彭金美,安同慶,趙鴻遠(yuǎn),劉益民,陳家锃,冷超糧,孫 艷,常 丹,田志軍*,童光志
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所獸醫(yī)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/豬病研究室,黑龍江哈爾濱150001;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所,上海200241)
豬偽狂犬病(Pseudorabies,PR)是由 PR病毒(PRV)引起的一種豬急性傳染病。PRV可以感染不同年齡段的豬,但以妊娠母豬和哺乳仔豬感染最為嚴(yán)重:導(dǎo)致妊娠母豬流產(chǎn)、死胎和木乃伊胎;哺乳仔豬出現(xiàn)神經(jīng)癥狀、麻痹、衰竭死亡,死亡率幾乎高達(dá)100%。在規(guī)模化豬場(chǎng),一般采用PRV基因缺失疫苗進(jìn)行防制。雖然偶爾有病毒分離的報(bào)道[1-3],但總體而言該病得到了有效的控制。但2011年以來(lái),許多使用基因缺失活疫苗免疫的規(guī)模化豬場(chǎng)出現(xiàn)了疑似PR流行,主要表現(xiàn)為豬群gE抗體陽(yáng)性率顯著升高,母豬產(chǎn)弱仔、死胎,仔豬出現(xiàn)神經(jīng)癥狀及死亡等。本研究對(duì)從部分省份的14個(gè)PR免疫豬場(chǎng)送檢的153份臨床樣品進(jìn)行PRV野毒的分離鑒定、gE基因序列分析及血清中和試驗(yàn),結(jié)果初步表明這些豬場(chǎng)流行的PRV野毒具有某種程度的抗原變異。
1.1 病毒株及病料 PRV Bartha k61疫苗株和PRV經(jīng)典強(qiáng)毒雙城株(PRV-S)為本實(shí)驗(yàn)室保存。疑似PR發(fā)病豬腦組織153份,分別來(lái)自于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙、河南等5個(gè)省14個(gè)免疫PRV Bartha k61弱毒疫苗的豬場(chǎng)。取適量組織進(jìn)行勻漿,勻漿液一部分用于提取病毒基因組DNA做PCR鑒定,一部分用于病毒分離鑒定。
1.2 細(xì)胞及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 Vero細(xì)胞為本實(shí)驗(yàn)室保存;BALB/c小鼠和實(shí)驗(yàn)豬購(gòu)自哈爾濱獸醫(yī)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。
1.3 引物設(shè)計(jì)及合成 根據(jù)GenBank中登錄的PRV基因組序列(NC_006151)分別設(shè)計(jì)擴(kuò)增部分gE基因的檢測(cè)引物(gEup1:5'-GCCTGCCACCCGGACC TGGT-3'; gELow1: 5'-CACGTACAGCCCCGACTCG TCC-3')和用于gE全基因擴(kuò)增和序列分析的引物(gEup2:5'-ATGCGGCCCTTTCTG-3';gELow2:5'-C GGTTCTCCCGGTATTTAAGC-3')。
1.4 病毒基因組的提取及PCR擴(kuò)增 參照文獻(xiàn)[4]的方法進(jìn)行操作。
1.5 病毒分離 將PCR鑒定為陽(yáng)性的腦組織勻漿液,采用0.22μm濾器過(guò)濾除菌后,取1m L接種Vero單層細(xì)胞,孵育1h后更換含2%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液,逐日觀察細(xì)胞病變(CPE)。待70%左右的細(xì)胞出現(xiàn)CPE時(shí)收毒,凍融一次后,連續(xù)在Vero細(xì)胞中傳代擴(kuò)大培養(yǎng)。
1.6 病毒粒子的電鏡觀察 取Vero細(xì)胞中培養(yǎng)的第5代病毒液用2%磷鎢酸負(fù)染,在電鏡下觀察病毒粒子形態(tài)。
1.7 小鼠感染試驗(yàn) 6周齡~8周齡BALB/c小鼠65只,30只接種10×倍比稀釋(101~106)的 F5代分離毒,30只接種10×倍比稀釋(101~106)的PRV-S強(qiáng)毒株,每個(gè)稀釋度5只、每只經(jīng)腹股溝皮下接種0.1m L,并設(shè)5只小鼠注射等體積DMEM培養(yǎng)液作為陰性對(duì)照。觀察小鼠臨床癥狀及死亡情況并按Reed-Muench法計(jì)算其LD50。
1.8 病毒中和試驗(yàn) 采用固定病毒稀釋血清法測(cè)定疫苗株Bartha k61接種豬血清和新分離病毒接種豬血清對(duì)兩株病毒(Bartha k61和新分離病毒)的中和抗體效價(jià),操作過(guò)程參照文獻(xiàn)[5]的方法。抗血清制備:10頭40日齡PRV陰性仔豬,其中5頭肌注1m L含107.0TCID50的新分離PRV,5頭肌注1m L含107.0TCID50的PRV Bartha k61株,每周采血分離血清,56℃滅活30min,病毒量為100TCID50/孔。
2.1 病料檢測(cè) 將疑似PR發(fā)病豬場(chǎng)病料中的腦組織進(jìn)行勻漿,提取總DNA,以其為模板利用PRV gE特異性引物(gEup1/gELow1)進(jìn)行PCR檢測(cè)。結(jié)果表明從黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙、河南5省14個(gè)豬場(chǎng)中檢測(cè)到87份陽(yáng)性病料,各豬場(chǎng)均存在野毒感染。圖1為其中一個(gè)豬場(chǎng)的檢測(cè)結(jié)果。
2.2病毒的分離及鑒定 將部分陽(yáng)性腦組織勻漿液過(guò)濾除菌后接種Vero細(xì)胞,48h后即可以觀察到網(wǎng)狀的CPE(圖2)。利用gEup1/gELow1對(duì)培養(yǎng)物進(jìn)行PCR鑒定,能夠擴(kuò)增到預(yù)期大小的片段,而利用豬瘟、豬圓環(huán)病毒以及豬繁殖與呼吸綜合征病毒特異性引物[6]擴(kuò)增均呈陰性反應(yīng)。將F5代培養(yǎng)物負(fù)染后進(jìn)行電鏡檢測(cè),可以觀察到病毒粒子呈圓形,有中空和實(shí)心兩種特征,有的有囊膜有的無(wú)囊膜(圖3)。將其中一分離病毒命名為PRV HeN1。對(duì) BALB/c小鼠的 LD50為 102.37TCID50,PRV-S對(duì)BALB/c小鼠的LD50為103.83TCID50。注射DMEM培養(yǎng)液的對(duì)照鼠無(wú)任何臨床癥狀。
2.3 gE基因序列分析 采用gEup2/gELow2引物,以提取的陽(yáng)性病料組織和細(xì)胞培養(yǎng)物的DNA為模板,擴(kuò)增完整的gE基因編碼區(qū),克隆于pMD18-T載體中進(jìn)行測(cè)序。利用生物學(xué)軟件DNAStar 6.24對(duì)PRV gE核苷酸序列進(jìn)行比對(duì),結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)室最近分離的PRV均位于一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分支中,與以前分離的病毒株親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)(圖4)。
2.4 小鼠感染試驗(yàn) BALB/c小鼠接種PRV HeN1株和PRV-S株后均出現(xiàn)了典型的PR癥狀:發(fā)病鼠撕咬接種部位,導(dǎo)致局部被毛脫落、皮膚出血、嚴(yán)重者后肢被咬斷,接種病毒量在103.0~106.0TCID50的小鼠在接種后72h內(nèi)死亡。通過(guò)計(jì)算PRV HeN1
2.5 血清交叉中和試驗(yàn) 利用中和試驗(yàn)測(cè)定了PRV Bartha k61和HeN1接種豬在不同時(shí)間點(diǎn)采集的血清對(duì)Bartha k61和HeN1病毒的中和能力。結(jié)果表明,Bartha k61接種豬產(chǎn)生的中和抗體水平與HeN1接種豬相比普遍較低,能夠50%中和自身病毒的血清稀釋度均在1∶20~1∶40之間,對(duì)分離病毒HeN1的中和能力更低,50%中和病毒的血清稀釋度在1∶10左右(圖5A)。HeN1接種豬在感染后2周即能夠產(chǎn)生高水平的中和抗體,50%中和病毒的血清稀釋度均在1∶80以上,而且對(duì)兩種病毒的中和能力均較高(圖5B)。
PR是危害養(yǎng)豬業(yè)的重要傳染病,目前PR防制主要依靠接種基因缺失疫苗。歐盟許多國(guó)家通過(guò)使用gE-的基因缺失疫苗和與之相配套的鑒別診斷方法控制和根除了PR。我國(guó)于上世紀(jì)70年代從匈牙利引進(jìn)了PRV Bartha k61株[7-8],該病毒株是公認(rèn)的優(yōu)良疫苗株,上世紀(jì)90年代以來(lái)國(guó)內(nèi)規(guī)?;i場(chǎng)普遍使用該疫苗,使PR得到了很好的控制[9-10]。但近一年多來(lái)不斷有豬場(chǎng)發(fā)生PR流行,并且呈逐漸嚴(yán)重的趨勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)室從黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河南等省的豬場(chǎng)送檢發(fā)病豬組織中通過(guò)PCR和細(xì)胞接種證明為PRV野毒感染。這些豬場(chǎng)均按照正常程序接種PRV Bartha k61疫苗,因此新分離的病毒是否發(fā)生了變異有待深入研究。本實(shí)驗(yàn)室對(duì)檢測(cè)和分離的野毒株gE基因進(jìn)行了測(cè)序并與GenBank中登錄的相應(yīng)序列進(jìn)行比對(duì),其同源性均在97%以上,但本實(shí)驗(yàn)分離的PRV均在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分支中,是否這些病毒株形成一個(gè)新的流行毒株群還有待更多的分子流行病學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證。
近期發(fā)生PR豬場(chǎng)的主要表現(xiàn)為仔豬出生后有腹瀉和神經(jīng)癥狀,死亡率較高,發(fā)生類(lèi)似癥狀的豬場(chǎng)有時(shí)誤診該病為高致病性豬藍(lán)耳病、豬瘟和流行性腹瀉。另外,PRV感染豬幾乎不形成病毒血癥,因此在血液中檢出PRV的概率很低,而我們?cè)诓×系臋z測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)腦組織的病毒含量高,因此該病的診斷應(yīng)盡量以發(fā)病豬的腦組織檢測(cè)為主。PRV基因組GC含量高達(dá)70%,設(shè)計(jì)檢測(cè)病毒的PCR引物難度較大,有時(shí)造成檢測(cè)樣品不夠敏感。由于以上原因,PR目前在我國(guó)的流行現(xiàn)狀還不清楚。
利用微量中和試驗(yàn)進(jìn)行血清學(xué)分析表明,Bartha k61株接種豬血清產(chǎn)生中和抗體水平較低,對(duì)HeN1分離株的中和能力差,而HeN1分離株接種豬血清產(chǎn)生抗體水平高,而且對(duì)Bartha k61株也具有較高的交叉中和能力,表明PR現(xiàn)地流行的病毒株與疫苗株之間在抗原性存在一定的差異。但現(xiàn)有疫苗株對(duì)HeN1分離株免疫保護(hù)效果還有待動(dòng)物試驗(yàn)來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證。
[1]袁慶志,禮卓然,南錫,等.豬偽狂犬病病毒的分離與鑒定[J].中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),1987,3(34):10-11.
[2]陳煥春,方六榮,何啟蓋,等.豬偽狂犬病病毒鄂A株的分離鑒定[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),1998,29(2):97-104.
[3]范偉興,胡敬東,吳加強(qiáng),等.豬偽狂犬病病毒魯A株的分離鑒定[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào),2003,23(6):538-540.
[4]彭金美,王瑜,田志軍,等.帶BAC質(zhì)粒的重組偽狂犬病病毒的構(gòu)建及其體外生長(zhǎng)特性研究[J].中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),2009,31(1):10-15.
[5]袁慶志,吳裕祥,李亞香,等.偽狂犬病免疫的研究Ⅰ、偽狂犬病弱毒疫苗的研究[J].中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),1983,1:1-6.
[6]童光志,周艷君,郝曉芳,等.高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒的分離鑒定及其分子流行病學(xué)分析[J].中國(guó)預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào),2007,29(5):323-327.
[7]Lomniczi B,Blan-Kenship M L,Ben-Porat T T.Deletions in the genomes of pseudorabies virus vaccine strains and existence of four isomers of the genomes[J].J Virol,1984,49(3):970-979.
[8]Petrovskis E A,Timm ins JG,Gierman T M,et al.Deletions in vaccine strains of pseudorabies virus and their effect on synthesis of glycoprotein gp63[J].JVirol,1986,60(3):1166-1169.
[9]K lupp B G,Lomniczi B,Visser N,et al.Mutations affecting the UL21gene contribute to avirulence of pseudorabies virus vaccine strain Bartha[J].Virology,1995,212(2):466-473.
[10]童光志,陳煥春.偽狂犬病流行現(xiàn)狀及我國(guó)應(yīng)采取的防制措施[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào),1999,19(1):1-2.