嚴專強 曾凡桂 招麗嬋 王占新 魯俊鵬*
1.溫氏食品集團股份有限公司,廣東新興527400;2.廣東省畜禽健康養(yǎng)殖與環(huán)境控制企業(yè)重點實驗室,廣東新興527400
腺病毒(Adenovirus,ADV)為線狀雙股DNA 病毒,無囊膜,直徑70~110 nm,呈二十面體對稱。腺病毒粒子由252 個殼粒組成,包含240 個不在頂點的殼粒(六鄰體)和12 個頂點殼粒(五鄰體)。每個五鄰體基底帶有1~2 根被稱為纖絲的纖突(fiber),纖絲的長度與病毒的抗原性相關(guān)。感染禽類的腺病毒主要有3 個群,I 群代表株是雞胚致死性孤兒病毒,目前從雞分離到12 個血清型,火雞2 個血清型,鵝4 個血清型,鴨2 個血清型;Ⅱ群主要包括火雞出血性腸炎病毒、大理石脾病毒和雞大脾病病毒;Ⅲ群與減蛋綜合征相關(guān),目前只包含一個成員,即減蛋綜合征病毒[1-2]。
鴨l 型腺病毒是與減蛋綜合癥相關(guān)的Ⅲ群腺病毒,鴨2 型腺病毒于1977年從法國番鴨中分離,該病毒抗原與已知的腺病毒不同,是一種新型的禽腺病毒[3]。2014年奧地利科學(xué)家Marek 等通過高通量測序技術(shù)獲得該病毒全序列,該型病毒被正式命名[4]。鴨3 型腺病毒于2014年在我國首次分離,該病毒hexon基因推導(dǎo)的氨基酸序列與鴨2 型腺病毒GR 株同源性僅為60%,且該病毒含有2 個fiber 基因(fiber-1 和fiber-2),而GR 株只含有1 個[5]。為了解鴨3 型腺病毒的流行與變異情況,本研究對近期廣東地區(qū)分離的毒株進行了主要免疫原性相關(guān)基因序列測定和分析,以期為該病的防治提供參考。
13日胚齡番鴨胚由溫氏食品集團股份有限公司提供;ExTaq 酶、DL 2000 DNA Marker、Prime-Script One Step RT-PCR Kit、pMD-19 T 載體等購自TaKaRa 公司;DNA 提取試劑盒(Stool DNA Kit)購自O(shè)MEGA 公司;小牛血清為GIBCO 公司產(chǎn)品,無菌分裝后20 ℃保存?zhèn)溆?;DMEM 培養(yǎng)液及胰酶等購自GIBCO 公司。
2019年10月,廣東某鴨場30日齡番鴨出現(xiàn)肝臟腫大、出血、白色點狀壞死等癥狀。采集發(fā)病鴨肝臟置于玻璃研磨器中充分研磨,收集組織懸液于2 mL 離心管中,反復(fù)凍融3 次,離心棄沉淀,取上清液通過0.22 μm 濾膜過濾,所得樣本置于-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
番鴨胚成纖維細胞按常規(guī)方法制備,將待分離樣本接種番鴨胚成纖維細胞,每天觀察,72 h 后將細胞凍融3 次再次接種番鴨胚成纖維細胞傳代,盲傳至第5 代,收獲細胞標記為GD2019。
參照文獻[6-7]分別合成針對鴨3 型腺病毒(DAdV-3)、鴨肝炎病毒(DHV)、呼腸孤病毒(MDRV)、小鵝病毒(GPV)的引物對細胞分離到的病毒進行PCR 檢測,各反應(yīng)溫度見表1。擴增產(chǎn)物用1 g/L 瓊脂糖凝膠電泳檢測,并用凝膠成像系統(tǒng)照像。
用fiber 基因測序引物(表1)對鑒定為鴨3 型腺病毒的細胞培養(yǎng)物進行擴增,將PCR 產(chǎn)物回收純化后連接于pMD-19 T 載體,轉(zhuǎn)化至E.coli DH5α感受態(tài)細胞,挑取單克隆菌落,37 ℃過夜搖菌,菌液PCR 鑒定為陽性的樣品送華大基因測序公司進行測序。序列使用DNASTAR 和MEGA 7.0 軟件進行拼接和分析。
用特異性引物對分離株進行DHV、MDRV 和GPV 的PCR 檢測,均未檢測到陽性,而用DAdV 特異性引物檢測到了陽性病毒(圖1)。
測序結(jié)果顯示,GD2019 株fiber-1 基因全長為1 380 bp,編碼459 個氨基酸,fiber-2 基因全長為1 443 bp,編碼480 個氨基酸。氨基酸序列同源性分析發(fā)現(xiàn),GD2019 株與已報道的鴨3 型腺病毒的fiber-1 和fiber-2 同源性均為100%(表2)。GD2019株fiber-1 與鴨1 型腺病毒、鴨2 型腺病毒、鵝4 型腺病毒和雞4 型腺病毒同源性在12.2%~25.8%之間,GD2019 株fiber-2 與鵝4 型腺病毒和雞4 型腺病毒同源性分別為37.1%和23.7%(表2)。結(jié)果表明,鴨3 型腺病毒的fiber 基因非常保守,與其他禽腺病毒同源性較低。
圖1 病毒分離毒株P(guān)CR 檢測結(jié)果
分別對GD2019 株fiber-1 和fiber-2 基因序列與GenBank 上已發(fā)表的不同種屬禽腺病毒的fiber基因進行分子進化分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鴨3 型腺病毒fiber-1 基因聚類在1 個分支,與鴨2 型腺病毒、鴨1型腺病毒以及其他禽腺病毒處于不同分支(圖2)。鴨3 型腺病毒fiber-2 基因與鵝4 型腺病毒親緣關(guān)系較近,與其他禽腺病毒親緣關(guān)系較遠。
表1 病毒檢測引物
表2 分離株與其他禽腺病毒fiber基因核苷酸序列推導(dǎo)的氨基酸序列同源性比較
圖2 分離株fiber 基因推導(dǎo)的氨基酸序列遺傳進化樹
fiber 基因在腺病毒的感染過程中起著關(guān)鍵作用,所有感染力強的禽腺病毒都被檢測到含有2 個fiber 基因[8]。缺失fiber-1 后會造成病毒產(chǎn)量下降,腺病毒受體的特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)作用下降,使病毒只能感染禽類細胞,不能感染哺乳動物類細胞;缺失fiber-2 會導(dǎo)致病毒無法增殖、組裝或擴散,不能產(chǎn)生病毒粒子[9]。本研究從臨床發(fā)病鴨肝臟中成功分離了1株鴨3 型腺病毒,序列分析發(fā)現(xiàn)該型病毒fiber 基因非常保守,且比鴨1 型和鴨2 型腺病毒多1 個基因片段。推測鴨3 型腺病毒感染力比鴨1 型和鴨2 型腺病毒強,這可能是2014年以來該病毒在廣東和福建等地區(qū)鴨群中持續(xù)流行的原因。
鴨3 型腺病毒的fiber-2 蛋白具有良好的免疫原性。Yin 等[7]在大腸桿菌中表達并純化了鴨3 型腺病毒的fiber-1 和fiber-2 蛋白,免疫攻毒保護試驗結(jié)果顯示,重組fiber-2 蛋白免疫組IgY 抗體水平顯著高于fiber-1 組和全病毒滅活疫苗組,重組fiber-2 蛋白免疫可以提供100%的攻毒保護,并完全抑制排毒,優(yōu)于fiber-1 蛋白和全病毒滅活疫苗。疫苗免疫是針對鴨3 型腺病病毒有效的防控方法,高效疫苗的研發(fā)對該病的控制具有重要意義。