宋 浩,蔣增海,薛 杰,楊 鳳,楊龍飛
(1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學院 動物醫(yī)學院,河南 鄭州 450046;2.河南省豬病防控工程技術研究中心,河南 鄭州 450046)
豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)為豬流行性腹瀉病(porcine epidemic diarrhea,PED)的病原,屬于冠狀病毒科中的冠狀病毒屬,單股正鏈RNA病毒[1]。PED的主要臨床癥狀為嘔吐、脫水和腹瀉,是一種急性、高度接觸性腸道傳染病。各種年齡的豬均易感,但仔豬危害更嚴重,發(fā)病率可達100%。自2010年以來,PEDV的流行區(qū)域逐漸擴大,給我國的養(yǎng)豬業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失[2-3]。
PEDV只有一個血清型,存在4種結(jié)構蛋白:S蛋白、M蛋白、sM蛋白和N蛋白,還有一個位于sM蛋白和S蛋白之間的ORF3,主要編碼一個功能未知的多肽性片段[4]。S蛋白由1383個氨基酸組成,劃分為S1區(qū)和S2區(qū),并且易發(fā)生變異,因此S蛋白經(jīng)常被用來研究國內(nèi)外不同毒株之間的親緣性關系[5]。
2018年3月,河南省焦作市某豬場飼養(yǎng)母豬80多頭,母豬所產(chǎn)15窩仔豬幾乎全部發(fā)病死亡,出生后1~3日齡發(fā)病最嚴重,臨床表現(xiàn)癥狀為嘔吐、拉稀、吐奶和排黃色水樣糞便。剖檢發(fā)病仔豬,觀察到小腸充血,腸管顯著擴張,腸管內(nèi)充滿透明液體。內(nèi)容物稀薄、呈黃色。初步懷疑為流行性腹瀉病毒感染,取腸內(nèi)容物進行豬流行性腹瀉病毒RT-PCR分析檢測,確診為流行性腹瀉病毒陽性。經(jīng)了解,該豬場進行過流行性腹瀉疫苗預防,具體免疫程序:使用傳染性胃腸炎-流行性腹瀉二聯(lián)活疫苗,冬季所有豬只普防,懷孕母豬在臨產(chǎn)前15d再次免疫。據(jù)調(diào)查該二聯(lián)疫苗由經(jīng)典毒株制備而成。為了分析疫苗免疫失敗原因,將擴增的部分S基因產(chǎn)物送基因公司測序,然后將測序結(jié)果與其他毒株進行同源性分析,構建系統(tǒng)進化樹,研究PEDV毒株之間的親緣性。
疑似豬流行性腹瀉病豬小腸內(nèi)容物,采集于河南省焦作市某豬場1周齡以后死亡的仔豬。
Trigol總RNA提取試劑盒(購自北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司)。一步法高效RT-PCR試劑盒(購自南京諾唯贊生物科技有限公司)。DNA Marker(博邁德生物公司)。
取一段豬小腸置于研缽中,剪碎并充分研磨,加入一定PBS(100mg加入200μL),混勻,反復凍融2次,然后加入1mL Trigol,室溫放置5min,使其充分裂解,之后放入-70℃冰箱保存或直接提取RNA。
根據(jù)Trigol試劑盒說明書進行,取1.3加入Trigol后的組織,12000rpm,離心5min,棄去沉淀,按200μL氯仿/mL Trigol比例加入氯仿,振蕩混勻,室溫放置15min(禁用漩渦振蕩器)。之后放入離心機,4℃12000rpm離心15min,吸取上層水相,轉(zhuǎn)移到另一EP管中,加入上清量0.7倍體積的異丙醇,室溫放置15min,4℃12000rpm離心5min,棄上清。室溫晾干5~10min,之后加入50μL ddH2O或TE buffer,放置5min,-20℃保存以用于RT-PCR檢測。
參照GeneBank PEDV YN144S基因序列(登錄號KT021232.1),設計一對特異性引物PED-S1-P1、PED-S1-P2,引物由生工生物工程(上海)有限公司合成,擴增目的片段大小為969bp。
PED-S1-P1:5’-TCGCCATGGGGAACTGCCATTCAGCGTAT-3’;
PED-S1-P2:5’-CTAGGATCCCGTGGGTGCAATCTTGACTT-3’。
本研究采用一步法高效RT-PCR試劑盒檢測,總反應體系25μL:One Step Enzyme Mix1μL、2×One Step Mix (Dye Plus)12.5μL、上游引物1μL、下游引物1μL、RNA模板3μL、Rnase free ddH2O 補足至終體積25μL。PCR反應條件為:50℃30min、94℃預變性2min,之后進入循環(huán)94℃30s、退火溫度62℃30s、72℃30s,34個循環(huán)后,72℃延伸10min。取PCR產(chǎn)物7μL,在瓊脂糖凝膠上進行電泳,凝膠成像系統(tǒng)中觀看有無特異性陽性條帶,陽性條帶送至生工測序。
將獲得的部分S基因與在GenBank下載的22株PEDV毒株(表1),利用DNAstar軟件進行同源性分析并用MEGA5構建系統(tǒng)進化樹。
表1 參考毒株來源及名稱
取產(chǎn)物7 μL進行瓊脂糖凝膠電泳,所得結(jié)果與預計擴增大小一致,目的片段為969bp(圖1)。
圖1 樣品PEDV RT-PCR擴增結(jié)果
檢測毒株與2016年分離的CH-SCAY-2014野毒株同源性最高,為99.1%;與經(jīng)典毒株CV777、韓國分離毒株DR13、Chinju99之間的同源性分別為94.8%、96.6%、92.9%;與2014-2017年GenBank登錄的毒株之間的同源性較高,為98.1%~99.1%(圖2)。
從進化樹(圖3)可以看出,分為2個分支:G1和G2。G1包括2011年福建毒株(XM1-2)、2016-2017年各地分離的毒株(XY1S、PC22A等),其中檢測毒株與XM1-2毒株親緣性不如其它毒株。G2包括經(jīng)典毒株CV777、韓國毒株DR13、Chinju99。
豬流行性腹瀉在世界各地廣泛流行,如美國、日本、中國、加拿大等國家都存在PED疫情[6-7]。據(jù)了解,近幾年河南省的豬場不斷發(fā)生豬流行性腹瀉感染[8-9]。由于豬流行性腹瀉與傳染性胃腸炎臨床癥狀相似,僅憑病理檢查不容易鑒別,因此,常常通過實驗室診斷技術,如RT-PCR、EILSA等來檢測。其中RT-PCR敏感性更高、特異性更強,已成為病毒檢測技術中應用最廣泛的方法之一[10]。本試驗采用RT-PCR法檢測樣品,結(jié)果為PEDV陽性,并經(jīng)測序,將所測得序列進行序列分析。
經(jīng)過查閱,2015-2016年李舜等[11]對廣東省分離的16株毒株進行了S基因序列分析,結(jié)果顯示其中15株毒株與經(jīng)典株CV777親緣性較遠,同源性87.6%~88.2%,表明廣東省目前流行毒株存在基因變異。吳旺霞等[12]對浙江省12株流行毒株的S基因進行研究,發(fā)現(xiàn)與經(jīng)典毒株CV777同源性為93.3%~94.9%,說明浙江地區(qū)流行毒株也發(fā)生了變異。本試驗所分離的PEDV流行毒株與經(jīng)典株CV777同源性為94.8%,親緣性較遠,存在變異,與上述研究結(jié)果一致,這可能是該發(fā)病豬場疫苗免疫失敗的重要原因之一。對于變異毒株的出現(xiàn),傳統(tǒng)PEDV疫苗可能無法保護豬群,我們建議豬場使用變異毒株疫苗來預防該病。
圖2 PEDV不同毒株S基因遺傳進化樹
圖3 PEDV不同毒株同源性比較結(jié)果
除了接種疫苗預防,我們還可以采用生物安全措施來預防該病。如:豬場及時干燥通風,定期對地面、設施、用具進行消毒,場區(qū)內(nèi)的水槽、料槽定期清潔以及飼料保持干燥,糞便及時清理等。發(fā)病以后,應及時對發(fā)病豬場進行隔離消毒,隔離發(fā)病豬只, 及時對感染豬舍地面、用具等進行消毒,禁止相關人員進入正常豬舍,以避免交叉感染[13]。治療方面,可以使用生物制品療法:注射高免血清、干擾素等;或者中獸醫(yī)學療法:如徐國棟等[14]介紹,對不同地區(qū)的PED感染豬使用冠能注射液進行治療,總治愈率為98%,效果滿意。