婁亞坤,任寶紅,張 杰,曾小宇,付燕峰,趙林萍
(鄭州中道生物技術(shù)有限公司,河南鄭州450000)
豬繁殖與呼吸綜合征是由豬繁殖與呼吸綜合征病毒(Porcine Reproductive and Syndrome Virus,PRRSV)引起的急性、高度傳染性疾病,俗稱(chēng)“藍(lán)耳病”。PRRS現(xiàn)已遍布于全世界主要養(yǎng)豬國(guó)家和地區(qū),其中高致病性藍(lán)耳病屬于農(nóng)業(yè)部規(guī)定的“一類(lèi)動(dòng)物疫病”,已經(jīng)嚴(yán)重威脅養(yǎng)豬業(yè)健康發(fā)展。PRRSV為不分節(jié)段單股正鏈RNA,含有至少8個(gè)不分首尾重疊的開(kāi)放閱讀框,分別編碼8種蛋白即:多聚蛋白 ppla、pplab,小囊膜蛋白GP2a、GP2b、GP3、GP4,囊膜蛋白 GP5,膜基質(zhì)蛋白 M和核衣殼蛋白 N[1]。
目前市場(chǎng)上,檢測(cè)PRRSV抗體多以核衣殼蛋白N、膜基質(zhì)蛋白等單一蛋白包被[2-5]。這就可能存在著樣品漏檢,感染初期檢測(cè)準(zhǔn)確率不高,病毒變異導(dǎo)致敏感性下降等缺陷。鑒于此,以N蛋白、M蛋白、GP5蛋白為單包或混包抗原,研究了最佳包被條件,建立初步的診斷方法,為PRRSV抗體ELISA檢測(cè)試劑盒進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。
豬繁殖與呼吸綜合征疫苗(CH-1R株)抗原:哈爾濱維科生物技術(shù)開(kāi)發(fā)公司;pET-28a(+)Plasmid:武漢淼靈生物科技有限公司;感受態(tài)細(xì)胞 BL21(DE3)、Trizol、PCR SuperMix、逆轉(zhuǎn)錄酶TransScript Reverse Transcriptase、T4連接酶:北京全式金生物技術(shù)有限公司;DNA膠回收純化試劑盒、質(zhì)粒提取試劑盒:Axygen公司;限制性?xún)?nèi)切酶、DNA Marker:TaKara公司;豬繁殖與呼吸綜合征病毒重組N蛋白、M蛋白、GP5蛋白、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記兔抗豬IgG:洛陽(yáng)佰奧通實(shí)驗(yàn)材料中心;20份豬繁殖與呼吸綜合征病毒抗體陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)血清及20份陰性標(biāo)準(zhǔn)血清由鄭州中道生物技術(shù)有限公司制備。
2.1.1 抗原性蛋白單獨(dú)包被的最佳濃度與血清稀釋倍數(shù)的確定
采用方陣滴定法分別確定PRRSV N蛋白、M蛋白、GP5蛋白包被濃度和待檢血清的稀釋度。將N蛋白、M蛋白、GP5蛋白分別按 2.5 ng/孔、5 ng/孔、10 ng/孔、20 ng/孔的濃度倍比稀釋后進(jìn)行包被,標(biāo)準(zhǔn)陰性血清及標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清按1∶5,1∶10,1∶20倍比稀釋?zhuān)疥嚨味?,進(jìn)行常規(guī)ELISA測(cè)定,選擇陽(yáng)性血清與陰性血清 OD450 nm比值(P/N)值最大,且陰性血清OD450 nm較小的抗原濃度和血清稀釋度,從而確定單包最佳條件。
2.1.2 臨界值判斷標(biāo)準(zhǔn)確定
根據(jù)方陣試驗(yàn)結(jié)果,分別用N蛋白、M蛋白、GP5蛋白以最佳抗原包被濃度及最佳血清稀釋倍數(shù),常規(guī)ELISA方法檢測(cè)PRRSV抗體陰性的血清20份N1~N20。記錄OD450 nm值,并計(jì)算平均值(X)及標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD),根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)3σ準(zhǔn)則,陰陽(yáng)的臨界值為X+3SD。即OD450 nm≥X+3SD時(shí),即為陽(yáng)性。計(jì)算N蛋白、M蛋白、GP5蛋白的臨界值。
2.1.3 混合包被的條件選擇
2.1.3.1 抗原性蛋白單獨(dú)包被研究
用選定的N蛋白、M蛋白、GP5蛋白最適包被濃度分別包被抗原,常規(guī)ELISA方法,分別測(cè)定經(jīng)病毒中和試驗(yàn)確證的20份PRRSV抗體陽(yáng)性標(biāo)準(zhǔn)血清樣本P1~P20,5份陰性標(biāo)準(zhǔn)血清樣本N1~N5,根據(jù)陰陽(yáng)血清的臨界值,比較各血清樣本P/N值及陽(yáng)性檢出率。
2.1.3.2 抗原性蛋白混合包被研究
根據(jù)單獨(dú)包被試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果,將N蛋白作為主要包被蛋白,以N、M、GP5 3個(gè)蛋白的最佳包被濃度,分別按 1∶0.5∶0.5、1∶0.5∶1、1∶0.5∶1.5、1∶1∶0.5、1∶1∶1、1∶1∶1.5、1∶1.5∶0.5、1∶1.5∶1、1∶1.5∶1.5比例混合,分別作為包被抗原進(jìn)行包被,并制作包被板,檢測(cè)20份PRRSV抗體陽(yáng)性血清樣本P1~P20,20份陰性血清樣本N1~N20,以N蛋白、M蛋白、GP5蛋白的最大臨界值判定,并比較各血清樣本檢出率,確定最佳包被抗原比例。
試驗(yàn)結(jié)果表明,N蛋白的最佳包被濃度為以5ng/孔,PRRSV抗體陰陽(yáng)性血清樣本1∶10稀釋?zhuān)籑蛋白最佳包被濃度為5ng/孔,PRRSV抗體陰陽(yáng)性血清樣本1∶10稀釋?zhuān)籊P5蛋白最佳包被濃度為10ng/孔的濃度進(jìn)行包被,PRRSV抗體陰陽(yáng)性血清樣本1∶10稀釋。
根據(jù)方陣試驗(yàn)結(jié)果,N蛋白、M蛋白、GP5蛋白分別以最佳包被條件及最佳血清稀釋倍數(shù),常規(guī)ELISA方法檢測(cè)20份PRRSV陰性血清。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,計(jì)算N蛋白臨界值為0.194,M蛋白臨界值為 0.161,GP5蛋白臨界值為 0.199。
3.3.1 3種抗原性蛋白單獨(dú)包被結(jié)果
從表1可知,3種蛋白單獨(dú)包被反應(yīng)板,測(cè)定的陽(yáng)性血清樣本及陰性血清樣本均出現(xiàn)漏檢情況,但漏檢樣本有互補(bǔ)。且其中N蛋白的P/N值最高且陽(yáng)性檢出率最高(85.0%)。因此,以N蛋白為主包被蛋白,試驗(yàn)嘗試采用3種蛋白混合包被,研究最佳包被條件,以降低漏檢率。
表1 3種蛋白單獨(dú)包被測(cè)定結(jié)果 %
3.3.2 N蛋白、M蛋白、GP5蛋白不同濃度混合包被測(cè)定陰、陽(yáng)性血清樣本結(jié)果
由N蛋白、M蛋白、GP5蛋白單獨(dú)包被的試驗(yàn)結(jié)果表明,N蛋白的最佳包被濃度為5 ng/孔,M蛋白的最佳包被濃度是5 ng/孔,GP5蛋白的最佳包被濃度為10 ng/孔;血清的最佳稀釋比例均為1∶10;以N蛋白為主包被蛋白,N、M、GP5 3種抗原性蛋白以各自的最佳包被濃度,按照不同的比例包被,由試驗(yàn)結(jié)果可知,當(dāng)N、M、GP5蛋白以單包最佳包被量比例為1∶1∶0.5時(shí),即N蛋白、M蛋白、GP5蛋白包被量均為5ng/孔,陽(yáng)性檢出率為100%,且陰性樣品假陽(yáng)性檢出率為0。因此,N蛋白、M蛋白、GP5蛋白最佳的混包量均為5 ng∶5 ng∶5 ng/孔。
N蛋白是PRRSV所有蛋白中表達(dá)量較高的蛋白,至少含有5個(gè)抗原表位,具有很強(qiáng)的免疫原性,因此N蛋白進(jìn)行病毒特異性抗體的檢測(cè)和疾病的診斷的靶抗原[6]。本研究中,以N蛋白單包的ELISA檢查陽(yáng)性率最高(85.0%),因此以N蛋白為主包被蛋白。
M蛋白是PRRSV所有結(jié)構(gòu)蛋白中穩(wěn)定性最強(qiáng)的一個(gè),是最重要和最保守的結(jié)構(gòu)蛋白。GP5蛋白具有高度變異性,具有中和表位,是重要的免疫區(qū)域。
因此,本研究中以N蛋白為主包被蛋白,M蛋白、GP5蛋白為輔助蛋白混合包被,研究出了最佳包被濃度即N蛋白、M蛋白、GP5蛋白混包量均為5 ng∶5 ng∶5 ng/孔時(shí),敏感性、特異性均為100%,有效避免了單獨(dú)包被抗原性蛋白出現(xiàn)的靈敏度低,漏檢或錯(cuò)檢的問(wèn)題。
綜上所述,制備的檢測(cè)試劑可初步用于臨床PRRSV血清抗體的檢測(cè),為今后PRRSV抗體ELISA檢測(cè)試劑的進(jìn)一步研制奠定了基礎(chǔ)。