方向名称：呼吸道病毒病猪模型系统生物学
所属领域：农业
国家战略需求分析及需要解决的关键科学问题
重大动物疫病，特别是重大呼吸道病毒病严重威胁生猪生产，例如高致病性猪蓝耳病(HPPRRS)与猪流感。而HPPRRS、SARS、西班牙流感、高致病性禽流感、甲型H1N1流感都是天然免疫应答过强的呼吸道RNA病毒病，对青年人畜威胁更大。将HPPRRS用作天然免疫应答过强的呼吸道RNA病毒病模型，具有重要的参考意义。国内外资料表明猪圆环病病毒（PCV2）与猪蓝耳病病毒（PRRSV）共感染占猪共感染的50%以上，并且免疫抑制与持续性感染因共感染而加重。
以高致病性猪蓝耳病病毒（HPPRRSV）和猪流感病毒（SIV）单感染或HPPRRSV与PCV2共感染SPF猪为模型，在动物水平上，从蛋白质、磷酸化蛋白质与miRNA角度揭示RNA病毒病分子演化网络的系统生物学机制，鉴定对发病机制关键的蛋白质与miRNA并进行分子细胞生物学功能验证，作为本项目拟解决的关键科学问题，即着重绘制重大呼吸道RNA病毒病的天然免疫应答过强的调控分子演化网络图谱并阐明相关分子系统生物学机制，为寻求这类疫病防控新途径打下基础，具有重要实际意义。同时，获得这类病毒感染或共感染支配性蛋白谱和miRNA 谱，可用于药靶鉴定、抗病育种和早期诊治，从而发展疫病防控新策略。因此，本项目面向的是国家的重大需求。本项目是单股RNA 病毒感染猪免疫应答过程的蛋白质组与miRNA 组的系统生物学研究方面的尝试，对验证天然免疫应答过强的呼吸道RNA 病毒病重症肺损伤的关键蛋白质作用与miRNA 分子调控机制假设具有重要的理论和实际意义，对RNA 病毒感染的宿主应答的系统生物学研究将提供良好的医学实验动物模型。
主要研究内容和研究目标
主要研究内容：以HuN4 株HPPRRSV 与 SIV 单感染及HPPRRSV 与PCV2 共感染发病的SPF 猪为模型，应用蛋白组、磷酸化蛋白组、miRNA 组系统生物学的策略和技术，分析SPF 猪从正常到感染发病再到出现典型症状的过程中，蛋白、磷酸化蛋白与基于转录因子与其它蛋白作用靶标的miRNA 调控分子演化网络的遗传基础并绘制图谱，筛选与病毒感染相关的目标蛋白和miRNA；然后在细胞水平干预目标蛋白和miRNA，研究其在病毒感染过程中的作用，阐明miRNA 调控病毒感染的分子机制。通过计算功能蛋白组学与参入miRNA的“双色网络”分析预测新的关键基因与蛋白，解析其晶体结构并制备转基因动物模型，进一步阐明其功能。
研究目标：为开辟重大病毒病防控新途径打下关键基础，在动物重大病毒病病原感染免疫组系统生物学这一国际重大科学前沿领域占据重要地位，培养一批优秀人才。获得HPPRRSV 与 SIV 单感染及HPPRRSV 与PCV2 共感染SPF 猪发病过程中蛋白与miRNA 分子演化网络图谱并阐明关键分子致病机制，建立分子系统生物学演化模型；鉴定与早期诊断、药物靶标、抗病育种等相关的重要基因10 个，申报功能基因专利10 项；发表SCI 论文20 篇，影响因子累计80 以上。
建议单位（或建议人）：
西北农林科技大学张德礼
注：所属领域一栏，请填写“农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉、重要科学前沿、制造与工程科学、蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究、全球变化研究、干细胞研究”中的一个。
