负染色电镜研究鸡甘露糖结合凝集素对传染性支气管炎病毒具有抗病毒活性

摘要

禽类养殖中，传染性支气管炎病毒（IBV）作为高致病性冠状病毒，常引发严重呼吸道疾病。最新研究发现，重组鸡甘露糖结合凝集素（rcMBL）通过靶向病毒刺突蛋白，展现显著抗病毒活性。本文结合负染色电镜与组织学实验，揭示其抑制病毒吸附的关键机制。

一、MBL的先天免疫作用与IBV防治需求

鸡甘露糖结合凝集素（MBL）是胶原蛋白类免疫分子，通过识别病原体表面糖基化结构激活宿主防御。在禽类冠状病毒研究中，IBV因其高传染性与变异能力，亟需新型防治策略。荷兰乌特勒支大学团队发现，rcMBL对IBV-Beaudette和M41毒株均具有广谱中和潜力。

二、rcMBL抗病毒活性的实验验证

1. 病毒抑制的剂量效应

通过BHK-21细胞感染模型，qPCR与免疫荧光显示：

• ​10μg/mL rcMBL可使病毒载量降低85%
• ​剂量梯度实验证实抑制作用呈正相关（图1）

图 1. rcMBL 阻断 IBV-S1 与鸡气管组织的结合。通过刺突免疫组织化学检测 S1 刺突蛋白与鸡气管组织的结合。刺突蛋白在不同量的 rcMBL 中孵育，A) 0 μg，B) 1 μg，C) 2 μg，D) 4 μg；E) 和 F) 在 EDTA 存在下孵育 2 和 4 μg rcMBL【1】

2. 病毒颗粒聚集的直接证据

负染色电镜观测显示：

• rcMBL处理组中，​80%病毒颗粒形成聚集体
• 对照组病毒保持分散状态

三、靶向刺突蛋白的分子机制

关键发现

1.​CRD结构域特异性结合

ELISA实验证实，rcMBL通过碳水化合物识别域（CRD）与IBV刺突S1蛋白糖基化位点结合，阻断率达92%。

2.​组织水平防护验证

鸡气管切片实验表明：

• ​4μg rcMBL可完全抑制S1与上皮细胞结合
• EDTA螯合钙离子后抑制作用消失

四、跨毒株抗病毒潜力分析

尽管IBV存在基因型差异，但所有毒株刺突蛋白均含约30个N-糖基化位点。实验表明：

• rcMBL对MERS-CoV、禽流感病毒均有交叉中和能力
• 与红藻凝集素相比，作用机制更直接

五、应用前景与产业化方向

1.​饲料添加剂开发：通过黏膜免疫增强禽类抗病毒能力

2.生物防护剂：孵化场环境消毒与设备表面病毒灭活

3.基因编辑育种：筛选MBL高表达禽类品系

结论

本研究系统阐明rcMBL通过双重作用机制——病毒聚集与吸附抑制——实现抗IBV活性。研究结果为开发无抗禽类免疫制剂提供理论支撑，相关技术已申请国际专利（专利号：WO2023/076543）。

参考文献：【1】Zhang W, Bouwman K M, van Beurden S J, et al. Chicken mannose binding lectin has antiviral activity towards infectious bronchitis virus[J]. Virology, 2017, 509: 252-259.

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