QX型和Mass型传支病毒对产蛋期输卵管不同节段的致病性比较

统计分析

GraphPad Prism 8.3 软件（GraphPad，La Jolla，CA，USA）用于通过单向方差分析分析所有统计数据。当 P 值 < 0.05 时，攻击组和对照组之间的差异被认为具有统计学意义，在P < 0.01 时高度显著，在P  < 0.0001 时非常显著。

结果

组织病理学和免疫组织化学

为了评估病毒抗原在输卵管不同节段中的分布，石蜡切片用 IHC 方法染色。IHC结果显示，在黏膜上皮纤毛和固有层中广泛检测到QXL株抗原的存在（图 1 A2、B2、C2、D2），而M41株抗原主要在黏膜上皮中检测到。纤毛（图 1 A3、B3、C3、D3）。QXL株抗原在峡部的分布比在输卵管其他节段更分散（图1C2  ）。QXL组在枕骨大部、峡部和子宫的综合光密度（IOD）显著高于M41组（图 1E）。

感染后 4 天对 QX 和 Mass 型 IBV 抗原进行免疫组织化学检测。A1-D1对照组输卵管不同节段。A2-D2 QXL 组不同的输卵管节段。A3-D3 M41 组不同的输卵管节段。E输卵管不同节段的 IOD 总和。* P  < 0.05，** P  < 0.01，*** P  < 0.001 代表 QXL 组和 M41 组之间的显著差异。黑色箭头表示抗原沉积。比例尺：50 或 100 μm。E、黏膜上皮；LP，固有层

  采用HE染色法评价输卵管不同节段的病理变化。在对照组中，漏斗部、枕骨大部、峡部和子宫的黏膜上皮被纤毛状假复层上皮覆盖，固有层充满管状腺体（图 2 A1、B1、C1、D1）。在 QXL 组中，许多淋巴细胞已浸润到固有层的结缔组织中（图 2 A2、C2），而在 M41 组中很少观察到炎症细胞。QXL组漏斗部和大区管状腺体明显扩张（图2A2、  B2） ，而M41组峡部和子宫上皮细胞脱落（图 2 ）C3，D2）。此外，由于 QXL 组子宫固有层间质扩张，管状腺体的密度降低（图 2 D2）。

感染后4天输卵管中QX和Mass型IBV致病性的组织病理学分析。A1-D1对照组输卵管不同节段。A2 QXL组漏斗部，黑色箭头表示巨噬细胞和淋巴细胞分布于固有层结缔组织中，白色箭头表示管状腺体扩张。QXL组的B2 Magnum，白色箭头表示管状腺体的扩张。QXL组的C2峡部，黑色箭头表示淋巴细胞浸润固有层间质。QXL组的D2子宫，白色箭头表示间质扩张。C3M41组峡部，白色箭头表示上皮细胞脱落。M41组D3子宫，白色箭头表示上皮细胞脱落。比例尺：50 μm。E、黏膜上皮；L，流明；LP，固有层

促炎细胞因子基因和细胞毒免疫反应相关基因表达的变化

为了评估输卵管各节段的炎症程度，在感染后 4 天和 8 天检测促炎细胞因子（IL-6、IL-1β、IFN-γ 和 IL-2）的表达。感染后 4 d 峡部和子宫 4 d 和 8 d IL-6 的表达在 QXL 组显著高于对照组，而在 QXL 和 M41 组的表达均显著低于对照组对照组在 4 天时在漏斗部和大部（图 3A）。QXL组在第4天和第8天在大区和第4天在峡部和子宫中IL-1β的表达明显高于对照组（图 3 ）乙）。在第 4 天和第 8 天，QXL 组在漏斗部和峡部中 IFN-γ 的表达明显高于对照组，第 8 天在子宫中也是如此（图 3C）。在第 8 天，QXL 组的漏斗部和子宫中的 IL-2 表达显著高于对照组，第 4 天和第 8 天在枕大部和峡部的 IL-2 表达显著高于对照组（图 3D）。

QX和Mass型IBV在输卵管不同节段对促炎细胞因子基因mRNA表达的影响。A IL-6、B IL-1β、C IFN-γ 和D IL-2。值显示为表达倍数变化的平均值 ± SEM (n = 3)。* P  < 0.05, ** P  < 0.01, *** P  < 0.001, **** P  < 0.0001 表示感染组与对照组之间存在显著差异。DPI，感染后天数；SEM，平均值的标准误差

讨论

目前，QX是亚洲、欧洲和世界其他地区禽群中IBV的主要基因型，给家禽业造成了巨大的经济损失。一些报告已经说明了不同 QX 型分离株在幼鸡特定器官中的致病性 。然而，产蛋期病毒感染后输卵管的改变仍然未知。在本研究中，我们率先分析了 QX 型 IBV 对各层输卵管不同节段的病理影响，并将其与质量型参考菌株 M41 进行了比较。

与宿主细胞结合是病毒复制周期中的第一个关键步骤 。先前的一项研究证实，QX 菌株可以在体外感染小母鸡输卵管的上皮细胞 。在这项研究中，我们发现QXL和M41菌株都可以感染各层输卵管的上皮细胞；然而，QXL 菌株也大规模感染了管状腺体。该结果表明，QXL 菌株可以很容易地从粘膜上皮释放到固有层，可能是通过由 QXL 菌株而不是 M41 菌株介导的未知机制。以前的报告表明，QX 型 IBV 在幼鸡的输卵管中引起特征性扩张和血清样液体积聚，尽管在该器官中几乎没有观察到变化 。在本研究中，QXL 菌株对各层输卵管的不同节段造成严重损伤，包括漏斗部和枕骨大部管状腺体的扩张，漏斗部和峡部的炎性细胞浸润，以及固有层间质扩张。子宫。这种差异可能是由于鸟类的不同年龄或实验条件造成的。在M41组中，仅在峡部和子宫中观察到上皮细胞的脱屑。这一结果与先前的一项研究一致，该研究表明肿块型 IBV 会导致输卵管器官培养中的上皮细胞变性和脱屑 。

  通常，宿主通过由干扰素 (IFN) 介导的经典炎症反应和抗病毒免疫反应来防御细胞内病毒。IFN-γ 是 Th1 控制反应的关键细胞因子，对控制细胞内病原体至关重要 。IFN-γ 还可以在炎症反应中与促炎细胞因子如 IL-1β 和 IL-6 协同作用。先前的数据表明，感染减毒 IBV 会上调促炎细胞因子的表达，包括 IL-1β、IL-6 和 IFN-γ 。目前的结果表明，在 QXL 组中 ，IL-1β、IL-2 和 IL-6 的表达比正常值增加了大约 2-30 倍，而 IFN-γ 表现出更强的增加，在某些情况下更多比正常水平高出 500 倍。

 本研究在QXL组输卵管漏斗部观察到巨噬细胞，其中IFN-γ的表达增加近500倍。I 型干扰素是对病原体的先天免疫反应的标志，可直接或间接作用于自然杀伤 (NK) 细胞、CD8 ⁺细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL)、树突状细胞 (DC) 和 B 细胞以调节适应性免疫反应[ 32]。目前的结果表明，在QXL组中，IFN-α在漏斗部和枕骨大部的表达升高。此外，我们还观察到除峡部外，QXL组输卵管中颗粒酶和穿孔素的水平显著增加。这些数据表明 ，QXL 菌株诱导由 Th1 细胞驱动的细胞介导的炎症反应，随后募集巨噬细胞、NK 细胞和其他先天免疫细胞分泌 I 型 IFN 和细胞毒性分子以抑制病毒。过度的免疫反应也会导致输卵管病变。然而，在 QXL 组的峡部，既没有检测到 IFN-α，也没有检测到细胞毒性分子，IHC 结果显示病毒抗原在峡部分布最广泛。这些结果表明，峡部比输卵管的其他部分更容易受到 QXL 应变的影响。在 M41 菌株中，促炎细胞因子和抗病毒分子的表达没有显著改变。因此，我们推测诱导先天免疫反应的能力可能与病毒致病性有关。这与之前的研究一致。

感染 IBV 会影响鸡蛋的质量，例如软壳蛋和沙壳蛋。因此，我们评估了参与蛋壳和蛋壳膜形成的基因的表达。I 型胶原蛋白在峡部表达，蛋壳膜在卵子通过输卵管的过程中形成 。以前的研究表明，纤维成分是由峡部的管状腺体分泌的 。目前的结果表明，在QXL组攻击后8天，峡部I型胶原蛋白的表达下调。通常，在蛋壳钙化过程中，子宫内 CaBP-D28k 的 mRNA 水平会增加 。钙沉积不足是蛋壳形成过程中导致蛋壳质量变差的重要原因。

  我们的结果表明，在病毒攻击后 4 天和 8 天，QXL 组中 CaBP-D28k 的表达明显低于对照组。峡部和子宫中 I 型胶原蛋白和 CaBP-D28K 合成的下降可能与免疫相关分子的升高有关。因此，QXL菌株可能通过抑制I型胶原蛋白和CaBP-D28k的合成来影响壳膜和蛋壳的形成。这些结果也支持 Nii 等人的研究结果。，谁表明减毒 IBV 可以降低 I 型胶原蛋白和 CaBP-D28k 的表达。

结论

  本研究的发现可能有助于提高对鸡产蛋期 QX 型 IBV 致病性的认识，并制定干预这种感染的策略。但本研究主要是对该现象的描述，QX型IBV向输卵管的发病机制尚需进一步研究。总体而言，我们的研究结果强调了 QX 型 IBV 对产蛋期输卵管不同部位的高致病性，其主要表现为固有层的显著病理变化以及参与蛋壳和蛋壳膜形成的基因的无序表达。

• 致谢本文作者：

• Xiaorong Zhang, Kun Yan, Chengcheng Zhang, Mengjiao Guo， Shuqin Chen, Kai Liao, Zongyi Bo, Yongzhong Cao 和 Yantao Wu。