Nano bạc tiêu diệt virus gây bệnh heo tai xanh (hội chứng rối loạn hô hấp và sinh sản PRRS)
Nghiên cứu này nhằm mục đích nghiên cứu tác dụng kháng vi-rút của các hạt nano bạc (AgNP) đối với vi-rút gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (PRRSV) trong ống nghiệm và phân tích sơ bộ cơ chế của nó, để đưa ra ý tưởng mới cho việc phòng ngừa và kiểm soát PRRSV. Nồng độ an toàn của AgNP cho các thí nghiệm tiếp theo được chọn từ 0.1875, 0.375, 0.75, 1.5, 3, 6 và 12 μg/mL bằng bộ dụng cụ CCK-8 được sử dụng để đánh giá độc tính của AgNP đối với tế bào Marc145. Tác dụng kháng vi-rút của nano bạc đối với PRRSV được đánh giá bằng quan sát dưới kính hiển vi, xét nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp, xác định nồng độ vi-rút và RT-PCR định lượng thời gian thực. Tác dụng bất hoạt trực tiếp của AgNP đối với PRRSV được đánh giá bằng xét nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp và RT-PCR định lượng thời gian thực. Tác dụng của AgNP đối với sự bám dính và xâm nhập của Các bội số nhiễm trùng khác nhau (MOI) của PRRSV (0,0001 đến 0,1) đối với tế bào Marc145 đã được phân tích bằng RT-PCR định lượng thời gian thực. Các tác động của AgNP đối với sự tăng sinh của PRRSV đã được phân tích bằng PCR định lượng thời gian thực sau khi các tế bào Marc145 được xử lý bằng AgNP tại các thời điểm đã chỉ định bị nhiễm PRRSV trong 3, 6, 12, 18 và 24 giờ. Nồng độ an toàn tối đa của AgNP đối với tế bào Marc145 là 1,5 μg/mL. Có cả tác dụng ức chế và bất hoạt nhất định của 0,375, 0,75 và 1,5 μg/mL AgNP đối với PRRSV. Sự bám dính và xâm nhập của các chủng MOI khác nhau vào tế bào Marc145 đã bị ức chế bởi AgNP và sự tăng sinh của PRRSV đã bị ức chế bằng cách thêm nano bạc vào lúc 3, 6, 12, 18 và 24 giờ h. AgNP có khả năng kháng PRRSV và khả năng kháng này được phát huy thông qua việc vô hiệu hóa trực tiếp PRRSV và ức chế sự bám dính, xâm nhập và phát triển của virus.
GIỚI THIỆU
Hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (PRRS) là một căn bệnh truyền nhiễm cao với tỷ lệ tử vong cao do virus gây hội chứng rối loạn sinh sản và hô hấp ở lợn (PRRSV). Bệnh này lần đầu tiên được báo cáo tại Hoa Kỳ vào năm 1987 và hiện đã lan sang các quốc gia và khu vực chăn nuôi lợn trên toàn thế giới. Bệnh được du nhập vào Trung Quốc vào năm 1996, gây ra thiệt hại lớn cho ngành chăn nuôi lợn. Các gen của PRRSV dễ bị đột biến và tái tổ hợp, gây ra sự đa dạng chủng loại. Tỷ lệ lưu hành của PRRSV ở Trung Quốc đã thay đổi rất nhiều từ chủng cổ điển CH-1a sang chủng PRRSV độc lực cao xuất hiện vào năm 2006, sau đó là chủng NADC30 được báo cáo vào năm 2008. PRRSV có thể gây tổn hại đến hệ thống miễn dịch của lợn bị nhiễm bệnh và dễ bị nhiễm trùng hỗn hợp với các tác nhân gây bệnh khác, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lợn. Hiện nay, phòng ngừa và kiểm soát PRRSV chủ yếu dựa vào khả năng miễn dịch của vắc-xin, nhưng khả năng bảo vệ chéo của cùng một chủng vắc-xin chống lại các chủng khác nhau còn yếu, khiến hiệu quả miễn dịch của nó bị hạn chế. Do đó, việc phát triển các loại thuốc hiệu quả chống lại PRRSV để phòng ngừa và kiểm soát sự xuất hiện của PRRS là rất cấp thiết, nhằm bù đắp cho những thiếu sót của khả năng miễn dịch vắc-xin trong phòng ngừa và kiểm soát PRRSV.
Vật liệu nano, là vật liệu mới, đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng kháng khuẩn do các đặc tính độc đáo của chúng. Trong số đó, các hạt nano bạc (AgNP) kết hợp các đặc tính của bạc và vật liệu nano, cho thấy tiềm năng kháng khuẩn mạnh và đã được sử dụng trong các ứng dụng phân phối thuốc, chẩn đoán, chống ung thư và kháng khuẩn. Một lợi thế của AgNP trong các ứng dụng kháng khuẩn là chúng không dễ phát triển khả năng kháng thuốc, có nhiều vị trí tác động và có thể đóng vai trò trong nhiều quá trình phát triển và nhiễm trùng của vi khuẩn trong cơ thể. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng AgNP có khả năng kháng nhiều loại vi-rút, bao gồm hội chứng hô hấp cấp tính nặng 2 (SARS-CoV2)*1, vi-rút gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV)d, vi-rút herpes simplex (HSV), vi-rút bệnh Newcastle (NDV) và vi-rút gây tiêu chảy dịch ở lợn (PEDV), và dự kiến sẽ được phát triển thành thuốc kháng vi-rút phổ rộng và có hiệu quả cao. Hiện nay, có rất ít báo cáo về khả năng kháng PRRSV của AgNP. Theo quan điểm này, nghiên cứu này đã sử dụng tế bào Marcl45 làm mô hình in vitro để khám phá xem AgNP có tác dụng chống PRRRSV in vitro hay không và khám phá sơ bộ cơ chế hoạt động của AgNP đối với PRRSV, nhằm đưa ra những ý tưởng mới cho việc phòng ngừa và kiểm soát PRRSV.
Vật liệu và phương pháp
Vật liệu
Các chủng và tế bào Chủng PRRSV: JXA1 đã được Phòng thí nghiệm nghiên cứu bệnh lợn thuộc Viện thú y, Viện hàn lâm khoa học nông nghiệp Quảng Đông phân lập và bảo quản; dòng tế bào Marc145 được Phòng thí nghiệm nghiên cứu bệnh lợn thuộc Viện thú y, Viện hàn lâm khoa học nông nghiệp Quảng Đông bảo quản. 1.1.2 Thuốc thử chính Nanosilver nồng độ 30.000 µg/ml, kích thước hạt 5-7 nm, mật độ 1,01 g/cm2 và pH 8,0 được mua từ Guangdong Shunde Zhengshanchuan Biotechnology Co., Ltd.; huyết thanh thai bò, trypsin và môi trường cơ bản 1640 được mua từ Gibeo; kháng thể chính chống lại protein N của PRRSV để dùng cho miễn dịch huỳnh quang được mua từ MEDIAN Diagnostics; bộ dụng cụ CCK-8 và kháng thể thứ cấp liên hợp FITC được mua từ Beyotime Biotechnology Co., Ltd.; bộ dụng cụ chiết xuất DNA/RNA của virus được mua từ Magen; và bộ dụng cụ One Step qRT-PCR SYBR Green được mua từ Nanjing Novozyme Biotechnology Co., Ltd.
1.2 Phương pháp
1.2.1 Nuôi cấy và xác định nồng độ PRRSV
Tiêm dịch PRRSV vào đĩa nuôi cấy tế bào Marc145, đặt vào lồng ấp nuôi cấy tế bào trong 1 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, thêm dịch duy trì và tiếp tục nuôi cấy cho đến khi tổn thương đạt 80% trở lên. Dung dịch vi-rút được pha loãng 10 lần theo một gradient, với tổng cộng 8 gradient (10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5 10-6, 10-7, 10-8), thêm vào đĩa 96 giếng tế bào Marc145, 10 bản sao cho mỗi gradient, 100 μL/giếng, ủ trong tủ nuôi cấy tế bào trong 1 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, thêm dung dịch duy trì, 200 μL/giếng, tiếp tục nuôi cấy cho đến khi tổn thương hoàn toàn, tính nồng độ bằng phương pháp Reed-Muench, thể hiện dưới dạng liều gây chết một nửa tế bào (TCID/mL).
1.2.2 Xét nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp (IFA)
Các tế bào Marc145 bị nhiễm PRRSV được cố định bằng 4% paraformaldehyde, thấm bằng 0,2% TritonX-100 sau 30 phút, chặn bằng 1% BSA ở nhiệt độ phòng sau 15 phút, thêm kháng thể chính chống lại protein N (pha loãng 1:1000) sau 30 phút và ủ ở 4°C qua đêm, thêm kháng thể thứ cấp (pha loãng 1:100) và ủ ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ. Các kháng thể thứ cấp không liên kết được rửa sạch bằng PBS và các tế bào được quan sát và chụp ảnh dưới kính hiển vi huỳnh quang.
1.2.3 RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực
Tổng RNA từ các tế bào Marc145 bị nhiễm PRRSV được chiết xuất và mức độ biểu hiện của gen N của PRRSV được phát hiện bằng RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực. Trình tự mồi được thiết kế theo tham chiếu đến Liu et al.a. Trình tự mồi là: gen PRRSVN, mồi thượng nguồn: 5′-AGATCATCATCGCCCAACAAAAC-3′, mồi hạ nguồn: 5′-GACACAATTGCCGCTCACTA-3′; gen tham chiếu nội bộ Bractin, mồi thượng nguồn. 5′-TCCCTGGAGA-AGAGCTACGA-3′, mồi hạ nguồn: 5′-AGCACTGT-GTTGGCGTACAG-3′, tất cả các mồi đều được tổng hợp bởi Sangon Biotech (Thượng Hải) Co., Ltd.
Hệ thống phản ứng PCR 20 L: 2× đệm 10 pL, enzyme 1L, mồi thượng nguồn và hạ nguồn (10µmol/L) mỗi loại 0,4 pL, RNA 2 juL, nước khử ion đến 20 L. Chương trình phản ứng PCR: 50°C 3 phút 95 30 giây: 95 C 10 giây. 60 C 30 giây. 45 1- Đường cong nóng chảy: 95 °C 15 giây, 60 °C 60 giây, 95 °C 15 giây, biểu hiện tương đối được phân tích bằng phương pháp 2-AMD.
1.2.4 Tác động độc hại của AgNP lên tế bào Marc145
Dung dịch gốc AgNP được pha loãng thành 7 nồng độ (12, 6, 3, 1,5, 0,75, 0,375, 0,1875 µg/mL) bằng môi trường nuôi cấy 1640. AgNP 0 µg/mL được sử dụng làm nhóm đối chứng và được thêm vào tế bào Marc145 trong các đĩa 96 giếng theo trình tự. Mỗi nồng độ được lặp lại 4 lần. Một đối chứng trống được thiết lập ở mức 100 µL/giếng. Các tế bào được nuôi cấy trong tủ ấm nuôi cấy tế bào trong 2 giờ. Phần dịch nổi được loại bỏ và dung dịch duy trì được thêm vào ở mức 100 µL/giếng. Các tế bào được nuôi cấy trong 48 giờ. Dung dịch CCK-8 được thêm vào và ủ trong 1 giờ. Độ hấp thụ được đo ở 450 nm.
1.2.5-Hiệu ứng nhiễm trùng kháng PRRSV của tiền xử lý AgNPs trên tế bào Mare145
AgNPs ở các nồng độ khác nhau (0, 1,5, 0,75, 0,375 µg/mL) ở 37°C trong 1 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, rửa bằng PBS và lây nhiễm tế bào Mare145 bằng PRRSV trong 1 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, rửa bằng PBS và thay thế môi trường duy trì. Tiếp tục nuôi cấy trong 48 giờ và sau đó thực hiện thử nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp, phương pháp tương tự như 1.2.2: thu thập dịch nuôi cấy và đông lạnh-rã đông ba lần để đo nồng độ, phương pháp tương tự như 1.2.1; thu thập dịch nuôi cấy để chiết xuất tổng RNA và sử dụng RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực để phát hiện mức độ biểu hiện của gen PRRSVN, phương pháp tương tự như 1.2.3.
1.2.6 Hiệu ứng bất hoạt của AgNP trên PRRSV
AgNP ở các nồng độ khác nhau (0, 0,75, 0,375, 0,1875 µg/mL) được trộn với PRRSV ở bội số nhiễm trùng (MOID) là 0,01, ủ ở 37°C trong 1 giờ, sau đó tiêm vào tế bào Marc145 đã phát triển thành lớp đơn và trong tình trạng tốt, và tiếp tục nuôi cấy trong 48 giờ. h sau đó, một thử nghiệm miễn dịch huỳnh quang gián tiếp đã được thực hiện, phương pháp giống như 1.2.2: nuôi cấy được thu thập và đông lạnh và rã đông ba lần để xác định nồng độ, phương pháp giống như 1. 2. 1.
1.2.7 Ảnh hưởng của AgNP đến sự bám dính của PRRSV vào tế bào Marc145
Đĩa tế bào Marc145 được làm lạnh trước ở 4°C, 0,75 µg/mL AgNP được trộn với PRRSV MOI khác nhau (0,0001~ 0, 1), và các tế bào Marc145 đã được làm lạnh trước được tiêm chủng và ủ ở 4°C trong 2 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, rửa đĩa bằng PBS và thêm dung dịch duy trì. Đĩa được đặt trong lồng ấp nuôi cấy tế bào để nuôi cấy thêm trong 48 giờ, nuôi cấy được thu thập để chiết xuất tổng RNA và mức độ biểu hiện của gen PRRSVN được phát hiện bằng RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực, phương pháp giống như 1. 2. 3.
- 2. 8 Ảnh hưởng của AgNP đến sự xâm nhập của PRRSV vào tế bào Marcl45
Marc145 Đĩa tế bào được làm lạnh trước ở 4°C và tế bào Marcl45 được lây nhiễm bằng PRRSV MOL khác nhau (0,0001-0,1), ủ ở 4°C trong 2 giờ, loại bỏ phần dịch trong, rửa đĩa bằng PBS và thêm dung dịch duy trì chứa 0,75 µg/mL AgNP, sau đó nuôi cấy tế bào trong lồng ấp nuôi cấy tế bào trong 3 giờ. Loại bỏ phần dịch trong, rửa đĩa bằng PBS và thêm dung dịch duy trì để nuôi cấy thêm trong 48 giờ. Thu thập dịch nuôi cấy để chiết xuất tổng RNA và phát hiện mức độ biểu hiện gen PRRSV N bằng phản ứng RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực. Phương pháp này giống như 1. 2. 3.
- 2. 9 Ảnh hưởng của AgNP đến sự tăng sinh của PRRSV Các tế bào Marcl45 đã phát triển thành lớp đơn và trong tình trạng tốt đã bị nhiễm PRRSV, ủ trong lồng ấp nuôi cấy tế bào trong 1 giờ, loại bỏ phần dịch nổi, rửa đĩa bằng PBS và thêm dung dịch duy trì, sau đó nuôi cấy tế bào trong lồng ấp nuôi cấy tế bào để nuôi cấy tiếp. Sau 3, 6, 12, 18 và 24 giờ, thay thế dung dịch duy trì bằng 0,75 µg/mL AgNP và nuôi cấy tế bào trong lồng ấp nuôi cấy tế bào để nuôi cấy tiếp. 48 giờ, thu thập dịch nuôi cấy để chiết xuất tổng RNA và phát hiện mức độ biểu hiện của gen PRRSVN bằng phương pháp RT-PCR định lượng huỳnh quang thời gian thực, phương pháp này giống như 1.2.3.
1.3 Phân tích thống kê dữ liệu
Dữ liệu thực nghiệm được xử lý sơ bộ bằng phần mềm Excel 2016 và dữ liệu thực nghiệm được phân tích phương sai một chiều và vẽ đồ thị bằng phần mềm GraphPad Prism 8.0. Kết quả được biểu thị dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn, P < 0,05 biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa; P < 0,01 biểu thị sự khác biệt cực kỳ có ý nghĩa.
2 Kết quả
2.1 Tác dụng độc hại của AgNP đối với tế bào Marc145
Như thể hiện trong hình, AgNP có một số độc tính nhất định đối với tế bào Marc145. So với nhóm AgNP 0 µg/mL, khả năng sống của tế bào sau khi xử lý bằng AgNP 3, 6 và 12 µg/mL giảm đáng kể (P < 0,01) và khả năng sống của tế bào ở nano bạc 0,1875, 0,375, 0,75 và 1,5 µg/mL giảm đáng kể. Không có thay đổi đáng kể nào về khả năng sống của tế bào sau khi xử lý (P> 0,05). Do đó, nồng độ nano bạc an toàn dưới 1,5 µg/ml đã được chọn cho các thí nghiệm tiếp theo.
So với nhóm AgNP 0 µg/mL, *, sự khác biệt là đáng kể (P <0,05); *** sự khác biệt là cực kỳ đáng kể (P <0,01). Hình 3 và 5 giống nhau
So với AgNP 0 ng/mL, ** Sự khác biệt đáng kể
(P <0,05);**, Sự khác biệt cực kỳ đáng kể (P <0,01).
Giống như hình 3 và hình 5
Hình 1 Tác dụng độc hại của AgNP đối với tế bào Marcl45
2.2 Tác dụng nhiễm virus PRRSV của nano bạc AgNP trước khi xử lý tế bào Marc145
Tế bào Marc145 được xử lý trước bằng nano bạc AgNP và sau đó bị nhiễm virus PRRSV. Kết quả miễn dịch huỳnh quang gián tiếp được thể hiện ở Hình 2. Như thể hiện ở Hình 2, so với nhóm AgNP 0 µg/mL, mức độ bệnh lý tế bào ở nhóm điều trị AgNP 0,375, 0,75.1,5 µg/mL yếu hơn và số lượng tế bào dương tính với miễn dịch huỳnh quang giảm. Để xác minh thêm hiệu quả nhiễm trùng kháng PRRSV của các tế bào được xử lý trước bằng AgNP, các nuôi cấy bị nhiễm đã được thu thập để phát hiện mức độ biểu hiện gen PRRSV N và xác định nồng độ virus PRRSV, và kết quả được thể hiện trong Hình 3. Như thể hiện trong Hình 3, so với nhóm AgNP 0 µg/mL, mức độ biểu hiện gen PRRSV N của các tế bào trong các nhóm xử lý bằng AgNP 0,375, 0,75 và 1,5 µg/mL đã giảm đáng kể hoặc cực kỳ đáng kể (P <0,05; P <0,01): nồng độ virus của các tế bào trong nhóm xử lý bằng nanosilver 0,375 µg/mL không có thay đổi đáng kể (P>0,05) và nồng độ virus của các tế bào trong nhóm xử lý bằng AgNP 0,75 và 1,5 µg/mL đã giảm cực kỳ đáng kể (P <0,01). Điều này cho thấy các tế bào Marc145 được xử lý trước bằng AgNP có khả năng kháng lại nhiễm trùng PRRSV nhất định,
Hình 2 Kết quả miễn dịch huỳnh quang gián tiếp của AgNP đối với PRRSV trong các tế bào Marcl45 được xử lý trước (200X)
2.3 Hiệu ứng bất hoạt của AgNPs đối với PRRSV
Sau khi đồng ủ với PRRSV, AgNPs đã lây nhiễm các tế bào Marc145. Kết quả của miễn dịch huỳnh quang gián tiếp được thể hiện trong Hình 4. Như thể hiện trong Hình 4, so với nhóm AgNPs 0 µg/mL, mức độ tổn thương tế bào và số lượng tế bào dương tính với miễn dịch huỳnh quang trong các nhóm AgNPs 0,375, 0,75.1,5 µg/mL đã giảm. Trong số đó, không có tế bào tổn thương nào trong nhóm điều trị bằng AgNPs 1,5 µg/mL. Để xác minh thêm hiệu ứng bất hoạt của AgNPs đối với PRRSV, mẫu nuôi cấy bị nhiễm đã được thu thập để xác định nồng độ vi-rút. Kết quả được thể hiện trong Hình 5. Như thể hiện trong Hình 5, so với nhóm AgNP 0 µg/mL, nồng độ vi-rút trong các nhóm xử lý AgNP 0,375, 0,75 và 1,5µg/mL đã giảm đáng kể (P <0,01) và không thấy tác dụng gây bệnh tế bào trong nhóm xử lý AgNP 1,5µg/mL, cho thấy AgNP có tác dụng bất hoạt nhất định đối với PRRSV.
Hình 4 Kết quả miễn dịch huỳnh quang gián tiếp về hiệu ứng bất hoạt của AgNP đối với PRRSV (200X)
Hình 5 Xác định độ chuẩn virus về hiệu ứng bất hoạt của nano bạc AgNP đối với PRRSV hiệu ứng bất hoạt
của AgNP đối với PRRSV
2.4 Hiệu ứng của nano bạc AgNP đối với sự bám dính của PRRSV vào tế bào Marc145
Như thể hiện trong Hình 6, khi các tế bào bị nhiễm PRRSV 0,0001 MOI, tiền xử lý bằng nano bạc AgNP làm giảm đáng kể mức độ biểu hiện của Gen N của PRRSV trong các tế bào bị nhiễm (P < 0,01); khi MOI tăng dần từng bước và sử dụng PRRSV MOI 0,001, 0,01 và 0,1 MOI để gây nhiễm, xử lý bằng AgNP cũng làm giảm đáng kể hoặc đáng kể mức độ biểu hiện của gen PRRSV N trong các tế bào bị nhiễm (P < 0,05; P < 0,01).
2.5 Tác động của AgNP đến sự xâm nhập của PRRSV vào tế bào Marc145
Như thể hiện trong Hình 7, khi các tế bào bị nhiễm PRRSV MOI 0,0001, xử lý bằng AgNP làm giảm đáng kể mức độ biểu hiện của gen PRRSV N trong các tế bào bị nhiễm (P < 0,01); khi MO1 tăng dần từng bước, các tế bào bị nhiễm 0,001, 0,01 và 0,1 MOI PRRSV, xử lý AgNP làm giảm đáng kể hoặc đáng kể mức độ biểu hiện của gen PRRSV N trong các tế bào bị nhiễm (P < 0,05; P < 0,01),
Hình 6 Tác dụng của AgNP đối với sự bám dính của PRRSV vào tế bào Marc145
Hình 7 Tác động của AgNP lên sự xâm nhập của PRRSV vào tế bào Mare145
2.6 Tác động của AgNP lên sự phát triển của PRRSV
Như thể hiện trong hình, mức độ biểu hiện của gen N của PRRSV giảm đáng kể hoặc cực kỳ đáng kể (P <0,05; P <0,01) khi AgNP được thêm vào tại các thời điểm khác nhau (3, 6, 12, 18, 24 giờ) sau khi tế bào bị nhiễm PRRSV.
Hình 8 Tác động của AgNP lên sự phát triển của PRRSV
3 Thảo luận
Cơ chế kháng vi-rút của nano bạc AgNP. Kích thước, hình thái, bề mặt, phân bố hạt và nồng độ của AgNP ảnh hưởng đến độc tính của AgNP. Nồng độ cao của AgNP có tác dụng độc hại đối với tế bào và có thể gây chết tế bào. Tiền đề của sự phát triển thuốc kháng vi-rút phải không độc hại. Do đó, thí nghiệm này trước tiên đã phân tích độc tính của AgNP đối với tế bào Marc145 và chọn nồng độ 1,5ug/mL trở xuống không độc hại đối với tế bào làm nồng độ an toàn cho các thí nghiệm tiếp theo. Nhiễm PRRSV ở tế bào Marc145 có thể gây ra các tổn thương rõ ràng. Sau khi sử dụng AgNP để xử lý trước các tế bào Marcl45 và sau đó lây nhiễm chúng bằng PRRSV, mức độ tổn thương đã giảm đáng kể. Mẫu nuôi cấy bị nhiễm được thu thập để định lượng RT-PCR huỳnh quang thời gian thực để phát hiện biểu hiện của gen PRRSVN. Kết quả cho thấy mức độ biểu hiện giảm đáng kể hoặc cực kỳ đáng kể. Xác định nồng độ vi-rút cũng thu được kết quả tương tự, chứng minh rằng AgNP có khả năng kháng nhất định đối với PRRSV.
Nano bạc đã trở thành điểm nóng nghiên cứu do các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của chúng và các đặc tính kháng khuẩn rộng rãi. Người ta đã xác nhận rằng chúng có khả năng kháng nhất định đối với vi khuẩn, nấm và vi-rút. Trong số đó, tác dụng kháng vi-rút đã thu hút được nhiều sự chú ý và các nghiên cứu liên quan về AgNP chống lại SARS-CoV2 đã được thực hiện. PRRS gây nguy hiểm nghiêm trọng cho ngành chăn nuôi lợn toàn cầu. Phòng ngừa và kiểm soát PRRS là rất quan trọng đối với chăn nuôi lợn khỏe mạnh. Việc phòng ngừa và kiểm soát PRRS hiện nay dựa trên vắc-xin, nhưng việc phòng ngừa và kiểm soát vắc-xin có một số hạn chế nhất định. Do đó, việc phát triển thuốc chống lại PRRSV có ý nghĩa rất lớn. Nghiên cứu này đã tiến hành các thí nghiệm trong ống nghiệm để khám phá tác dụng của AgNP đối với PRRSV và khám phá sơ bộ quá trình lây nhiễm của PRRSV, và sự phát triển của thuốc kháng vi-rút chủ yếu bao gồm việc vô hiệu hóa trực tiếp vi-rút và can thiệp vào quá trình lây nhiễm của vi-rút. Yang và cộng sự phát hiện ra rằng AgNP biến đổi curcumin (cAgNP) có thể trực tiếp vô hiệu hóa vi-rút hợp bào hô hấp ở người (RSV) và hiệu quả vô hiệu hóa tốt hơn so với AgNP biến đổi axit citric. AgNP có tác dụng vô hiệu hóa nhất định đối với vi-rút giống norovirus ở người, bao gồm calicivirus ở mèo (FCV) và norovirus ở chuột (MNV), và AgNP biến đổi với 3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate (PHBV18) (PHBV18/
AgNP) có tác dụng vô hiệu hóa mạnh hơn đối với vi-rút. Nghiên cứu này đã phân tích tác dụng vô hiệu hóa của AgNP đối với PRRSV. Kết quả cho thấy AgNP có tác dụng vô hiệu hóa nhất định đối với PRRSV. Sau khi PRRSV được xử lý bằng AgNP và sau đó lây nhiễm cho tế bào Marc145, nồng độ virus PRRSV giảm đáng kể. AgNP biến đổi TA (TA-AgNP) có thể phát huy tác dụng chống HSV-2 bằng cách ức chế sự bám dính và xâm nhập của virus vào tế bào. AgNP có kích thước hạt 10 nm có thể ức chế hiệu quả SARS-CoV-2 trong ống nghiệm. Cơ chế chống SARS-CoV2 chủ yếu đạt được bằng cách ức chế sự xâm nhập của virus vào tế bào. Nghiên cứu này phát hiện ra rằng AgNP có thể ức chế sự bám dính và xâm nhập của PRRSV vào tế bào Marc145 và có tác dụng ức chế nhất định đối với sự lây nhiễm của PRRSV ở các MOI khác nhau. Du et al.31 phát hiện ra rằng các hạt nano bạc sunfua (nanoclusters Ag: S, Ag2S NC) có thể ức chế sự phát triển của PEDV. So với nhóm đối chứng, nồng độ virus PEDV có thể giảm 3 bậc độ lớn sau 12 giờ tiếp xúc với AgzS NC. Sau khi xâm nhập vào tế bào, PRRSV nhân lên và phát triển, tạo ra nhiều hạt virus hơn và mở rộng tình trạng nhiễm trùng. Do đó, nghiên cứu này phân tích sâu hơn tác động của nano bạc AgNP lên sự phát triển của PRRSV sau khi xâm nhập vào tế bào Marc145
Kết quả cho thấy AgNP có tác dụng ức chế nhất định đối với sự phát triển của PRRSV sau khi xâm nhập vào tế bào Marc145, và việc bổ sung AgNP vào các thời điểm khác nhau cho thấy tác dụng ức chế. Nghiên cứu này đã khám phá sơ bộ cơ chế hoạt động của AgNP đối với PRRSV, nhưng cơ chế kháng vi-rút cụ thể của nó vẫn cần được nghiên cứu sâu hơn.
4 Kết luận
Nghiên cứu này xác định từ mức độ in vitro rằng nano bạc AgNP có nồng độ thấp hơn 1,5 µg/mL không có tác dụng đối với tế bào Marc145, đây là nồng độ an toàn và AgNP có tác dụng chống PRRSV trong phạm vi nồng độ an toàn, xác nhận thêm rằng AgNP có tác dụng chống PRRSV thông qua các tác động đa mục tiêu, không chỉ trực tiếp vô hiệu hóa PRRSV mà còn có tác dụng ức chế nhất định đối với sự bám dính, xâm nhập và phát triển của PRRSV trong quá trình nhiễm trùng.
Nguồn tham khảo: