姜燕霞,張淑玲,王金良,申識(shí)川
(1.濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,山東濱州256603;2.濱州市婦幼保健院,山東濱州256600;3.山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院,山東濱州256600;4.湖南省寧遠(yuǎn)縣畜牧水產(chǎn)局,湖南寧遠(yuǎn)425600)
犬細(xì)小病毒?。–anine parvovirus disease,CPVD)是由犬細(xì)小病毒(Canine parvovirus,CPV)引起的犬的一種急性、烈性傳染病,該病于1978年在美國(guó)首次發(fā)現(xiàn),目前呈世界范圍內(nèi)流行,是危害犬類的最重要傳染病之一,每年都給全球養(yǎng)犬業(yè)和寵物行業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-5]。CPV屬于細(xì)小病毒科(Parvoviridae)細(xì)小病毒屬(Parvovirus),基因組為單股線狀DNA病毒,全長(zhǎng)為5.0kb,編碼2個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白(VP1、VP2),其中VP2蛋白是保護(hù)性顆??乖?,可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生中和抗體,VP2中的幾個(gè)關(guān)鍵堿基和氨基酸的變化就可改變病毒的抗原特性和宿主范圍[4-6]。近年來(lái),CPV不斷出現(xiàn)新的變異情況,分離鑒定CPV的當(dāng)?shù)亓餍卸局暌约皩?duì)結(jié)構(gòu)蛋白VP2基因進(jìn)行序列分析是了解和掌握CPV變異趨勢(shì)的主要方法[4.6-7]。本研究從疑似犬細(xì)小病毒感染犬糞便中成功分離鑒定一株CPV,并進(jìn)行了VP2基因序列分析,旨在豐富我國(guó)CPV分子流行病學(xué)資料,為CPV新型疫苗與診斷試劑的研究提供依據(jù)。
1.1.1 病料 2012年4月山東濟(jì)南某寵物醫(yī)院收診一例病犬,其臨床癥狀表現(xiàn)主要為嘔吐、體溫升高、精神沉郁、排血便。其血便經(jīng)犬細(xì)小病毒膠體金快速診斷試紙條檢測(cè)為陽(yáng)性。采集疑似犬細(xì)小病毒感染病犬的血便作為病料。
1.1.2 細(xì)胞與菌株 胎貓腎傳代細(xì)胞(FK81),大腸埃希菌菌株DH5α,均由本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.1.3 主要試劑 ExTaq酶、dNTP、pMD18-T載體為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;DNA多功能膠回收試劑盒、質(zhì)粒提取試劑盒為北京百泰克生物科技有限公司產(chǎn)品。
1.2.1 樣品的采集與處理 將采集的臨床病料加入約5倍體積的滅菌生理鹽水,反復(fù)凍融3次,12 000r/min離心20min,吸取上清液經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾,即得待分離病毒樣品,置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 病毒分離 將待分離病毒樣品接種單層貓腎細(xì)胞(FK81),同時(shí)設(shè)不接種的正常細(xì)胞作為對(duì)照,置37℃培養(yǎng)24h后,將細(xì)胞生長(zhǎng)液棄去,換成細(xì)胞維持液,繼續(xù)培養(yǎng),每日早晚觀察細(xì)胞病變,待有約80%以上細(xì)胞出現(xiàn)病變后,收獲病毒,再傳3代,置-70℃保存。
1.2.3 分離病毒血凝性的測(cè)定 取第4代病毒,按文獻(xiàn)血凝試驗(yàn)(HA)的操作方法測(cè)定其對(duì)于豬紅細(xì)胞的血凝性[8]。
1.2.4 分離病毒組織細(xì)胞半數(shù)感染量(TCID50)的測(cè)定 將分離的病毒株依次進(jìn)行10倍系列稀釋,每個(gè)稀釋度分別接種96孔細(xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng)FK81細(xì)胞,每個(gè)稀釋度接種8孔,0.1mL/孔,同時(shí)設(shè)不接種的正常細(xì)胞作為對(duì)照,觀察至120h,記錄病變細(xì)胞數(shù)目,按 Reed-Muench法計(jì)算分離病毒的TCID50。
1.2.5 動(dòng)物回歸試驗(yàn) 選取CPV抗體陰性犬4只,2只經(jīng)皮下注射分離病毒1mL(含有104.5個(gè)TCID50),另2只犬注射滅菌生理鹽水作為對(duì)照,隔離飼養(yǎng),觀察14d。每日觀察犬的食欲、精神、糞便等狀況,早晚各測(cè)量犬的體溫一次,采集犬的糞拭子進(jìn)行血凝測(cè)定。
1.2.6 VP2基因序列分析
1.2.6.1 引物設(shè)計(jì)與合成 利用 Oligo6.0生物學(xué)軟件設(shè)計(jì)擴(kuò)增CPV VP2全長(zhǎng)基因的一對(duì)特異性引物,上 游 引 物 F:5′-ATGAGTGATGGAGCAGTTCAA-3′,下游引物 R:5′-TTAATATAATTTTCTAGGTGCTAGTTG-3′,引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。
1.2.6.2 病毒基因組DNA的提取 按常規(guī)方法分別取凍融后的待分離病毒樣品、收獲的第4代病毒液的病毒基因組DNA。
1.2.6.3 VP2基因PCR擴(kuò)增 以提取的病毒基因組DNA為模板,按常規(guī)方法進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增反應(yīng)結(jié)束后,取5μL PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)10 g/L瓊脂糖凝膠電泳初步鑒定。
1.2.6.4 VP2基因的克隆與序列分析 用DNA多功能膠回收試劑盒回收第4代病毒液VP2基因PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,將其與克隆載體pMD18-T于4℃連接過(guò)夜,轉(zhuǎn)化DH5α感受態(tài)細(xì)胞。培養(yǎng)12h后,挑取單菌落,加LB液體培養(yǎng)基培養(yǎng)12h后用質(zhì)粒提取試劑盒提取質(zhì)粒DNA,利用EcoRⅠ/SalⅠ雙酶切鑒定得到pMD-VP2陽(yáng)性重組質(zhì)粒,送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行測(cè)序測(cè)定,將測(cè)序結(jié)果應(yīng)用DNA Star生物學(xué)軟件與GenBank中8株CPV VP2基因序列進(jìn)行比較分析。
將病料樣品接種單層FK81,5d后可見細(xì)胞特征性病變非常明顯,細(xì)胞逐漸圓縮,死亡細(xì)胞聚集在一起出現(xiàn)明顯的拉網(wǎng)現(xiàn)象,脫落(圖1A)。收獲病毒,繼續(xù)傳3代后,細(xì)胞特征性病變依然存在。收獲第4代病毒,將其命名為JN株,置-70℃冷凍保存。
圖1 FK81細(xì)胞病變情況Fig.1 The FK81cytopathogenesis
按常規(guī)血凝試驗(yàn)方法測(cè)定JN株第4代病毒對(duì)豬紅細(xì)胞的血凝效價(jià)為1∶512。
按Reed-Muench法計(jì)算JN株病毒的TCID50為10-3.5/0.1mL。
2只犬在攻毒后4d開始表現(xiàn)食欲減退,精神沉郁,腹瀉、血便,同時(shí)體溫開始升高,犬的糞拭子開始具有血凝性。第10天和第11天2只攻毒犬先后死亡,剖檢病死犬可見全身脫水和消瘦,空腸和回腸局部充血,腸管內(nèi)壁彌漫性出血,肝臟出血,脾臟腫大。對(duì)照組2只犬沒有表現(xiàn)任何臨床癥狀。
PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)10g/L瓊脂糖凝膠電泳(圖2),在位于約1 755bp處可見特異性DNA擴(kuò)增條帶,與預(yù)期大小一致。
圖2 VP2基因PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.2 The PCR products of VP2gene
JN株第4代分離毒VP2基因的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物純化后,連接到PMD18-T克隆載體上構(gòu)建pMDVP2重組質(zhì)粒,經(jīng)EcoRⅠ/SalⅠ雙酶切鑒定得到了約2 700bp片段(pMD18-T載體)和1 755bp片段(VP2基因)(圖3),將pMD-VP2重組質(zhì)粒送上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司測(cè)序,測(cè)序結(jié)果與GenBank中的8株CPV VP2基因同一序列進(jìn)行核苷酸序列同源性比較分析發(fā)現(xiàn)(圖4和圖5),JN株屬于CPV-2a亞型,與其他8株CPV的核苷酸同源性在98.7%~99.6%之間。
圖3 重組質(zhì)粒pMD-VP2酶切鑒定Fig.3 Identification of recombinant plasmid pMD-VP2by enzyme digestion
圖4 不同毒株的VP2基因系統(tǒng)進(jìn)化樹分析Fig.4 Different strains of VP2gene phylogenetic tree analysis
圖5 不同毒株的VP2基因序列核苷酸同源性Fig.5 The nucleotide homology of VP2gene sequences in different strains
本研究從山東省濟(jì)南某寵物醫(yī)院臨床表現(xiàn)為嘔吐、高溫、精神沉郁、排血便的犬中分離得到一株CPV毒株,命名為JN株。該病毒對(duì)豬紅細(xì)胞的血凝效價(jià)為1∶512;Reed-Muench法測(cè)定該株病毒的TCID50為10-3.5/0.1mL;動(dòng)物回歸試驗(yàn)中經(jīng)皮下注射該病毒1mL的健康犬4d開始表現(xiàn)嘔吐、血便、發(fā)熱等典型的細(xì)小病毒癥狀,病死率達(dá)100%,表明該毒株為強(qiáng)毒株。將該病毒的VP2基因克隆后測(cè)序,結(jié)果顯示該病毒為CPV-2a亞型,VP2基因序列與GenBank中的8株CPV VP2基因序列核苷酸同源性在98.7%~99.6%之間。鑒于VP2蛋白在誘導(dǎo)抗病毒感染反應(yīng)中所起的免疫保護(hù)性作用,VP2基因成為細(xì)小病毒新型疫苗與診斷試劑研究的熱點(diǎn),也是CPV分子流行病學(xué)調(diào)查的首選基因。CPV自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直在不斷變異,已引起很多學(xué)者的普遍關(guān)注。隨著我國(guó)養(yǎng)犬業(yè)和寵物行業(yè)的不斷發(fā)展,國(guó)內(nèi)犬?dāng)?shù)量不斷增加,CPV發(fā)病率也一直居高不下,嚴(yán)重阻礙我國(guó)養(yǎng)犬業(yè)的健康發(fā)展,急需加強(qiáng)CPV診斷與流行病學(xué)方面研究工作,了解不同地方CPV發(fā)病及流行情況,對(duì)預(yù)防和控制CPV具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[8-12]。本研究成功分離了CPV JN株病毒并進(jìn)行了該毒株VP2基因的序列分析,豐富了國(guó)內(nèi)CPV分子流行病學(xué)資料,同時(shí)也為本實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行CPV基因工程疫苗與新型診斷試劑的研究奠定了基礎(chǔ)。
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