馬玉梅,張海霞,包曉婧,令瑛,李向茸,李瓊毅,魏嘉,李倬,馮若飛
(1.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730030; 2.生物工程與技術(shù)國家民委重點(diǎn)實驗室,甘肅蘭州730030)
蝕斑法分離純化BHV-1和BPIV-3混合病毒
馬玉梅1,2,張海霞1,包曉婧1,2,令瑛1,2,李向茸2,李瓊毅2,魏嘉2,李倬2,馮若飛1,2
(1.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730030; 2.生物工程與技術(shù)國家民委重點(diǎn)實驗室,甘肅蘭州730030)
利用蝕斑試驗方法對牛皰疹病毒1型(BHV-1)和牛副流感病毒3型(BPIV-3)的混合病毒進(jìn)行分離純化及鑒定,為BHV-1、BPIV-3感染的診斷提供科學(xué)依據(jù)。將不同稀釋度的BHV-1和BPIV-3混合病毒接種至牛腎原代細(xì)胞,加營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng),產(chǎn)生蝕斑后擴(kuò)增并RT-PCR鑒定。將純化后毒液分別進(jìn)行二次蝕斑純化及鑒定。結(jié)果BHV-1和BPIV-3混合病毒第6~7 d可產(chǎn)生明顯蝕斑。鑒定陽性的BHV-1和BPIV-3進(jìn)行二次蝕斑,鑒定結(jié)果均為陽性,且分離的兩種病毒TCID50測定結(jié)果為10-8.5/0.1 mL、10-6.5/0.1 mL。首次通過蝕斑試驗,成功分離并得到了兩株毒力較高且純化的BHV-1和BPIV-3病毒株。
牛皰疹病毒1型;牛副流感病毒3型;蝕斑試驗;病毒分離;病毒純化
牛副流感病毒3型(Bovine parainfluenza virus,BPIV-3)為單鏈負(fù)股有囊膜的RNA病毒,是引起牛和其他反芻動物急性呼吸道疾病的主要病毒之一,致使奶牛泌乳量的顯著下降,在一些牛場的急性感染病例可引起死亡,給養(yǎng)殖戶帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。牛皰疹病毒1型(Bovine herpes virus,BHV-1)是有囊膜病毒,其基因組為雙股線性DNA。它是全球公認(rèn)的牛傳染性鼻氣管炎(IBR)的致病因子,能感染多種器官和組織。該病毒與中樞神經(jīng)紊亂有關(guān)[1-2]。以上兩種病毒混合感染在臨床成為牛呼吸道疾病綜合征的主要病原[3]。牛呼吸道疾病綜合征是一種急性呼吸道疾病。當(dāng)前,在世界范圍內(nèi)牛呼吸道疾病是危害牛健康和造成經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的疾病之一[4]。本研究首次利用病毒蝕斑法試驗及RT-PCR試驗技術(shù)將BHV-1和BPIV-3進(jìn)行分離鑒定并純化,為牛皰疹病毒1型、牛副流感病毒3型感染的診斷提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 BHV-1與BPIV-3混合病毒由本實驗室保存。牛腎原代細(xì)胞由甘肅省動物細(xì)胞工程技術(shù)研究中心提供。試劑:胎牛血清(蘭州民海生物工程有限公司);病毒DNA/RNA提取試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑、Taq DNA聚合酶、PCR試劑,購自天根生化科技(北京)有限公司。
1.2 引物根據(jù)GenBank中公布的BHV-1基因(登錄號:KM258883.1)序列和BPIV-3基因(登錄號:NC_002161.1)序列,利用Primer Premier 5.0和Oligo6.0進(jìn)行引物設(shè)計,引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成,引物序列見表1。
表1 BHV-1和BPIV-3基因擴(kuò)增引物
1.3 BHV-1與BPIV-3混合毒液擴(kuò)增及TCID50測定本試驗所用的BHV-1和BPIV-3混合毒液在牛腎原代細(xì)胞上連續(xù)傳代3次,觀察到典型CPE后用于后續(xù)試驗。TCID50采用微量細(xì)胞病變法進(jìn)行滴定[5]。將混合病毒進(jìn)行10倍倍比稀釋,取10-1~10-10稀釋度接種于96孔板牛腎原代細(xì)胞中,每個梯度平行8孔,每孔100 μL,對照組加入100 μL DMEM,37℃、50 mL/L CO2吸附2 h,每孔加入100 μL含有3%胎牛血清的DMEM維持液,培養(yǎng)至第6天時記錄并判定結(jié)果,并按Reed-Munch法計算毒液TCID50/mL。
1.4 病毒蝕斑試驗將牛腎原代細(xì)胞接種于6孔板并長成致密單層。根據(jù)混合病毒TCID50,將毒液進(jìn)行10倍倍比稀釋,選取10-3~10-6稀釋度的混合病毒液分別接種到6孔板中,37℃、50 mL/L CO2吸附2 h后,棄去病毒稀釋液,每孔加45℃保溫的營養(yǎng)瓊脂(含有5%胎牛血清和DMEM培養(yǎng)液,與等量的1%瓊脂糖混合),待瓊脂凝固后,置37℃、50 mL/L CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)72~96 h,觀察蝕斑生成情況。
1.5 蝕斑挑取、擴(kuò)增及鑒定挑取單個蝕斑,吹打混勻至96孔板牛腎原代細(xì)胞培養(yǎng)基中,培養(yǎng)至可觀察到CPE后,反復(fù)凍融3次,分別將各孔毒液接種于6孔板致密單層的牛腎原代細(xì)胞中,進(jìn)行病毒擴(kuò)增。擴(kuò)增后毒液分別用BHV-1與BPIV-3特異性引物進(jìn)行常規(guī)RT-PCR鑒定。鑒定為陽性的BHV-1、BPIV-3病毒液分別進(jìn)行二次蝕斑及驗證,方法同前。純化病毒分別進(jìn)行TCID50測定,方法同1.5所述。
2.1 BHV-1、BPIV-3混合病毒細(xì)胞擴(kuò)增結(jié)果混合病毒感染牛腎原代細(xì)胞5 d后,細(xì)胞出現(xiàn)明顯CPE?;旌隙疽篢CID50為10-6.3/0.1 mL。
2.2 蝕斑試驗
2.2.1 蝕斑形成培養(yǎng)48 h的致密單層牛腎原代細(xì)胞6孔板,取10-3~10-6稀釋度的混合病毒液進(jìn)行接種,加營養(yǎng)瓊脂后培養(yǎng),第7天在10-4稀釋度出現(xiàn)蝕斑(圖1)。蝕斑呈圓形或類圓形斑,大小不等,直徑為0.5~1.0 mm,邊緣清晰。鑒定陽性的病毒進(jìn)行第二次蝕斑,同樣條件下也出現(xiàn)同樣規(guī)律的蝕斑。
圖1 蝕斑法病毒分離純化結(jié)果
2.2.2 蝕斑純化后病毒鑒定第一次克隆時混合病毒挑取14個蝕斑進(jìn)行病毒擴(kuò)增,并分別進(jìn)行BHV-1與BPIV-3 RT-PCR鑒定,其中8個蝕斑BPIV-3為陽性,6個蝕斑BHV-1為陽性。每種選取2個陽性較強(qiáng)的克隆株,進(jìn)行二次純化并鑒定。結(jié)果顯示,二次純化后的BHV-1中不含BPIV-3,BPIV-3中不含BHV-1(圖2)。純化后BHV-1 TCID50為10-8.5/0.1mL。BPIV-3 TCID50為10-6.5/ 0.1 mL。
圖2 二次蝕斑純化后PCR驗證圖
蝕斑試驗在許多研究中得到廣泛應(yīng)用[6、7]。由于新分離的病毒通常是許多在特性上不一致的病毒混雜群體,根據(jù)蝕斑的不同性狀,如蝕斑的形態(tài)、大小、產(chǎn)生斑的條件以及出斑的時間等進(jìn)行挑斑,便可對分離的病毒進(jìn)行純化。許多弱毒疫苗株就是通過蝕斑技術(shù)選育而成。本研究通過病毒蝕斑試驗分離并純化得到BHV-1和BPIV-3,對BHV-1和BPIV-3疫苗株的篩選和研究有著重要的意義。
[1]Abril C,Engel M,Liman A,et al.Both viral and host factors contribute to neurovirulence of bovine herpesviruses 1 and 5 in interferon receptor deficient mice[J].Journal of virology,2004,78 (7):3644-3653.
[2]Roels S,Charlier G,Lettelier C,et al.Natural case of bovine herpesvirus 1 meningoencephalitis in an adult cow[J].Veterinary Record,2000,146(20):586-588.
[3]Svensson C,Hultgren J,Oltenacu P A.Morbpdpty in 3-7-month-old dairy calves in south-western Sweden and risk factors for diarrhea and respiratory disease[J].Prev Vet Med,2006,74:162-179.
[4]Keshaw T,Christine C,Brittany G,et al.Seroprevalence of Bovine Parainfluenza Virus Type 3(BPI-3V)in Ruminants from Grenada[J].Open Journal of Veterinary Medicine,2016,6(2):23-27.
[5]張海霞,馮若飛,王丹,等.感染腦心肌炎病毒小鼠的腦組織病理損傷及體內(nèi)病毒分布情況[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2013,43 (09):982-985.
[6]姜淑芳,張映梅,趙彤言,等.西尼羅病毒空斑形成試驗方法的建立與應(yīng)用[J].中國媒介生物學(xué)及控制雜志,2006,17(2): 81-82.
[7]Turell M J,Guinn M,Oliver J.Potential for New York mosquitoes to transmit West Nile virus[J].American Journal of Tropical Medicine&Hygiene,2000,62(3):413-414.
Plaque Purification of BHV-1 and BPIV-3Mixed virus
MA Yu-mei1,2,ZHANG Hai-xia1,BAO Xiao-jing1,2,LING Ying1,2,LI Xiang-rong1,2,LI Qiong-yi2,WEI Jia2,LI Zhuo2,F(xiàn)ENG Ruo-fei1,2
(1.Life Science and Engineering College of Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China; 2.Key Bio-engineering and Technology Laboratory of the Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China)
In order to provide scientific basis for BHV-1,BPIV-3 diagnosis of infection,we utilized the plaque test for mixed virus isolation,identification and purification of bovine herpesvirus type 1(BHV-1)and bovine parainfluenza virus type 3(BPIV-3),The various dilutions of BHV-1,and BPIV-3 mixed viruses were inoculated into a dense monolayer primary calf kidney cell,and the cells were then covered with nutritious agar.After generating plaques,the most obvious CPE clones were selected to be identified by RT-PCR reaction.Purification and identification of the purified venom were performed for two times.The plaques of BHV-1 and BPIV-3 mixed viruses were revealed after 6 to 7 days.Positive identification of BHV-1 and BPIV-3 was performed second plaque,and the results were still positive.The TCID50of the two virus isolates were 10-8.5/0.1mL and 10-6.5/0.1mL.For the first time,the two strains of BHV-1 and BPIV-3 with high virulence were successfully separated and purified by plaque assay..
BHV-1;BPIV-3;Plaque assay;Viral isolation;Virus purification
FENG Ruo-fei
Q-33
A
0529-6005(2017)01-0037-03
2016-07-04
教育部“長江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃”項目(IRT13091);校企合作項目(蘭州民海生物工程有限公司,XBMU-2014-BC-18);中央專項研究生科研創(chuàng)新項目(Yxm2015210)
馬玉梅(1988-),女(回族),碩士生,研究方向為動物疫病病原學(xué),E-mail:714397218@126.com
馮若飛,E-mail:fengruofei@xbmu.edu.cn