王宏魁,李清州,毛 薇
(1.鄭州牧業(yè)工程高等??茖W校,河南 鄭州450011;2.河南省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與信息研究中心,河南 鄭州450002;3.河南省鄭州市鐵路職業(yè)技術(shù)學院,河南 鄭州450052)
豬鏈球菌是一種重要的人獸共患病病原,可引起豬的腦膜炎、關(guān)節(jié)炎、敗血癥、心內(nèi)膜炎、腦炎、流產(chǎn)、多發(fā)性漿膜炎和支氣管肺炎,發(fā)病豬群死亡率可達80%。該菌分為35個血清型,其中血清1(14)、2(1/2)、7、9型是病豬中經(jīng)常流行的血清型,與動物致病性有很大關(guān)系[1],其中,以2型危害巨大,人可以感染發(fā)病而導致敗血癥、腦膜炎、心內(nèi)膜炎和永久性耳聾等[2-5],甚至引起死亡,引起極大的公共衛(wèi)生關(guān)注。本試驗于2009年7月至2010年1月,在河南省14個地市33個豬場送檢的病豬中無菌采集腭扁桃體樣品83份,進行了豬鏈球菌的檢測及分離鑒定,以期為研制豬鏈球菌新型疫苗和新型檢測方法提供試驗材料。
1.1 病料的采集 2009年7月至2010年1月從河南省不同地市送診的臨床發(fā)病豬體內(nèi)采集腭扁桃體樣品,于-20℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 參考菌株和主要試劑 參考菌株豬鏈球菌1型SH28,2型S735由中國動物衛(wèi)生與流行病學中心范偉興教授惠贈,豬鏈球菌7型、9型菌株由河南農(nóng)業(yè)大學傳染病教研室分離保存。陰性對照菌株馬鏈球菌獸疫亞種(C群,CVCC562),購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。DL-2 000DNA Marker、rTaqDNA聚合酶,均為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;BactoTMTodd Hewitt Broth(THB),購自 BD 公司;DNA膠回收試劑盒,購自百泰克生物技術(shù)(北京)有限公司。
1.3 豬鏈球菌的分離鑒定 用無菌接種環(huán)挑取扁桃體樣品劃線接種于綿羊血瓊脂平板,37℃溫箱倒置培養(yǎng)16~20h,挑取單個疑似菌落再次劃線接種于血平板進行純化,經(jīng)革蘭染色鏡檢后,挑取單個菌落轉(zhuǎn)接入5mL THB液體培養(yǎng)基(30g/L)中,37℃恒溫水浴振蕩培養(yǎng)16~20h,抽提基因組DNA,進行PCR鑒定。
1.4 引物的設(shè)計與合成 參照Smith等[4]介紹的方法,以 GenBank中收錄的豬鏈球菌1(14)、2(1/2)、7、9型型特異的cps1I、cps2H、cps7H、cps9G基因序列(序列號分別為:AF155804、EF539837、AF164515、AF155805)為參考,利用Primer 5.0和Oligo 6.0分別設(shè)計4對引物。豬鏈球菌菌種鑒定引物使用Ogi等[6]公布的引物序列。引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成(表1)。
表1 PCR引物
1.5 基因組DNA的提取 取200μL菌液于1.5 mL Eppendorf管中,4℃12 000r/min離心1min。棄上清液,加入1mL TE溶液(10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA,pH 值8.0)懸浮洗滌1次。4℃12 000r/min離心1min。棄上清液,加入100 μL TE溶液,重新懸浮。100℃煮沸5min,冷卻至室溫。12 000r/min離心1min。取上清直接PCR或保存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.6 PCR擴增 分兩次PCR進行。豬鏈球菌種及其1、2、7型四重PCR擴增反應(yīng)體系:10×Buffer 5μL、MgCl2(25mmol/L)5μL、dNTPs(10mmol/L each)1μL、上下游引物(20μmol/L)gdh與cps7H各1.2μL,cpslI與cps2H各1μL、模板 DNA 2 μL、rTaqDNA聚合酶(5U/μL)0.5μL,加 ddH2O至50μL。豬鏈球菌9型單一PCR擴增反應(yīng)體系:10×Buffer 5μL、MgCl2(25mmol/L)5μL、dNTPs(10mmol/L each)1μL、上下游引物(20μmol/L)各1μL、模板DNA 2μL、rTaqDNA聚合酶(5U/μL)0.5μL,加ddH2O至50μL。反應(yīng)參數(shù)均為:95℃ 預變性5min;94℃ 變性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min,共40個循環(huán);72℃終延伸7min。取5μL PCR產(chǎn)物于1%瓊脂糖凝膠中進行電泳,然后在紫外檢測儀下觀察,并用凝膠成像儀拍照保存。抽取部分豬鏈球菌菌株P(guān)CR擴增產(chǎn)物,膠回收純化目的基因片段,送往上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司進行序列測定。
2.1 豬鏈球菌形態(tài)學觀察 豬鏈球菌均呈針尖狀大小,灰白色或灰色,α溶血(不完全溶血,草綠色溶血環(huán))、β溶血(透明溶血環(huán),完全溶血)或γ溶血(不溶血)。其中豬鏈球菌9型PY-2株的形態(tài)灰白色,針尖狀,α溶血。革蘭染色后的豬鏈球菌呈革蘭染色陽性、圓形或卵圓形,成對或長、短鏈狀排列。
2.2 豬鏈球菌PCR鑒定 部分菌株經(jīng)PCR擴增后,經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果見圖1。分別擴增到了大小約689bp、542bp、441bp和232bp的特異性條帶,與預期擴增結(jié)果相符。
圖1 部分菌株的PCR檢測結(jié)果
2.3 部分菌株P(guān)CR擴增產(chǎn)物的測序驗證 抽取豬鏈球 菌 NYDZ-3、HBQX-6、ZMDSC-2、ZKXH-2、LY-3、AY-1、HBQX-2、HBQX-1、PY-2、PDSWG-1株P(guān)CR擴增產(chǎn)物進行序列測定,所有測序結(jié)果均與預期一致,測序結(jié)果已遞交GenBank,登錄號為GU358478-GU358486和GU223113,從分子水平上驗證了該PCR的準確性。
2.4 分離的菌株總結(jié) 結(jié)果表明,在河南14個地市33個豬場的83份病豬扁桃體樣品中,有68份豬鏈球菌分離陽性,占81.9%,共分離到豬鏈球菌77株,總分離率為92.8%,其中血清2型7株,占8.4%;7型3株,占3.6%;9型4株,占4.8%;其他型63株,占75.9%,未分離到1型。分離的菌株以2型為最多,其次是9型和7型。在河南省14個地市的豬鏈球菌分離株中,有6個地市分離到血清2型,分別是:駐馬店、平頂山、周口、南陽、洛陽、鶴壁。在安陽、鶴壁和濮陽3個地市分離到血清7型。在周口、濮陽、鶴壁和濟源4個地市分離到血清9型。其中在鶴壁市同時分離出血清2、7、9三個型,濮陽市同時分離出血清7型和9型,周口市同時分離出血清2型和9型。
豬鏈球菌常存在于健康豬和病豬的扁桃體中。健康豬扁桃體的帶菌率為0%~70%,有的甚至高達100%[6]。李春玲等[7]對廣東省401個屠宰豬的調(diào)查結(jié)果為:SS為154份,占38.4%,其中2型17.2%,9型8.7%,7型和l型分別為2.2%和0.7%。本研究采用PCR法從河南14個地市83只病豬的68只扁桃體內(nèi)共分離檢測到豬鏈球菌77株,陽性檢出率達81.9%,分離率為92.8%,其中2型7株,占8.4%;7型3株,占3.6%;9型4株,占4.8%;其他未知血清型占75.9%,河南省14個地市中有9個地市存在豬鏈球菌血清2、7、9型,并且以2型為最多,存在于其中的6個地市,其次是9型,在4個地市中分離到,然后是7型,存在于3個地市,說明在河南省廣泛存在豬鏈球菌及其主要致病型血清2、7、9型。迄今為止,沒有分離到血清1型,說明河南省可能不存在該血清型。
表2 河南省14個地市病豬腭扁桃體豬鏈球菌的分離情況(份)
河南省豬鏈球菌呈多重感染狀況,多個血清型或與多個病原同時或繼發(fā)感染。在鶴壁某豬場同時分離到了豬鏈球菌血清2、7、9型,但單一血清型分離自不同豬只。在1份病料中同時分離到了豬鏈球菌2型及其他2個未知血清型菌株的樣品有5份,分別自南陽、駐馬店、周口、平頂山、洛陽。在一份病料中同時分離到了豬鏈球菌9型及其他血清型兩個菌株的樣品有2份,分別來自濮陽、周口。說明河南省豬場內(nèi)普遍存在多種血清型豬鏈球菌同時感染的情況。另外,豬鏈球菌與其他病毒和細菌混合感染普遍存在,分離到豬鏈球菌的豬只大多都有HC、PCV、HPS和MPS單一或二重、甚至三重、四重感染。比如:分離到血清2型豬鏈球菌的7只豬都有HC、PCV單個或雙重病毒感染、有1只豬存在MPS感染,有2只豬(2只背景不詳除外)呈現(xiàn)豬鏈球菌病的特征性表現(xiàn),關(guān)節(jié)腫、皮發(fā)紅、偶有神經(jīng)癥狀。
豬鏈球菌血清1(14)、2(1/2)、7、9型是病豬中經(jīng)常流行的血清型,與動物致病性有很大關(guān)系[1]。此次分離到的菌株毒力強弱、致病性如何以及在豬只發(fā)病中扮演那種角色,有待于進一步研究。目前,河南省尚缺乏豬鏈球菌致病血清2、7、9型的相關(guān)報道,本試驗闡明了河南省現(xiàn)階段豬鏈球菌不同血清型的流行狀況,為該病的診斷防制以及疫苗的選用提供了新的思路,同時提供了豐富的背景明確的菌株,方便了下一步生產(chǎn)和科研工作的開展。
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