莫?jiǎng)偬m 甘海霞 粟艷瓊 梁媛 張步嫻 屈素潔 尹彥文 施開創(chuàng) 李軍 鄒聯(lián)斌
(廣西壯族自治區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,南寧 530001)
禽流感是由 A 型流感病毒(AIV)引起的一種禽類病毒性疾病,主要侵害雞、火雞、鴨、鵝等,是目前世界上威脅養(yǎng)禽業(yè)最重要疫病之一。根據(jù) AIV 血凝素 ( HA) 和神經(jīng)氨酸酶(NA)的不同,甲型流感病毒可以分為 18 個(gè) HA 亞型和 9 個(gè) NA 亞型[1~4]。1965年,H6 亞型禽流感病毒第一次從火雞身上分離到,2003 年Wang等[5]試驗(yàn)表明,對水禽無癥狀的H6亞型禽流感病毒感染雞后,可引起雞產(chǎn)蛋率下降和上呼吸道病理變化,甚至導(dǎo)致感染雞死亡。然而該病毒一直未被引起重視,直到 1997年香港爆發(fā)人禽流感之后,Chin等[6]報(bào)道從野鴨分離到一株H6亞型禽流感病毒(A/teal/HongKong/W312/97),該病毒與致人死亡流感病毒 A/HongKong/156/97 (H5N1) 株有7個(gè)基因高度同源,從而表明H6亞型禽流感病毒可能是H5N1流感病毒基因提供者,兩者重組后的新病毒突破了物種間的屏障,獲得了直接感染人的能力。H6亞型禽流感病毒比其他的流感病毒具有更廣泛的宿主,能夠直接感染哺乳動(dòng)物,陳妍梅[7]在從事家禽養(yǎng)殖的人血清中檢測到H6亞型禽流感抗體。因此,H6亞型AIV在公共衛(wèi)生意義方面也受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。
由于家禽感染H6亞型禽流感病毒后癥狀較輕,在臨床上很難鑒別。為了解決臨床診斷的困難,本研究建立了H6亞型禽流感病毒熒光定量RT-PCR檢測方法。該方法經(jīng)實(shí)驗(yàn)室和臨床上多次驗(yàn)證,證明其特異性強(qiáng)、重復(fù)性好、靈敏度高,可用于H6亞型流感病毒的篩查。
1.1.1 試劑與設(shè)備 RNA 提取試劑盒、一步法熒光RT-PCR檢測劑盒均購自寶生物公司;熒光定量 PCR 儀為美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司的QuantStudioTM6 Flex。
1.1.2 參考毒株和陽性質(zhì)粒 H1、H3、H4、H5、H6、H7、H9 亞型 AIV和雞新城疫病毒(NDV)的 RNA 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所提供;傳染性法氏囊病毒(IBDV)、雞傳染性支氣管炎病毒(IBV)、馬立克氏病毒(MDV)、傳染性喉氣管炎病毒(ILTV)和 H6亞型 AIV HA陽性質(zhì)粒均由本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.1.3 引物與TaqMan探針的設(shè)計(jì)與合成 根據(jù) H6 亞型 AIV HA基因序列保守區(qū)域,設(shè)計(jì)引物和TaqMan探針,上游引物 H6序列:5-′CCTGAGCCTTGAGAATTTTC-A,下游引物H6R序列:5′-GGATAGGAGAATGCCCCA-3′,探針Probe H6序列:FAM-CCATCTATCATTCCAGTCCATCCTCC,擴(kuò)增片段長度為 192 bp,引物和探針由上海生物工程有限公司合成。
1.1.4 樣品來源 本實(shí)驗(yàn)室 2013 年~2017年從廣西各地采集的 376 份病禽樣品和 1967 份家禽拭子。
1.2.1 待檢樣品的處理 取病禽肺臟、脾臟和氣管各1g加入1 mL滅菌的PBS緩沖液,用組織搗碎機(jī)研磨5min后,以8000rpm離心 5 min,取樣品上清備用;棉拭子樣品直接加入PBS緩沖液1 mL,振蕩混勻,取樣品上清備用。
1.2.2 待檢樣品總RNA提取 將1.2.1處理的待檢樣品上清按照RNA提取試劑盒說明書進(jìn)行總RNA提取。
1.2.3 熒光定量 RT-PCR 體系建立 在冰浴條件下,在 PCR反應(yīng)管中按下表用量分別加入各成分:
─ 2× One Step RT-PCR Buffer Ⅲ:10 μL;
─ Ex Taq HS(5 U/μL):0.4 μL;
─ PrimeScript RT Enzyme MixⅡ:0.4 μL;
─ H6F引物:0.4 μL;
─ H6R引物:0.4 μL;
─ Probe H6探針:0.8 μL;
─ ROX Reference Dye II:0.4 μL;
─ 待檢總 RNA 模板:5 μL;
─ DEPC處理水:2.2 μL。
加入試劑后立即離心混勻,置于熒光定量PCR儀中,用如下程序進(jìn)行反應(yīng):第一階段42 ℃ 反轉(zhuǎn)錄 5 min,95 ℃ 變性10 S;第二階段 95 ℃ 變性5 S,60 ℃ 退火延伸35 S,共 40 個(gè)循環(huán);熒光收集設(shè)置在第二階段每次循環(huán)的退火延伸時(shí)進(jìn)行。
1.2.4 熒光定量 RT-PCR的敏感性試驗(yàn) 用核酸蛋白分析儀測定H6亞型AIV HA陽性質(zhì)粒的濃度,將其作系列稀釋,使其終濃度分別為1.9 × 107~1.9× 101拷貝/ μL等7個(gè)梯度,以此作為模板,分別進(jìn)行一步法熒光定量 RT-PCR反應(yīng);以確定該方法的敏感性。
1.2.5 熒光定量 RT-PCR的特異性試驗(yàn) 對H1、H3、H4、H5、H6、H7、H9 亞型禽流感病毒和NDV的核酸以及本實(shí)驗(yàn)室保存IBDV、IBV、MDV、ILTV等樣品提取核酸作為模板,用已建立的H6亞型禽流感病毒熒光定量RT-PCR檢測方法進(jìn)行檢測,以驗(yàn)證該方法的特異性。
1.2.6 熒光定量 RT-PCR的重復(fù)性試驗(yàn) 將H6亞型禽流感病毒陽性質(zhì)粒做10倍系列倍比稀釋,取其中的1.9×107拷貝/μL、1.9×104拷貝/μL、1.9×10拷貝/μL等3個(gè)濃度,用已建立的H6亞型禽流感病毒熒光定量RT-PCR檢測方法對3個(gè)濃度的質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行重復(fù)性檢測試驗(yàn),根據(jù)最終的Ct值計(jì)算組內(nèi)和組間變異系數(shù),以驗(yàn)證該方法的重復(fù)性。
1.2.7 臨床樣品的檢測 對本實(shí)驗(yàn)室保存的 376 份病禽樣品和 1967 份家禽棉拭子樣品分別用本研究建立熒光定量 RT-PCR方法和常規(guī) RT-PCR 方法對樣品中的 H6 亞型流感病毒進(jìn)行檢測,以評價(jià)該方法臨床實(shí)用性和兩種檢測方法的符合率。
在 20 μL 反應(yīng)體系中加入 H6F 和 H6R 特異性引物和 Probe H6 探針以及H6 亞型禽流感病病毒 RNA,于熒光定量 PCR 儀上進(jìn)行一步法熒光定量 RT-PCR 檢測。得到了典型 H6 亞型禽流感病毒擴(kuò)增曲線,結(jié)果見圖 1。
以 10 倍倍比稀釋陽性質(zhì)粒作為模板進(jìn)行一步法熒光定量 RT-PCR。結(jié)果,擴(kuò)增曲線與 Ct 值之間具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)可達(dá) 0.999 以上;該方法對 H6 亞型 AIV 陽性質(zhì)粒的檢出下限為 19 拷貝/μL,結(jié)果見圖 2。
H6亞型禽流感病毒的一步法熒光定量 RT-PCR 檢測方法的特異性試驗(yàn)結(jié)果表明,只有 H6 亞型 AIV 的 RNA 或 H6 亞型 AIV HA陽性質(zhì)粒的檢測結(jié)果是陽性,其它對照樣品均為陰性,結(jié)果見圖3。
1.H6 亞型禽流感病毒; 2.陰性對照。圖1 H6亞型流感病毒熒光定量RT-PCR檢測方法標(biāo)準(zhǔn)曲線圖1-7分別為: 1.9×107拷貝/μL ;1.9×106拷貝/μL; 1.9×105拷貝/μL; 1.9×104拷貝/μL; 1.9×103拷貝/μL; 1.9×102拷貝/μL; 1.9×101拷貝/μL;8.陰性對照圖2 H6亞型禽流感病毒熒光定量 RT-PCR檢測方法敏感性試驗(yàn)結(jié)果1:H6陽性質(zhì)粒;2:H6;3:H1; 4: H3; 5:H4 6: H5; 7: H7; 8: H9; 9: NDV、10:IBV; 11: ILTV; 12:IBDV; 13: MDV;14:陰性對照圖3 H6亞型禽流感病毒熒光定量 RT-PCR檢測方法特異性試驗(yàn)結(jié)果
將1.0×107拷貝/μL、1.0×104拷貝/μL、10 拷貝/μL濃度的H6亞型 AIV 陽性質(zhì)粒作為模板用一步法熒光定量 RT-PCR 進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn),結(jié)果表明該方法的組內(nèi)和組間變異系數(shù)均小于 1.5 %,詳見下表。
一步法熒光定量RT-PCR的重復(fù)性分析
利用所建立H6亞型禽流感病毒熒光定量 RT-PCR 檢測方法對本實(shí)驗(yàn)室保存的 376 份臨床病料和 1967 份家禽棉拭子樣品進(jìn)行檢測,結(jié)果共檢測到 H6 亞型禽流感核酸陽性樣品 181 份。同時(shí),用普通 RT-PCR 方法對上述樣品進(jìn)行檢測,結(jié)果 H6 亞型禽流感核酸陽性樣品158 份,兩種方法符合率為 87.29 %。熒光定量 RT-PCR 的敏感性高于普通 RT-PCR。
H6 亞型 AIV 是低致病性禽流感病毒,感染該病毒的家禽幾乎無任何臨床癥狀,但它可能通過候鳥和水禽的隱性感染在禽類之間傳播。廣西因氣候溫暖,水網(wǎng)密布,適合水禽飼養(yǎng),同時(shí)也是多種侯鳥遷徙路線的必經(jīng)之地,因而為H6亞型 AIV提供了適宜的宿主和傳播的機(jī)會(huì) 。從低致病性禽流感病毒的流行病學(xué)報(bào)道中發(fā)現(xiàn),H6 亞型 AIV 是從水禽禽流感病毒優(yōu)勢毒株[8]。因此,對廣西家禽加強(qiáng) H6 亞型 AIV 的監(jiān)測具有重要意義。目前對于 H6 亞型 AIV 檢測的傳統(tǒng)方法有病毒分離與鑒定、血凝抑制試驗(yàn) (HI)、一步法普通 RT-PCR 和 SYBR GreenⅠ熒光染料法 PCR 等。由于病毒分離與鑒定周期長、操作復(fù)雜、容易散毒等;血凝抑制試驗(yàn) (HI)的特異性不強(qiáng),容易發(fā)生交叉反應(yīng);而一步法普通 RT-PCR 需要在 PCR 后進(jìn)行處理或電泳檢測,實(shí)驗(yàn)時(shí)間也比較長;SYBR GreenⅠ熒光染料 RT-PCR 則因染料本身的特性較易發(fā)生假陽性反應(yīng);以上這些檢測方法的缺點(diǎn)均給H6亞型禽流感的檢測帶來困擾。而熒光定量RT-PCR檢測方法采用了引物和探針的“雙保險(xiǎn)”,增強(qiáng)了檢測的特異性,而且具有快速、靈敏、操作簡便等優(yōu)點(diǎn),因而更適于臨床樣品的檢測。
本研究建立的H6 亞型禽流感病毒熒光定量 RT-PCR 檢測方法用于臨床樣品檢測,與普通RT-PCR相比,敏感性更高,兩種方法的檢測符合率約為 87.29 %。采用該方法從取到樣品到得出檢測結(jié)果,只需要3小時(shí),大大縮短了檢測時(shí)間,提高了檢測效率,為快速檢測 H6 亞型 AIV 提供了較好的技術(shù)平臺。