 71
第二部分 細胞培養、病毒復制和細胞反應
第八章 用蚊子細胞擴增基孔肯雅病毒 75
8.1 引言 75
8.2 材料 76
8.2.1 培養C6/36細胞 76
8.2.2 病毒擴增 76
8.3 方法 76
8.3.1 培養C6/36細胞 76
8.3.2 病毒擴增 77
8.4 注釋 78
參考文獻 79
第九章 基孔肯雅病毒感染的定量分析——病毒蝕斑試驗 81
9.1 引言 81
9.2 材料 82
9.3 方法 83
9.3.1 收集用于蝕斑試驗的樣本 83
9.3.2 接種BHK-21細胞于24孔板 84
9.3.3 蝕斑試驗 84
9.4 注釋 86
參考文獻 88
第十章 實時RT-PCR檢測與定量分析基孔肯雅病毒 90
10.1 引言 90
10.2 材料 91
10.2.1 寡核苷酸序列 91
10.2.2 病毒RNA提取 91
10.2.3 常規RT-PCR 91
10.2.4 PCR產物的瓊脂糖凝膠電泳及純化 92
10.2.5 體外轉錄合成cDNA 92
10.2.6 一步法SYBR Green I實時RT-PCR 92
10.2.7 一步法TaqMan實時RT-PCR 92
10.3 方法 92
10.3.1 病毒RNA提取 93
10.3.2 體外轉錄PCR產物的制備 93
10.3.3 瓊脂糖凝膠電泳及PCR產物純化 93
10.3.4 體外轉錄 94
10.3.5 RNA轉錄物的純化 94
10.3.6 總RNA產量的計算 94
10.3.7 體外轉錄RNA拷貝數測定 95
10.3.8 用于RNA絕對定量的標準品構建 95
10.3.9 基于SYBR-Green I的實時RT-PCR的絕對定量 95
10.3.10 基于TaqMan的實時RT-PCR的絕對定量 97
10.3.11 定量未知樣本中CHIKV載量 97
10.4 注釋 98
參考文獻 100
第十一章 伊蚊的基孔肯雅病毒感染 102
11.1 引言 102
11.2 材料 103
11.2.1 含CHIKV的血液(CHIKV血飼) 103
11.2.2 蚊子感染 103
11.2.3 從蚊子收集CHIKV 104
11.2.4 處理采集的蚊子臟器 104
11.3 方法 104
11.3.1 準備含病毒的血食物 104
11.3.2 蚊子感染 105
11.3.3 采集和處理受感染蚊蟲的臟器 106
11.3.4 處理采集的蚊蟲組織器官 108
11.4 注釋 108
參考文獻 109
第十二章 人工血食物感染蚊蟲中CHIKV的分析 111
12.1 引言 111
12.2 材料 112
12.2.1 蚊子的飼養 112
12.2.2 制備含感染性CHIKV的血食物 113
12.2.3 感染后蚊子的處理 113
12.2.4 核酸的檢測與定量 114
12.3 方法 115
12.3.1 埃及伊蚊和白紋伊蚊群落的飼養 115
12.3.2 蚊子感染性血飼流程 116
12.3.3 暴露后蚊子處理:通過分析CPE檢測蚊子中的病毒 117
12.3.4 暴露后蚊子處理:強迫唾液分泌 118
12.3.5 CHIKV核酸檢測與定量 119
12.4 注釋 119
參考文獻 121
第十三章 基孔肯雅病毒生長與熒光標記:免疫熒光法檢測基孔肯雅病毒 122
13.1 引言 122
13.2 材料 123
13.2.1 病毒生長 123
13.2.2 熒光顯微鏡 123
13.2.3 使用IFA進行血清學診斷 124
13.2.4 流式細胞術 124
13.3 方法 125
13.3.1 細胞生長 125
13.3.2 熒光顯微鏡下確定病毒的生長 125
13.3.3 應用IFA進行血清學診斷 126
13.3.4 流式細胞術測定病毒生長 127
13.4 注釋 127
參考文獻 128
第十四章 用蔗糖密度梯度分離和制備基孔肯雅病毒樣本用于透射電鏡觀察 130
14.1 引言 130
14.2 材料 131
14.2.1 CHIKV的分離與擴增 131
14.2.2 病毒純化 131
14.2.3 負染色和免疫金標記法 132
14.3 方法 132
14.3.1 分離CHIKV 132
14.3.2 CHIKV滴定 133
14.3.3 大規模擴增CHIKV用于病毒純化 134
14.3.4 聚乙二醇(PEG沉淀)純化病毒 134
14.3.5 不連續的蔗糖梯度純化病毒 135
14.3.6 負染法 136
14.3.7 免疫膠體金標記 136
14.4 注釋 137
參考文獻 138
第十五章 酵母雙雜交篩選法研究病毒-宿主蛋白的相互作用 139
15.1 引言 139
15.2 材料 141
15.2.1 GAL4 Y2H系統中使用的酵母菌株和質!141
15.2.2 培養基 141
15.2.3 酵母轉化 142
15.2.4 準備酵母蛋白提取物 143
15.2.5 BD病毒融合構建物自激活的檢測 144
15.2.6 病毒-宿主相互作用文庫的篩選 144
15.2.7 酵母菌落PCR 144
15.2.8 多重庫質粒的排除 145
15.2.9 限制性消化排除重復文庫質!145
15.
基孔肯雅病毒理論與實驗技術指南 節選
**部分臨床和診斷病毒學 **章基孔肯雅病毒進化和流行病學 吉亞達 羅西尼,瑪麗亞 波拉 蘭迪尼,維托里奧 桑布里 摘要:基孔肯雅病毒(Chikungunya virus,CHIKV)是一種蚊媒傳播病毒,隸屬于甲病毒屬,目前正在全球的熱帶地區傳播。該病毒基因組RNA長度約11.8kb。*相關的傳播媒介是伊蚊,其將3種不同的基孔肯雅病毒基因型由*早的發源地非洲傳播至其他地方。*近的研究表明,在亞洲存在另外一個病毒起源地。自2004年基孔肯雅病毒從非洲海岸向東傳播至印度洋以來,人們對基孔肯雅熱的流行病學開始了廣泛深入的研究。值得注意的是,這種傳播主要是通過白紋伊蚊來維持的,由于病毒的E1蛋白發生Ala226Val突變后適應了白紋伊蚊,因此其成為基孔肯雅病毒新的傳播媒介。在熱帶地區之外,分別于意大利北部(2007年)和法國南部(2010年)首次小規模暴發基孔肯雅病毒相關疾病期間,也發現了這種突變。三年后,該病毒首次出現在西半球,此后不到2年,就傳播到了北美洲和南美洲。 關鍵詞:基孔肯雅病毒,蟲媒病毒,蚊子,進化 1.1引言 基孔肯雅病毒是一種由蚊子傳播的病毒,自2004年以來已導致數百萬人感染。在此之前,基孔肯雅病毒傳播的范圍只限于撒哈拉以南的非洲、印度次大陸和東南亞地區,如今已經擴散到亞熱帶地區和西半球。傳播該病毒的蚊子媒介分布在全球的熱帶和溫帶地區,為基孔肯雅病毒繼續傳播到新的地理區域提供了條件[1,2]。 1.2病毒的傳播循環和媒介 基孔肯雅病毒屬于披膜病毒科(Togaviridae)甲病毒屬(Alphavirus)。該病毒屬于塞姆利基森林病毒(Semliki forest virus)抗原復合群,該復合群還包括阿良良病毒(O’nyong nyong virus)、馬雅羅病毒(Mayaro virus)和羅斯河病毒(Ross river virus);卓涎挪《镜幕蚪M為一個大小約11.8kb的線性單股正鏈RNA。 CHIKV感染引起的疾病通常是自限性的,其特征是突然出現高燒、嚴重關節痛和皮疹,偶爾可能誘發神經系統和心臟的并發癥。該疾病通常與持續性、致殘性的關節炎有關。因此,大規模的基孔肯雅病毒流行會對經濟發展造成十分嚴重的影響,尤其是對公共衛生方面構成嚴重的威脅。 對基孔肯雅病毒進行系統進化分析[3]確定了三個與地域相關的基因型,包括西非基因型、東/中/南非(ECSA)基因型和亞洲基因型。不同地理譜系基因型的基孔肯雅病毒株在亞洲的循環傳播存在差異[4];卓涎挪《局饕诔擎傊芷谛酝鶑脱h傳播,涉及家畜周邊的蚊子(埃及伊蚊和白紋伊蚊)和人類。與此相反,在非洲,該病毒以人畜共患方式傳播循環并維持在森林的伊蚊(Aedesfurcifer和Ae.africanus)和非人靈長類動物中。當疾病流行從森林循環向城市循環進行轉換時,主要以蚊子作為媒介,在人類之間進行傳播。非洲農村地區的疫情規模通常比亞洲小得多,原因可能是人口密度較低,也可能是非洲群體免疫力較穩定。雖然基孔肯雅病毒有至少三種基因型,但它只有一種血清型。因此,在人群中暴發后可產生群體免疫,從而提供保護。這也許可以解釋為什么只有在流行地區出現大量的無免疫保護人群時,才會發生大規模的基孔肯雅病毒感染。然而,大規模的感染通常需要幾十年的時間[5]。 1.3病毒的歷史和起源 基孔肯雅病毒被認為起源于非洲,它以叢林中的伊蚊作為媒介在非人靈長類動物中廣泛傳播[3,4]。據歷史記載,發熱性疾病伴關節痛,可能由基孔肯雅病毒感染引起,這些發熱性疾病在非洲地區已經存在了幾個世紀或更長時間。在18世紀和19世紀時期[6],基孔肯雅熱可能在當初被描述為登革熱等相關疾病。1952年,東非坦桑尼亞的馬孔德高原暴發基孔肯雅熱時,首次分離到基孔肯雅病毒[7]。CHIKV存在叢林自然疫源性循環的**證據是在烏干達發現的。隨后,CHIKV主要通過叢林中的蚊子傳播到撒哈拉以南的非洲許多地區[8]。系統發育研究表明,這些撒哈拉以南的非洲地區代表性的基孔肯雅病毒株統稱為東/中/南非(ECSA)譜系[3,4]。20世紀,在非洲撒哈拉以南的多個地區發生過基孔肯雅病毒的流行,在非洲其他地區和亞洲也有疫情零星發生。在亞洲地區,曼谷于1958年暴發流行基孔肯雅熱時,首次分離鑒定到基孔肯雅病毒,當時的病毒主要通過埃及伊蚊傳播[9]。1962年,印度報告了加爾各答和馬德拉斯的首次基孔肯雅病毒疫情[10-12]。 *初認為,20世紀五六十年代在亞洲流行的基孔肯雅病毒是從非洲傳過來的。然而,測序和系統發育研究[3,4]發現,1958~1973年,亞洲基孔肯雅病毒暴發時得到的分離株,是從東/中/南非譜系分離出來的一個獨立分支,即亞洲譜系。1973年以后,基孔肯雅病毒亞洲譜系在印度絕跡,但是仍在東南亞循環傳播,偶爾也會出現中小型的暴發流行。 1.42004年以來基孔肯雅病毒的流行病學和感染傳播情況 在2004年以前,基孔肯雅病毒在自然疫源地以外的流行地點寥寥無幾[1]。有記錄的、大規模的基孔肯雅病毒暴發流行包括1962~1964年泰國疫情、1963~1964年及1974年印度疫情[13,14]。此后30多年未見其他大規模疫情的報道,極有可能是因為流行地區的人群已經建立了群體免疫[4]。 2004年,在肯尼亞沿海發生基孔肯雅病毒疫情持續暴發,使得基孔肯雅病毒感染的流行病學和傳播情況發生了轉變[15]。2005年,疫情可能通過受感染的航空旅客傳播到印度洋島嶼和印度次大陸,導致了暴發性的大流行,涉及數百萬人[16-19]。該致病毒株屬于新的進化譜系,起源于東/中/南非(ECSA)譜系,被命名為印度洋譜系(IOL)病毒株(表1-1)[20-22]。在印度洋和印度次大陸傳播的基孔肯雅病毒中發現了兩個不同的進化分支,它們源自東非,然后循著獨立的進化過程傳播到印度洋和印度次大陸[4]。其中被研究得*透徹的是在法屬留尼汪島暴發的疫情,波及30萬病例[17],主要媒介載體是白紋伊蚊。這些暴發嚴重的疫情受諸多因素影響,如日益增加的航空旅行、印度洋盆地的人群缺乏保護性免疫、高密度的傳播媒介白紋伊蚊,以及新近暴發流行的印度洋譜系(IOL)病毒株發生的一系列適應性突變,從而增強了媒介白紋伊蚊對病毒的傳播。在印度洋盆地,白紋伊蚊**次被提示為基孔肯雅病毒暴發流行的主要媒介。基孔肯雅病毒在法屬留尼汪島暴發期間,其基因組測序表明,E1囊膜糖蛋白[21]中存在氨基酸突變,即第226位的丙氨酸(Ala)突變為纈氨酸(Val),這種突變使白紋伊蚊成為主要的傳播媒介。實驗感染也支持這樣的假說,即CHIKV的E1-Ala226Val替換突變,使得病毒對媒介宿主白紋伊蚊更適應,從而增強了病毒通過媒介種屬傳播的能力[23,24]。在白紋伊蚊廣泛分布的地區,CHIKV很可能會發生暴發性流行。由于白紋伊蚊廣泛的地理分布,以及E1-Ala226Val CHIKV變異株對白紋伊蚊的適應性增強,因此白紋伊蚊對基孔肯雅病毒的全球流行病學產生了重要的影響。 印度洋譜系(IOL)基孔肯雅病毒在印度洋盆地和亞洲地區暴發流行高峰期,數千名受感染的旅行者將基孔肯雅病毒攜帶至世界各地。2007年意大利北部一名來自印度的病毒攜帶者[25,26]和2010年法國南部的病毒攜帶者[27]引發了小規模疫情,這兩次疫情都是由白紋伊蚊引起的(表1-1)。由于CHIKV可通過白紋伊蚊媒介傳播,這兩次歐洲暴發的疫情突出表明溫帶地區也易發生基孔肯雅病毒播散,具有流行風險。該疾病疫情在2008年和2009年持續性地廣泛傳播流行,在泰國南部引發了一場波及近5萬人的大規模疫情[28](表1-1),此次的疫情暴發與印度洋譜系(IOL)基孔肯雅病毒有關,表明該譜系正在取代自20世紀50年代以來該地區原有并一直存在的亞洲譜系病毒株。然而,多年來,在東南亞一直存在著亞洲譜系和東/中/南非/印度洋譜系(ECSA/IOL)病毒株的共同循環[29,30]! 1.5基孔肯雅病毒在西半球的感染情況 在西半球,**個本地CHIKV感染病例于2013年12月發現于圣馬丁島(表1-1)[31]。此后,許多其他加勒比海群島也報告了本土病例。受感染的旅行者攜帶來自周邊島嶼國家的病毒,導致南美洲大陸出現了基孔肯雅病毒感染本土病例。序列分析表明,目前加勒比海地區的疾病暴發是由亞洲基因型基孔肯雅病毒引起的,可能是從東南亞或大洋洲輸入的[32]。加勒比海地區流行的CHIKV病毒株與2012年中國分離株、2013~2014年密克羅尼西亞聯邦雅蒲島分離株密切相關,與2014年1月在英屬維爾京群島流行的病毒株非常相似[32]。這些表明了CHIKV亞洲基因型病毒株從東亞向西太平洋遷移的過程。亞洲基因型CHIKV病毒株已經擴散到中美洲國家、南美洲大部分地區、墨西哥北部和美國佛羅里達州。截至2014年8月,泛美衛生組織/世界衛生組織(PAHO/WHO)報告的本土病例已超過65萬例。 迄今為止,加勒比海地區的疫情主要由埃及伊蚊傳播。亞洲基因型CHIKV病毒株對白紋伊蚊的適應能力有限[33],這可能限制了亞洲基因型CHIKV病毒株在溫帶地區的傳播,包括美國南部,該地區的白紋伊蚊比埃及伊蚊更為常見。
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