戴光文,謝麗華*,江精華,李 媚,梁 真,蘇志毅,嚴(yán) 紅
(1.梧州市動物疫病預(yù)防控制中心,廣西梧州543002;2.梧州市動物衛(wèi)生監(jiān)督所,廣西梧州543002)
豬繁殖與呼吸綜合征(PRRS,又稱豬藍耳?。┦怯韶i繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)引起的一種急性傳染病,以母豬繁殖障礙、仔豬高病死率、發(fā)熱、藍耳、呼吸困難為特征。該病于1987年首次在美國報道[1],此后世界各地均有發(fā)生。歐美先后分離到病原,分別被鑒定為歐洲型和美洲型兩種基因型。我國在1996年首次分離到美洲型PRRSV[2],迄今國內(nèi)以該型毒株流行為主。2006年在我國南方高熱豬群中發(fā)現(xiàn)美洲型PRRSV NSP2基因發(fā)生缺失變異[3],形成具有高致病性的毒株,對養(yǎng)豬業(yè)危害巨大。當(dāng)前我國豬群同時遭受美洲型PRRSV 高致病性毒株和經(jīng)典毒株的侵害[4],兩種毒株引起的豬群癥狀和病變幾乎相同,難以從臨床上進行區(qū)分,逐一進行實驗室鑒定存在耗時過長、浪費試劑等缺點。本研究旨在建立可以同時檢測美洲型PRRSV 高致病性和經(jīng)典毒株的RT-PCR鑒別方法,并以此開展豬藍耳病的快速診斷。
1.1.1 主要試劑 總RNA 提取試劑盒和DNA Marker(TIANGEN);M-MLV 逆轉(zhuǎn)錄酶、重組核酸酶抑制劑、TaqDNA 聚合酶和dNTP Mix(Invitrogen);核酸染料GelRed(Biotium);豬繁殖與呼吸綜合征病毒(Nsp2 1594~1680變異株)RT-PCR檢測試劑盒(北京世紀(jì)元亨),用于比較試驗。
1.1.2 儀器設(shè)備 PCR 儀、高速冷凍離心機、凝膠成像系統(tǒng)(珠海黑馬公司);電泳儀槽(君意JY600C)、微量移液器(芬蘭Beta)、二級生物安全柜(BHC-1300ⅡA2)等。
1.1.3 參照物 變異株TJM-F92、經(jīng)典株CH-1R活疫苗(每頭份不少于105.0TCID50)分別用于PRRSV 兩種毒株的陽性對照。豬瘟(細胞源)、豬偽狂犬?。℉B-98株)、豬乙型腦炎(SA14-14-2株)、豬傳染性腹瀉-豬流行性腹瀉-輪狀病毒三聯(lián)活疫苗用于特異性試驗。
1.1.4 樣品來源 10份豬血清(編號X1~X10)采自散養(yǎng)戶臨床無癥狀豬,6份豬組織(編號Z1~Z6)為屠宰場豬有病變的肺、脾、淋巴結(jié)混樣。
1.2.1 引物設(shè)計 根據(jù)GenBank 登陸的美洲型PRRSV TJ株(登錄號EU860248)、CH-1a株(登錄號AY032626)及其他毒株核苷酸全序列,綜合利用Primer 5.0和Oligo 6生物軟件分析,設(shè)計一對可以同時擴增變異毒株和經(jīng)典毒株NSP2基因的特異性共有引物(位于NSP2不連續(xù)缺失90個核苷酸位點兩端,上游引物P1:5′-TCCACCAAGAGTTCAACCT-3′,下 游 引 物P2:5′-GACGCAGACAAATCCAGAG-3′),預(yù)期擴增基因片段分別為342bp(變異毒株)和432bp(經(jīng)典毒株)。引物由Invitrogen公司合成。
1.2.2 抽提和RT-PCR 取稀釋后的活疫苗或臨床樣品上清液200μL,按照總RNA 提取試劑盒和逆轉(zhuǎn)錄酶說明書提取RNA 和進行RT。對PCR 反應(yīng)體系進行優(yōu)化,最終確定為10×PCR buffer 2.5 μL,MgCl2(50mmol/L)0.75μL,上、下游引物(10 μmol/L)和dNTP Mix(10 mmol/L)各0.5μL,DNA 聚合酶(5U/μL)0.2μL,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物1μL,加滅菌水至25μL。PCR反應(yīng)程序為:95℃預(yù)變性5 min;94℃30s,58℃30s,72℃45s,35 個循環(huán);72℃延伸10min。
1.2.3 瓊脂糖凝膠電泳 配制新鮮的1×TAE 電泳液和12g/L瓊脂糖凝膠(經(jīng)GelRed染色),每孔加入PCR 產(chǎn)物8μL,電壓8V/cm,室溫25℃,電泳后拍照。
1.2.4 特異性、敏感性、重復(fù)性和比較試驗 利用滅菌生理鹽水將豬瘟、豬偽狂犬病、豬乙型腦炎、豬傳染性腹瀉-豬流行性腹瀉-輪狀病毒等活疫苗稀釋后作為待檢樣品進行RT-PCR 特異性試驗。將TJM-F92株、CH-1R 株 活 疫 苗 按 照101、102、103、104、105、106倍連續(xù)稀釋后進行RT-PCR 敏感性擴增。用本研究方法對10份臨床樣品進行3次重復(fù)檢測,并與商品化試劑盒檢測比較。
1.2.5 臨床應(yīng)用 對臨床16份樣品進行檢測。
CH-1R、TJM-F92均擴增出預(yù)期大小的目的片段(即432bp和342bp),陰性對照、豬瘟、豬偽狂犬病、豬乙型腦炎、豬傳染性腹瀉、豬流行性腹瀉、輪狀病毒沒有擴增出條帶(圖1)。
圖1 RT-PCR 特異性檢測Fig.1 RT-PCR specificity assay
圖2 變異株敏感性試驗Fig.2 The sensitivity test of the variant strain
反應(yīng)體系能擴增出105倍稀釋的變異株模板(圖2)和104倍稀釋的經(jīng)典株模板(圖3),可以檢測出低至101TCID50的病毒感染量。
圖3 經(jīng)典株敏感性試驗Fig.3 The sensitivity test of the classic strain
對豬血清(X6~X10)和豬組織(Z1~Z5)利用本法重復(fù)3次檢測,樣品X9、Z1、Z4、Z5為PRRS變異株陽性,其他樣品為陰性,3次結(jié)果無差異。利用商品化豬繁殖與呼吸綜合征病毒(Nsp2 1594~1680變異株)RT-PCR檢測試劑盒檢測,陽性出現(xiàn)278 bp,結(jié)果與研究建立的方法符合率100%(圖4)。
從散養(yǎng)戶和屠宰場16份樣品中檢測出經(jīng)典株陽性1份(圖5血清X2),變異株陽性5份(圖5血清X9;圖6 組 織Z1、Z4~Z6),總體陽性率為37.5%,變異株占總毒株數(shù)的83.3%。
圖4 商品化試劑盒檢測結(jié)果Fig.4 Detection results by commercial kit
圖5 豬血清檢測結(jié)果Fig.5 Detection results of pig sera
圖6 豬組織檢測結(jié)果Fig.6 Detection results of pig tissues
PRRSV 診斷方法主要有酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)[5]、免疫過氧化物酶單層試驗(IPMA)[6]、血清病毒中和試驗(SVN)[7]、直接免疫熒光試驗(IFA)[8]、病毒分離鑒定[9]、核酸序列測定[10]、針對單一PRRSV 毒株的反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RTPCR)[11]等。前3 種方法常用于抗體檢測,不能區(qū)分免疫抗體和野毒感染抗體。IFA、病毒分離鑒定、核酸序列測定可以準(zhǔn)確地對病原做出鑒定,但耗費較長時間,不適合快速診斷。常規(guī)非鑒別性RTPCR 方法雖然快速,但是無法同時檢測變異株和經(jīng)典株感染。本研究利用美洲型豬繁殖與呼吸綜合征病毒變異株相對于經(jīng)典株在NSP2基因上不連續(xù)缺失90個核苷酸的標(biāo)志特征,設(shè)計特異性共有引物,可以同時快速對2種毒株進行鑒別檢測。瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)對相差90bp 的2 個較大分子量片段(500bp以上)很難用肉眼分辨,因此本研究設(shè)計的引物擴增片段(432bp和342bp)在標(biāo)準(zhǔn)分子質(zhì)量400bp條帶附近,電泳后用肉眼清晰辨別,不用測序即可快速鑒別。
試驗表明本研究建立的方法具有良好特異性、敏感性、重復(fù)性和可靠性,只能擴增出美洲型PRRSV 基因,豬群當(dāng)中常見的CSFV、PRV、JEV、TGEV、PEDV、RV 等病毒不會干擾結(jié)果,可擴增出低至101TCID50的病毒感染量,可以與國內(nèi)優(yōu)秀商品化試劑盒媲美。該法需要注意,1孔DNA Marker最多給予6個樣品提供參照,否則電泳斜度可能造成分辨誤差。在電泳過程中要控制電壓溫度,并且使用新配置的電泳液和凝膠才能跑出良好效果。
臨床上從豬血清、豬組織中都可以檢測出PRRSV,表明建立的方法可以用于活體豬常規(guī)監(jiān)測,也可以用于病死豬鑒定檢測。豬血清陽性率(2/10)低于豬組織陽性率(4/6),這與PRRSV 侵入機制、細胞受體和體內(nèi)分布有關(guān)[12-13]。PRRSV 主要侵害含有巨噬細胞的器官如肺臟、淋巴結(jié)等,在肺臟中含量高且維持時間長,在血液中含量稍低且維持時間短。變異株所占總毒株的83.3%,表明當(dāng)前豬群主要以高致病性變異毒株流行為主,這與相關(guān)報道結(jié)果一致[14-16]。通過檢測發(fā)現(xiàn),屠宰場和散養(yǎng)戶都是豬藍耳病發(fā)生風(fēng)險點,要加強監(jiān)控。
[1]Keffaber K K.Reproductive failure of unknown etiology[J].Swine Pract,1989,18(31):1-9.
[2]郭寶清,陳章水,劉文興,等.從疑似PRRS 流產(chǎn)胎兒分離PRRSV 的研究[J].中國畜禽傳染病,1996,22(2):1-5.
[3]Tian K,Yu X,Zhao T,et al.Emergence of fatal PRRSV variants:Unparalleled outbreaks of atypical PRRS in China and molecular dissection of the unique hallmark[J].PLoS One,2007,2(6):e526.
[4]范培虎,危艷武,郭龍軍,等.2005-2010 年我國部分地區(qū)PRRSV 流行毒株的遺傳變異分析[J].動物醫(yī)學(xué)進展,2011,32(3):1-7.
[5]陳進會,賴維莉,顏其貴.重組M 蛋白間接ELISA 檢測豬繁殖與呼吸綜合征病毒抗體[J].中國動物檢疫,2011,28(4):53-54.
[6]譚 斌,劉長明,危艷武,等.PRRSV-IPMA 抗體檢測試劑盒的研制及其應(yīng)用[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2006,36(11):25-29.
[7]冷超糧,安同慶,陳家锃,等.高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒GP5蛋白B表位誘導(dǎo)中和抗體能力的研究[J].中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報,2011,33(4):297-300.
[8]米立娟,呂宗吉,馬春全,等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒直接免疫熒光檢測方法的建立[J].中國動物傳染病學(xué)報,2013,21(1):42-47.
[9]楊德康,王桂軍,李 郁,等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒的分離鑒定[J].畜牧與獸醫(yī),2009,41(5):78-80.
[10]施開創(chuàng),林昌華,張步嫻,等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒GX1003株全基因序列測定與分析[J].動物醫(yī)學(xué)進展,2013,34(2):30-36.
[11]何世成,鄒 敏,劉道新,等.高致病性豬繁殖與呼吸綜合征病毒RT-PCR檢測方法的建立[J].動物醫(yī)學(xué)進展,2009,30(7):10-13.
[12]張奕強,劉文倩,劉永生,等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒侵入介體的研究進展[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2011,41(3):109-114.
[13]方桂友,王隆柏,莊向生,等.變異型豬繁殖與呼吸綜合征病毒在人工感染豬體內(nèi)分布情況[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,26(3):5-10.
[14]張玉德,王光祥,吳錦艷,等.2007-2010年間我國西北地區(qū)豬繁殖與呼吸綜合征病毒的分子流行病學(xué)調(diào)查[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2012,42(10):1081-1088.
[15]劉沫飛,李 蕾,鄭 輝,等.2010-2011年我國五省PRRSV分離株ORF5基因遺傳變異分析[J].動物醫(yī)學(xué)進展,2012,33(12):6-11.
[16]趙日浪,施開創(chuàng),林昌華,等.廣西區(qū)2008-2011年豬繁殖與呼吸綜合征病毒NSP2基因的遺傳變異分析[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2012,42(8):784-790.