楊 振 董昌海 李 琛 馬玉峰,2 倪 杰 王鉅華 金文杰 錢 鐘*
(1.揚(yáng)州優(yōu)邦生物藥品有限公司,江蘇揚(yáng)州 225008;2.金宇生物技術(shù)股份有限公司,內(nèi)蒙古呼和浩特 010030;3.揚(yáng)州大學(xué) 獸醫(yī)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225009)
禽腺病毒(Fowl adenoviruses)屬于腺病毒科的禽腺病毒屬成員,為無囊膜的雙股DNA病毒[1]。其中Ⅰ群禽腺病毒可以分為12個(gè)血清型(FAdV 1-12)。國際病毒分類委員會(huì)(ICTV)將禽腺病毒的12個(gè)血清型分為5個(gè)亞群(FAdV A-E)[2]。Ⅰ群禽腺病毒可以引起包括肉雞[3]、蛋雞[4]、鴨[5]以及鵝[6,7]的多種病變。不同亞群不同血清型的Ⅰ群禽腺病毒有不同的毒力,對家禽有不同的致病能力[2]。例如血清1型(FAdV-1)(FAdV-A)和血清4型(FAdV-4)(FAdV-C)主要引起禽類的肌胃糜爛或潰瘍(GEU)[8,9]和心包積液肝炎綜合征(HHS)。而血清2、7、8a、8b、11型則在世界范圍內(nèi)引起包涵體肝炎(Inclusion body hepatitis,IBH)癥狀[20]。
包涵體肝炎(Inclusion body hepatitis,IBH)最早于1963美國發(fā)現(xiàn)[10],1976我國臺(tái)灣報(bào)道,1988后遼寧、湖南、江蘇、吉林、河南、內(nèi)蒙古發(fā)生,2007年后又有山東、遼寧、吉林報(bào)告發(fā)生此病[11,12]。感染后發(fā)病率不高,7d~20W雞均可發(fā)生,3~7w多發(fā)。主要發(fā)生于雛雞,病雛生長受阻、羽毛蓬亂、蹲伏。多于48h內(nèi)死亡或逐減康復(fù)。雞群發(fā)病后會(huì)突現(xiàn)3~5d的死亡高峰。死亡率低,可能至10%,個(gè)別可達(dá)30%。有時(shí)病程也可持續(xù)2~3d。由于目前臨床無批準(zhǔn)的禽腺病毒疫苗,禽腺病毒的流行給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大的損失。
本研究從臨床采集發(fā)病雞的肝、脾、肺等病料組織病料中分離到三株病毒。通過實(shí)驗(yàn)室診斷證明所分離的病毒屬于Ⅰ群禽腺病毒(FAdV)成員,與GenBank參考序列進(jìn)行基因序列對比發(fā)現(xiàn),分離株為禽腺病毒E基因型血清8b型,分離毒株為禽腺病毒的疫苗研制提供一定的基礎(chǔ)。
2016~2017年從山東省、河南省具有典型病變的肉雞肝、脾、肺等病料組織,其中兩份為山東白羽肉雞,1份為河南海蘭褐蛋雞;
SPF雞胚,種蛋購自北京梅里亞維通公司,由本公司研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室孵化;SPF雞由本公司研發(fā)中心實(shí)驗(yàn)室孵化飼養(yǎng);分別采集健康雞、鴨、鵝、豚鼠、兔子全血(加抗凝劑),參照2015版《中國獸藥典》附錄中“紅細(xì)胞懸液制備法”進(jìn)行配制;Taq酶、RNA酶、dNTP、DNA marker購自南京諾唯贊生物技術(shù)有限公司;PCR擴(kuò)增儀為eppendorf公司產(chǎn)品;擴(kuò)增禽腺病毒 Hexon基因的特異性通用引物:FAdV-F:5’-AAT GTC CAN ACC GAR AAG GC-3’和FAdV-R:5’- CBG CBT RCA TGT ACT GGT A -3’,目的條帶大小為830bp。0.22μm濾器購自美國Millipore。
病毒分離和傳代 取病死雞肝、脾組織,剪碎,按1:5加入滅菌PBS溶液,研磨,勻漿,-70℃反復(fù)凍融3次,12000 r/min離心10min,取上清液用0.22μm濾膜過濾,經(jīng)絨毛尿囊膜接種7日齡SPF雞胚,0.2 ml/枚,每組5枚,同時(shí)設(shè)對照組雞胚2枚,置37℃孵育。棄去24h內(nèi)死亡的雞胚,將24h以后死亡的雞胚置4℃冰箱,收集尿囊液進(jìn)行血凝試驗(yàn),同時(shí)收取胚體和絨尿膜,無菌研磨后分裝,-70℃冷凍保存?zhèn)溆?。將收獲的尿囊液和絨尿膜以及胚體研磨液100倍稀釋后,經(jīng)絨毛尿囊膜接種7日齡SPF雞胚進(jìn)行傳代。
取40只21日齡健康 SPF雞,分開飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)組三組分別頸部皮下注射100倍稀釋的病毒液0.2ml,對照組每只注射同等劑量的無菌生理鹽水。每天觀察雞狀況。死亡雞剖檢,取肝、脾組織進(jìn)行病毒鑒定。
分別取上述不同來源分離株,濃縮2倍制備成待檢病毒液。按照現(xiàn)行《中國獸藥典》附錄中的“紅細(xì)胞凝集實(shí)驗(yàn)法”,分別對雞、鴨、鵝、豚鼠、兔子的1%紅細(xì)胞懸液進(jìn)行凝集實(shí)驗(yàn)。
按照參考文獻(xiàn)[2]所述的方法提取各分離株的基因組。以基因組DNA為模板,禽腺病毒 Hexon基因的特異性引物進(jìn)行擴(kuò)增。反應(yīng)條件如下:95℃預(yù)變性5min;94℃變性45s,55℃退火45s,72℃延伸1min,35個(gè)循環(huán);最后進(jìn)行72℃延伸10min。PCR產(chǎn)物經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠(1.0g/L)電泳進(jìn)行鑒定,陽性的樣品目的序列克隆后送南京金斯瑞生物科技有限公司測序,每份樣本進(jìn)行三次測序,并對測定的序列結(jié)果進(jìn)行BLAST(網(wǎng)址:http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)搜索分析。
三份病料分別接種SPF雞胚后,實(shí)驗(yàn)組雞胚在120~240h內(nèi)死亡,未接種的對照雞胚均健康存活。與對照雞胚相比,感染胚可見絨毛尿囊膜水腫增厚,胚體全身嚴(yán)重出血,多數(shù)胚胎的肝發(fā)黃,有的有出血點(diǎn)(圖1)。每組病死雞胚尿囊液清澈,分別收獲后取樣菌檢,均無細(xì)菌和霉菌生長。病毒在SPF雞胚傳代,每代均能致雞胚死亡。
分離株病毒分別接種21日齡SPF雞后,在72h后開始發(fā)病,發(fā)病時(shí)相繼出現(xiàn)精神沉郁,翅膀下垂,羽毛蓬亂,屈腿蹲立(圖2),病死雞剖檢可見腫大,邊緣鈍厚,表面有大小不等出血點(diǎn)、條、斑,黃白色點(diǎn)狀、斑狀壞死灶,色澤偏黃,也可見少量心包積液。與臨床發(fā)病雞癥狀一致。實(shí)驗(yàn)組死亡率為30%~70%,對照組正常,PCR檢測實(shí)驗(yàn)組雞,禽腺病毒陽性率100%。
圖1 病料接種SPF雞胚胚體病變照
圖2 SPF雞攻毒實(shí)驗(yàn)病變圖
分離的病毒株對雞、鴨、鵝、豚鼠、兔子的1%紅細(xì)胞懸液均無血凝性。
各分離株Hexon基因擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)1.0%瓊脂糖凝膠電泳分析,均可見約830bp的目的條帶,DNA大小與預(yù)期的結(jié)果相符(圖3)。將擴(kuò)增的目的片段送南京金斯瑞生物科技有限公司測序,對結(jié)果分析顯示,分離株Hexon基因序列均與GenBank數(shù)據(jù)庫中的參考株禽腺病毒最為相近,與參考序列FAdV-8b核苷酸同源性為97.1%~99.1%(圖3),分離株之間的核苷酸同源性為99.5%~100%。
圖3 分離株病毒PCR鑒定結(jié)果和同源性分析
將分離株目的基因與參考序列基因使用MEGA.5[13]軟件構(gòu)建序列進(jìn)化樹,結(jié)果顯示分離的病毒與E基因型禽腺病毒血清8b型參考序列處于同一個(gè)分支(圖5),結(jié)果表明分離的病毒為禽腺病毒血清8b型。
圖5 各分離株Hexon基因序列與參考基因序列進(jìn)化樹分析(Neighbor-joining,1000 replicates)
本研究通過PCR 擴(kuò)增、序列分析和動(dòng)物試驗(yàn),分離了3株病毒,最終確診病毒為血清8b型FAdV。使用針對Ⅰ群FAdV 的Hexon基因特異性引物可以對所有Ⅰ群FAdV進(jìn)行檢測,測序分析后可進(jìn)行基因型和血清型的區(qū)分[14]。對分離株病毒經(jīng)基因分析發(fā)現(xiàn)分離株與Ⅰ群FAdV基因E型血清8b型參考毒株同處一個(gè)進(jìn)化樹分支,親緣關(guān)系較近,與參考株的同源性為97.1%~99.1,分離株之間的核苷酸同源性為99.5%~100%,表明不同地區(qū)流行的Ⅰ群禽腺病毒為同一個(gè)血清型。Ⅰ群FAdV大多在肉雞上發(fā)生于3-5周齡,偶爾會(huì)感染10-20周齡左右蛋雞和種雞[15]。本研究中,山東和河南分離株分別分離自商品白羽肉雞和蛋雞,發(fā)病日齡在三周內(nèi),表明該病毒可以感染不同品種的雞群。符合該病的流行病學(xué)特點(diǎn)。
根據(jù)之前報(bào)道[16],我們通過絨毛尿囊膜(CAM)途徑接種雞胚進(jìn)行禽腺病毒FAdV-4的分離,第一代即可成功分離,獲得的病毒毒價(jià)高,并能在SPF雞胚上穩(wěn)定傳代。本文中我們使用同樣方法進(jìn)行病毒分離,成功分離到三株病毒。病毒凝集對雞、鴨、鵝、豚鼠、兔子的1%紅細(xì)胞懸液均無血凝性,據(jù)報(bào)道[17],Ⅰ群禽腺病毒中僅FAdV-1能凝集大鼠紅細(xì)胞和綿羊紅細(xì)胞,但目前還沒有證據(jù)表明禽的Ⅰ群腺病毒的其他血清型能凝集動(dòng)物的紅細(xì)胞。值得注意的是,分離株SD16和HN16對7日齡SPF雞胚10d內(nèi)致死率為70%左右,而分離株SD17對7日齡SPF雞胚10天內(nèi)致死率達(dá)到98%,提示臨床上FAdV-8b野毒株有毒力增強(qiáng)的可能,這需要我們對分離株進(jìn)一步的研究。
取三株病毒分別皮下接種21日齡SPF雞(100ELD50/0.2ml),實(shí)驗(yàn)組死亡率為30%~70%,對照組正常,PCR檢測所有實(shí)驗(yàn)組雞,禽腺病毒陽性率100%。病雞羽毛蓬亂、蹲伏。解剖可見肝腫大,表面有大小不等出血點(diǎn)、條、斑,黃白色點(diǎn)狀、斑狀壞死灶,色澤變淡。也可見少量心包積液。這與臨床發(fā)病癥狀是一致的。心包積液可能是急性炎癥反應(yīng)時(shí)心包內(nèi)炎性滲出物轉(zhuǎn)化為纖維蛋白性滲出液導(dǎo)致,這可能與雞感染后急性發(fā)病死亡有關(guān)[18],有的學(xué)者認(rèn)為還有其他病原的參與[17]。因禽腺病毒在雞群中廣泛存在且同一只雞經(jīng)常會(huì)感染多個(gè)血清型的禽腺病毒[19],心包積液也可能是其他血清型禽腺病毒混合感染的結(jié)果。
目前,Ⅰ群禽腺病毒致病機(jī)理以及在我國的流行原因并不是很明確,因引起包涵體肝炎的有多個(gè)血清型如FAdV-E的血清型FAdV-7、FAdV-8a、FAdV-8b和FAdV-D的血清型FAdV-2、FAdV-11[20],臨床對包涵體肝炎的防控有很大的挑戰(zhàn)性。我國目前主要流行的是FAdV-4C和FAdV-8b,前者可引起心包積液肝炎綜合征,F(xiàn)AdV-11d也有報(bào)道[15]。由于臨床目前無批準(zhǔn)的疫苗,禽腺病毒給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大威脅。據(jù)國外研究報(bào)道,使用疫苗可以有效防控該病,如在6~30周齡使用FAdV-8b疫苗可以有效地防控肉(種)雞包涵體肝炎[21]。由于該病毒可垂直傳播,若種雞產(chǎn)蛋期帶毒,可大大增加商品雞發(fā)病率和死亡率。有報(bào)道指出,在肉種雞29周時(shí)肌肉注射免疫FAdV-8b疫苗,在免疫2周后產(chǎn)的種蛋孵化出的商品雞死亡率和發(fā)病率明顯降低[22,23]。因此。開發(fā)針對禽腺病毒的疫苗對防控該病具有重要意義。本研究對禽腺病毒的初步研究為疫苗的開發(fā)提供一定的理論基礎(chǔ)。
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