第三章 探討細胞中 Disabled2 蛋白參與流行性感冒病毒進行吞噬作用的
3.3.3 用免疫螢光染色法偵測病毒於接觸細胞後存在的位置,並
毒 RNA 的量
將 A549 細胞分於 3.5 公分 dish 中,分別感染流行性感冒病毒 (MOI
= 3),將一盤細胞放置於 4 ℃當中,控制病毒不進入細胞,於 1 個小時後 收取細胞RNA 及做免疫螢光染色;其餘細胞放置一般的培養箱中培養,
分別於培養1、2、4、6、8、12 小時收取細胞 RNA,並且做免疫螢光染 色。
利用免疫螢光染色法及共軛膠顯微鏡觀察的結果發現病毒在 4 ℃培 養 1 個小時後,病毒位於細胞膜上,而一般培養箱中培養的細胞,在細 胞質中發現病毒顆粒的存在,而培養 2 個小時的細胞,在細胞質中有大 量的病毒顆粒;在培養 4 個小時的時間點,病毒進入到細胞核做複製及 轉錄的動作;而 6 個小時以後開始出核,擴散到細胞質及細胞膜上,準
備釋放出病毒顆粒 (如圖八)。
在細胞 RNA 的部分,比較各個時間點 (2、4、6、8 小時)流行性感 冒病毒的 RNA 量與細胞 β-actin 的比值,發現病毒於進入細胞後,隨著 時間的增加,細胞中的病毒的RNA 量也逐漸地增加 (如圖九)。
3.4 討論
目前病毒斑分析法觀察病毒產量實驗中,所需的病毒培養時間為 48 小時,若抑制或增加了吞噬作用的進行,很有可能會因長時間的培養而 看不出病毒數量的差別,所以,未來可收經過轉染試驗改變Dab2 蛋白表 現量後感染病毒的細胞,藉由免疫螢光染色法觀察病毒顆粒在不同時間 點所在的位置是否受Dab2 蛋白表現量改變的影響。
在抑制 Dab2 表現的實驗中發現,當轉染 Dab2 的 RNAi 時會抑制 Dab2 表現,同時抑制病毒的產生,而只轉染 pU6 質體時,也會抑制病毒斑的 產生,推測質體 pU6 可能就會影響病毒,若改變表現載體,有可能可以 繼續探討Dab2 在吞噬作用所扮演的角色。
而在大量表現 Dab2 蛋白的實驗中的西方墨點法結果看到,轉染質體 後12 小時會大量表現,但是到了 24 小時 Dab2 的表現量就明顯地降低,
但表現量開始降低的時間點未能從這個實驗結果看出,因此不能確定 Dab2 蛋白是否影響細胞吞噬作用;未來可以偵測轉染質體後 12 小時至 24 小時之間的 Dab2 蛋白表現量,以確定在達到表現量最大值時感染病 毒是否恰當。
3.5 結論
本實驗利用免疫螢光染色法偵測流行性感冒病毒約於 1~2 小時左右 出現於細胞質,4~6 小時進入細胞核,因此推測病毒感染後約在 4~6 小時 以前進行吞噬作用。另外感染改變Dab2 蛋白表現量的細胞,以病毒斑分 析法觀察,未發現病毒斑產生量的改變。目前觀察到的結果無法推測Dab2 蛋白是否影響流行性感冒病毒進行吞噬作用,進一步的研究仍在進行中。
圖表
圖一 分型引子的設計
將 H1、H3、H5、H7 與 H9 的 MP 基因序列做多重序列分析,選取較具 保留性的區域設計區分血清亞型的引子。最後將引子設計於279-417 核苷 酸上,如圖中劃底線區域。
A.
血清亞型所得的圖形會相合;(B)經由標準化運算與 Derivative Plot 運算 之後所得的圖形,各血清亞型皆在83 ℃產生一山峰狀圖形;(C)取各血清A.
圖三 建立各血清亞型之標準圖形
直 接 分 析 PCR 產物無法區分各血清亞型,因此將 PCR 產 物 經 過 heteroduplex 的高低溫反應,再經過 HR-1 分析。(A)(左)將各血清亞型的 PCR 產物與 H1 亞型標準質體混合之後所得經過標準化運算結果。(右)經 過標準化與Derivative Plot 運算,可將各血清亞型區分出,但 H5 亞型與 H9 亞型的圖形十分相近,無法藉由這個方法區分。(B)重複 5 次將各血清 亞型與 H1 亞型標準質體混合,得到各血清亞型之標準圖形。(C)因 H5 與H9 亞型無法區分,因此利用與 H5 亞型混合區分。
圖四 建立標準血清亞型區分流程
未知的檢體皆經由H1 亞型的標準質體混合進行初步區分,歸類檢體為何 種亞型之後,再利用該亞型之標準質體混合,就可得知該檢體之亞型,
並且可以檢驗檢體的序列是否與標準質體相同。
Unknown subtype of influenza A virus
HR-1 analysis HD / H1
H1
HD / H3 H3 Confirmed test
HD / H7 H7 Confirmed test
H5
H9 HD / H5
H5
HD / H9 H9 Confirmed test
A.
log (copy number/2.8)
2 3 4 5 7 8
0 1 6 9
179 bp
108 106 104 102 100 107 105 103 101 NTC
Copy number (×2.8)
圖五 偵測此檢驗方法之敏感度
將H3 亞型標準質體 10 倍序列稀釋後經過 real time PCR 反應。(A)將 H3 亞型標準質體經由10 倍序列稀釋與 Lightcycler real time PCR 反應,所得 到之反應循環數與螢光量對照表。(B)換算 H3 亞型標準質體濃度為 copy number 與 real time PCR 反應循環數對照表。(C)取部分 PCR 反應產物跑 3 %洋菜膠,產物大小皆為 179 bp。(D)將 PCR 產物與 H1 亞型標準質體 混合之後所得運算結果,28 個 copies 以下所測得的圖形會有些許不同。
A. B.
圖六 A 型流行性感冒病毒檢體與疫苗病毒株的檢驗
建立各血清亞型的標準曲線後,取臨床檢體做此檢驗方式的測試。(A)取 21 株病毒檢體與 H1 亞型標準質體混合之後分析,測出有 3 個檢體與標 準H1、H3 亞型的圖形有差異。(B)將歸類於 H3 亞型的病毒檢體與 H3 亞 型標準質體混合之後分析,可檢驗出與H3 標準質體序列不同的檢體。(C) 取5 株疫苗病毒株與 H1 亞型標準質體混合之後分析,測出 A/Taiwan/1/86 圖形較為特別,其他 4 株疫苗病毒株與 H3 亞型標準質體圖型相同。(D) 將歸類於 H3 亞型之疫苗病毒株與 H3 亞型標準病毒株混合,得到 A/Wellington/1/04 病毒株的圖形與 H3 亞型標準質體的圖形相同,而另 3 株疫苗病毒株的圖形不同。(E)(F)分析檢體與疫苗病毒株的序列,可得知 與標準質體圖型不同的病毒株在序列上都有改變。
(A)
(B)
(C)
(D)
圖七 改變 Dab2 蛋白表現量,用病毒斑分析法測試所產生的病毒數量有 無改變。
將pCI neo vector、pCI neo hDab2 與 pU6、pU6 siDab2 2112 分別送入 MDCK 細胞,改變 Dab2 的表現量後感染病毒,並偵測病毒產生量。(A) 測試Dab2 蛋白於轉染 RNAi 質體後的蛋白表現量,以 Actin 作為對照,
於24 小時的結果下降較為明顯。(B)轉染質體後用病毒斑分析法所做的結 果,只轉染載體的細胞與轉染Dab2 RNAi 的細胞所產生的病毒斑數量相 差不大,約為 0 至 5 顆,比只感染流行性感冒病毒的細胞所產生的病毒 斑數量少。(C)測試 Dab2 蛋白於轉染 pCI-neo hDab2 質體後的蛋白表現 量,以Actin 作為對照,於 12 小時的結果表現量上升較為明顯。(D)轉染 質體後用病毒斑分析法所做的結果,只轉染載體的細胞與轉染了pCI-neo hDab2 質體的病毒斑數量與只感染病毒的數量相差不大。(C: control,I:
Dab2 si2112,D: pCI-neo hDAB2,P: positive control,V: pU6 / pCI-neo)
(A) 4 ℃培養 1 小時
(B) 培養 1 小時
(C) 培養 2 小時
(D) 培養 4 小時
(E) 培養 6 小時
(F) 培養 8 小時
(G) 培養 12 小時
圖八 利用免疫螢光染色法標示病毒顆粒(綠色、黃色),細胞核染 DAPI (藍 色),再利用共軛膠顯微鏡觀察病毒於感染細胞之後所存在的位置。
(A)細胞於感染病毒後,放置 4 ℃培養 1 個小時,病毒顆粒大部分位於細 胞膜上,未進入細胞當中。(B)細胞於感染病毒後培養 1 個小時,病毒已 開始進入細胞。(C)培養 2 個小時,病毒擴散於整個細胞質。(D)培養 4 個 小時,病毒大部分進入細胞核當中。(E)、(F)培養 6 至 8 個小時,病毒開 始準備離開細胞,聚集於細胞膜附近。(G)培養 12 個小時後,病毒存在 的位置較為廣泛,細胞質、細胞膜、細胞核中都可發現病毒顆粒的存在。
flu/actin ratio
0 50 100 150 200 250
2 hr 4 hr 6 hr 8 hr
圖九 於感染流行性感冒病毒後不同時間點收取細胞的 RNA,偵測病毒 RNA 的量。
將A549 細胞感染病毒之後的 2、4、6、8 小時收細胞的 RNA,以 real time RT-PCR 方式偵測細胞中病毒含量,發現隨著時間的增加,病毒 RNA 量 也隨著增加,此結果與圖八的細胞染色結果相符合。
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