張美玲 簡子健 陸桂麗等
摘 要:為了解豬繁殖與呼吸道綜合征在新疆的流行現(xiàn)狀,以及病毒毒株的分子生物學(xué)特征,對疑似該病病料進(jìn)行地方毒株的分離,并對其進(jìn)行鑒定。采集新疆烏魯木齊市七道灣某豬場疑似PRRS病死的豬只肺臟及淋巴結(jié)等組織病料,將其處理后接種到Marc-145細(xì)胞上,并盲傳3代;對分離株進(jìn)行毒力測定(TCID50),應(yīng)用RT-PCR方法對出現(xiàn)CPE的細(xì)胞培養(yǎng)物進(jìn)行分子檢測。結(jié)果顯示,分離到的新疆病毒株可發(fā)生細(xì)胞病變,在Marc-145細(xì)胞上的TCID50為10-5·mL-1。RT-PCR檢測結(jié)果用瓊脂糖凝膠電泳鑒定基因序列,將測序結(jié)果與GenBank已發(fā)表的PRRSV毒株基因序列進(jìn)行對比分析。研究證明所分離到的病毒為PRRSV,命名為XJ-Q。
關(guān)鍵詞:豬繁殖與呼吸綜合征病毒;分離;鑒定
中圖分類號:S852.651 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.008
豬繁殖與呼吸道綜合征(Porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)俗稱藍(lán)耳病,是豬群發(fā)生以繁殖障礙和呼吸系統(tǒng)癥狀為特征的一種急性、高度傳染的病毒性傳染病。其臨床特征是仔豬出現(xiàn)不同程度的呼吸道病癥及待產(chǎn)母豬的繁殖障礙,如木乃伊胎、弱仔、死胎或流產(chǎn),死亡率高[1]。該病于20世紀(jì)80年代末、90年代初在美國報道,而后迅速傳遍世界各個養(yǎng)豬國家,在豬群密集、流動頻繁的地區(qū)更易流行,常造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失[2],嚴(yán)重影響了養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)安全。1987年P(guān)RRS首先發(fā)現(xiàn)于美國,1991年,Wensvoort等首次利用豬肺泡巨噬細(xì)胞(PAM)從中分離出了PRRS病原(Lelystad)[2]。中國于1996年由郭寶清等[3-6]首次從流產(chǎn)胎兒中分離到豬繁殖與呼吸綜合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV),從而證實我國也存在豬繁殖與呼吸綜合征,之后迅速蔓延至全國各地區(qū)[7-8]。為了解該病在新疆的流行現(xiàn)狀,及PRRSV抗體依賴性和高變異性增強(qiáng)等特點,進(jìn)一步豐富 PRRSV毒株基因組的信息數(shù)據(jù),筆者對采自新疆烏魯木齊七道灣地區(qū)的病料組織處理后經(jīng)Marc-145細(xì)胞培養(yǎng)后得到的培養(yǎng)物進(jìn)行毒力測定、RT-PCR鑒定及測序鑒定,得到新疆地方毒株,為進(jìn)一步了解該病的流行現(xiàn)狀及其生物學(xué)特性提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 材 料
1.1.1 病料采集 在新疆烏魯木齊市某養(yǎng)豬場無菌采集疑似豬藍(lán)耳病死豬的肺臟、淋巴結(jié)等組織病料,-70 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 細(xì)胞及血清 Marc-145細(xì)胞系,由畜牧科學(xué)院獸醫(yī)研究所傳染病實驗室提供;胎牛血清(FBS)為生工生物產(chǎn)品。
1.1.3 主要試劑及試劑盒 胰蛋白酶和青鏈霉素實驗室保存,DMEM培養(yǎng)基、Trizol試劑為生工生物產(chǎn)品;TaKaRa One Step RNA PCR Kit(AMV)、DNA Marker DL2000購自TaKaRa公司。
1.2 方 法
1.2.1 病料處理 青鏈霉素清洗病料數(shù)次,剪碎、研磨,加入適量的DMEM培養(yǎng)液將其稀釋至1∶3,反復(fù)凍融3次,分裝至1.5 mL無菌離心管中,3 000 r·min-1離心10 min后留上清液,0.22 μm過濾膜除菌,保留濾液為待分離病毒液,保存在-70 ℃?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 細(xì)胞培養(yǎng) 復(fù)蘇Marc-145細(xì)胞:從液氮罐中取出細(xì)胞凍存管,瞬時放于37 ℃水浴恒溫鍋內(nèi),同時用鑷子輕輕搖晃凍存管2 min將管內(nèi)物質(zhì)完全融化后,在生物安全柜內(nèi)用移液器取出Marc-145細(xì)胞移入離心管中,加入無FBS DMEM至4.5 mL,1 000 r·min-1離心5 min。倒掉上清液,補(bǔ)加細(xì)胞生長液至7 mL,用吸管慢慢吹打混勻,移入培養(yǎng)瓶中,在倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞是否吹打散開,放入37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中,左右搖晃,擰上培養(yǎng)瓶瓶蓋(不可擰緊,稍有空隙,保證CO2能進(jìn)入瓶內(nèi))。隔夜后,棄去舊培養(yǎng)液,用無FBS DMEM培養(yǎng)液洗1次瓶內(nèi)細(xì)胞,再加入7 mL生長液(含10%胎牛血清FBS),酒精棉球擦拭瓶蓋及培養(yǎng)瓶上半身,放入培養(yǎng)箱內(nèi),如此傳至第3代進(jìn)行病毒分離。
1.2.3 病毒分離 將1.2.1處理后的病料上清液經(jīng)0.22 μm過濾除菌,取1 mL過濾菌液接種于單層的Marc-145細(xì)胞,37 ℃溫箱中吸附60~90 min,期間每30 min搖晃1次,使病毒液均勻接觸細(xì)胞層,而后加入維持液(含2%胎牛血清)至7 mL,放于5% CO2 37 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)3~5 d。盲傳3代,觀察細(xì)胞病變(CPE)。
1.2.4 病毒的電鏡觀察 取致細(xì)胞病變的細(xì)胞培養(yǎng)物,反復(fù)凍融3次,1 000 r·min-1離心15 min,濃縮后加0.8%甲醛滅活,2%磷鎢酸負(fù)染,透射電鏡觀察。
1.2.5 病毒TCID50滴定 將長成單層的Marc-145細(xì)胞消化后移入96孔培養(yǎng)板內(nèi),每孔細(xì)胞單層生長大約80%密度,用于接種病毒,步驟如下。
待測病毒液稀釋:將病毒液置于滅菌后的EP管中,采用維持液培養(yǎng)基進(jìn)行10倍遞增稀釋,取10-3~10-7稀釋度,每個稀釋度5個孔,每孔加入病毒液100 μL,同時設(shè)置2列對照孔(用維持液代替病毒液)。置于37 ℃ 5% CO2培養(yǎng)箱中吸附1 h,之后棄去病毒液,用無血清的DMEM洗滌后,加入100 μL維持液培養(yǎng)48 h后逐日觀察,直至第5天記錄出現(xiàn)CPE的孔數(shù),計算CPE比率。
按Reed-Muench兩式法計算TCID50。
1.2.6 病毒RNA的提取及RT-PCR 病毒RNA的提?。喝?50 μL病毒液,按照生工生物公司Trizol劑盒的操作步驟提取病毒總RNA。
RT-PCR反應(yīng)。按照TaKaRa One Step RNA PCR Kit(AMV)試劑盒,利用自行設(shè)計的特異性引物,在PCR反應(yīng)管中加以下溶液及試劑:RNA模板0.5 μL,10×PCR Buffer 2.5 μL,2.5 mmol·(LdNTPs 2.5 μL)-1,引物(上、下游引物)1 μL,MgCl2 5 μL,RNase Inhibitor(4 μ·μL-1) 0.5 μL,AMVRTase 0.5 μL,AMV-Optimized Tap 0.5 μL,用無RNA酶水補(bǔ)足25 μL。PCR反應(yīng)條件:預(yù)變性溫度50 ℃,時間30 min;預(yù)變性94 ℃,時間2 min;變性溫度94 ℃,時間30 s;退火溫度56 ℃,時間30 s;延伸溫度72 ℃,時間1 min,循環(huán)次數(shù)30;延伸溫度72 ℃,時間10 min。
電泳:取PCR擴(kuò)增產(chǎn)物5 μL用0.8%瓊脂糖凝膠(含0.5 μg·mL-1EB)電泳,100 V電壓40 min進(jìn)行電泳檢測。
2 結(jié)果與分析
2.1 病毒分離結(jié)果
2.2 病毒的電鏡觀察
2.3 PRRSV分離株TCID50測定結(jié)果
統(tǒng)計接種病毒的96孔細(xì)胞培養(yǎng)板,在5 d后出現(xiàn)CPE的情況,并用Reed-Muench法計算距離比得出TCID50結(jié)果為10-5·(100μL-1),即PRRSV分離株在Marc-145細(xì)胞上的增殖毒價為TCID50105·mL-1。
2.4 RT-PCR鑒定結(jié)果
瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果表明,利用RT-PCR方法擴(kuò)增出大小與預(yù)計結(jié)果一致的片段434 bp(圖3)。將測得的序列與Gen Bank 數(shù)據(jù)庫中已知序列進(jìn)行比對及相似性分析,結(jié)果表明,此分離病毒為PRRSV。
3 結(jié)論與討論
細(xì)胞分離、鑒定時PRRSV是最常用、也是最準(zhǔn)確的診斷方法之一。PRRSV分離主要使用低成本的傳代細(xì)胞如Marc-145細(xì)胞、豬肺泡巨噬細(xì)胞PAM[2]、CL2621細(xì)胞[9]。根據(jù)PRRSV分離株不同細(xì)胞嗜性也不同[10-11]。PRRSV更偏愛在PAM上復(fù)制,且親嗜性最高,但是PAM制備技術(shù)難度較大,CL2621細(xì)胞是專利細(xì)胞。目前對PRRSV既敏感又方便的細(xì)胞為Marc-145和從Marc-145中克隆出的HS2H細(xì)胞。有實驗證明,PRRSV新疆分離株適宜在Marc-145細(xì)胞上生長[12],并從中分離到病毒,故本研究采用Marc-145細(xì)胞進(jìn)行PRRSV的分離培養(yǎng),同時也證實了新疆地區(qū)分離株在Marc-145細(xì)胞上培養(yǎng)有很好的增殖并能產(chǎn)生典型的CPE。
對PRRSV的檢測方法很多,包括血清中和試驗(SN)、核酸探針雜交技術(shù)、間接免疫熒光抗體試驗(IFA)、過氧化酶單層試驗(IPMA)、膠體金抗體檢測技術(shù)(GIA)、乳膠凝集試驗(LAT)、RT-PCR及重組蛋白分子診斷技術(shù)[13-14]等。實驗室檢測方法有:病毒的分離(VI),間接免疫熒光(IFA),血清中和試驗(SVN),ELISA,RT-PCR等。豬繁殖與呼吸綜合征的檢測方法眾多,各有優(yōu)點,其中病毒的分離、免疫熒光抗體染色法和免疫過氧化物酶染色法等均需細(xì)胞培養(yǎng)才行,因工作量大、周期長,故不利于在基層推廣應(yīng)用。而過氧化物酶單層試驗需要大量豬肺泡巨噬細(xì)胞,同間接免疫熒光試驗一樣,在檢測時會因為操作活毒而產(chǎn)生實驗室安全隱患,并且過氧化物酶單層試驗與間接免疫熒光試驗不適合大范圍檢測,RT-PCR方法則相對快速、簡便、特異性強(qiáng)。ELISA和IFA在眾多檢測PRRSV的方法中,步驟較為繁瑣,不適合快速診斷,而RT-PCR可快速鑒別診斷PRRSV,故本試驗采用RT-PCR方法進(jìn)行分離病毒的檢測。
本研究分離國內(nèi)新疆毒株,選用Marc-145細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng),連續(xù)傳代,盲傳3代即產(chǎn)生明顯的細(xì)胞病變。根據(jù)分離病毒毒株致Marc-145的CPE、毒價滴定、RT-PCR反應(yīng)以及與GenBank上登陸的基因序列對比,證實所分離的病毒為PRRSV,與有關(guān)文獻(xiàn)報道一致[15],成功地從組織病料中分離得到豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV),將其命名為PRRSV新疆株(XJ-Q)。細(xì)胞出現(xiàn)CPE后取其感染物,從中提取RNA并通過PCR法鑒定,結(jié)果與預(yù)期相符,從而實現(xiàn)了對所獲得分離培養(yǎng)物進(jìn)行快速、確切的鑒定。成功分離獲得的新疆分離株將為新疆PRRSV基因遺傳變異分析的研究奠定基礎(chǔ)。
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