沈海瀟, 李鑫,楊德全,鞠厚斌,劉健,龔國華,趙洪進(jìn)
(上海市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,上海 201103)
犬細(xì)小病毒(canine parvovirus,CPV)屬于細(xì)小病毒科細(xì)小病毒屬,是危害犬類的最主要的烈性傳染病之一,從發(fā)現(xiàn)至今已在世界各地均有流行。該病毒傳播速度快、對(duì)幼犬有很高的致病性和致死率,給世界養(yǎng)犬業(yè)帶來巨大的災(zāi)難。CPV 可感染犬科動(dòng)物包括犬、貓和其他易感動(dòng)物,且具有發(fā)病急、病程短、傳染性強(qiáng)、死亡率高的特點(diǎn)。CPV-2存在3種亞型,即 CPV-2a、CPV-2b、CPV-2c,近些年來又進(jìn)化為 new CPV-2a、CPV-2c(a)、CPV-2c(b)[1-2]。雖然犬細(xì)小病毒是DNA病毒,但卻有著與 RNA 病毒類似的高突變率,值得引起我們的重視。
犬細(xì)小病毒病發(fā)病具有明顯的季節(jié)性,即冬季高發(fā),夏季發(fā)病較少,其原因可能是寒冷季節(jié)導(dǎo)致犬的抵抗力下降,發(fā)病率明顯增加[4-5]。CPV所致的臨床癥狀表現(xiàn)取決于病毒的毒力、感染程度和宿主抵抗力,按臨床癥狀可分為腸炎型和心肌炎型[6]。本病最初 24~48 h內(nèi)一般不出現(xiàn)腹瀉,若發(fā)生腹瀉也很少出現(xiàn)便血。炎癥會(huì)繼發(fā)腸道蛋白質(zhì)減少,造成低蛋白血癥。嘔吐是常見癥狀,嚴(yán)重時(shí)可引起食管炎,還會(huì)引起骨髓干細(xì)胞破壞,導(dǎo)致暫時(shí)性或長期性中性粒細(xì)胞減少,使動(dòng)物發(fā)生嚴(yán)重的細(xì)菌感染,尤其是腸道損傷使得細(xì)菌易于進(jìn)入機(jī)體。病情嚴(yán)重的犬可見體溫升高、全身炎性反應(yīng)綜合征。幼犬可經(jīng)子宮感染本病,在 8 周齡前的幼犬常常表現(xiàn)為心肌炎[7-10]。
本研究初步調(diào)查了2019年上海地區(qū)家養(yǎng)犬及流浪犬CPV感染的流行情況并對(duì)流行毒株進(jìn)行分離培養(yǎng)、進(jìn)化分析、以及形態(tài)學(xué)鑒定,以闡明上海地區(qū)CPV感染的流行率,病原遺傳變異及分子特征等,為該病的防控提供參考依據(jù)。
定期收集來自上海犬類留驗(yàn)場(chǎng)以及各寵物免疫點(diǎn)犬的糞便。采集的新鮮糞便樣本第一時(shí)間送回實(shí)驗(yàn)室處理。
處理過程:取陽性病料0.5 g,用DMEM細(xì)胞營養(yǎng)液10倍稀釋,振蕩器充分混勻,5 000 r/min離心10 min,取上清,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后,4 ℃保存?zhèn)溆没?80 ℃保存。
貓腎傳代細(xì)胞(F81)購自中國科學(xué)院細(xì)胞庫;細(xì)胞按常規(guī)消化傳代,37 ℃靜置培養(yǎng)。
TaqDNA聚合酶購自寶生物工程(大連)有限公司;MagPure Viral RNA Kit購自Magen公司;DMEM、胎牛血清購自Gibco公司;犬細(xì)小病毒熒光定量試劑盒購自書扁科技有限公司;PEG 8000購自Scientan公司。
1.4.1 核酸提取
取0.25 g的糞便樣品加入含1 mL PBS的EP管中,溶解混勻后,按MagPure Viral RNA Kit說明書進(jìn)行核酸提取。
1.4.2 熒光定量PCR
根據(jù)犬細(xì)小病毒熒光PCR檢測(cè)試劑盒說明書進(jìn)行操作,對(duì)于每一個(gè)反應(yīng)體系:PCR預(yù)混液20 μL,Taq酶0.25 μL,DNA 5 μL。程序設(shè)置如下:94 ℃ 3 min;94 ℃ 5 s;60 ℃ 30 s(收集熒光),40個(gè)循環(huán)。
1.5.1 病毒的分離
取陽性病料0.5 g,用DMEM細(xì)胞營養(yǎng)液10倍稀釋,振蕩器充分混勻,5 000 r/min離心10 min,取上清,經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后,置-30 ℃凍存?zhèn)溆谩_x擇剛剛長滿單層的F81細(xì)胞,倒掉培養(yǎng)液,用PBS浸洗,加入600 μL病毒懸液,置于5% CO2,37 ℃培養(yǎng)箱中吸附 60 min,之后取出培養(yǎng)瓶,用無血清培養(yǎng)基清洗細(xì)胞,然后加入 10 mL 含2%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,置溫箱中繼續(xù)培養(yǎng)3~5 d,每日觀察細(xì)胞生長狀態(tài)是否出現(xiàn)細(xì)胞病變;對(duì)不同代次培養(yǎng)物進(jìn)行熒光定量PCR檢測(cè),連續(xù)3代未檢出陽性且沒有細(xì)胞病變者,判為陰性。將接毒細(xì)胞液置于-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?。利用Reed-Muench法計(jì)算病毒的TCID50。
1.5.2 病毒的鑒定
將分離到的病毒使用PEG 8000進(jìn)行濃縮后,在透射電鏡下進(jìn)行病毒形態(tài)的觀察。
根據(jù)GenBank上已發(fā)表的犬細(xì)小病毒VP2基因序列,進(jìn)行引物的設(shè)計(jì)及合成,提取病毒基因,具體步驟按照說明書進(jìn)行。得到片段大小相符的PCR產(chǎn)物送桑尼生物有限公司測(cè)序。
借助MEGA6軟件,確定這4株犬細(xì)小病毒VP2基因的遺傳分類情況。參考菌株信息見表1。
表1 參考毒株背景信息
續(xù)表1
對(duì)上海地區(qū)犬類留驗(yàn)場(chǎng)、養(yǎng)殖場(chǎng)以及各免疫點(diǎn)采取定期的集中監(jiān)測(cè),共采集糞便樣品796份,陽性率為30.65%。其中,流浪犬的糞便樣品675份,陽性率為34.52%;家養(yǎng)犬的糞便樣品121份,陽性率為9.10%。不同月份的犬細(xì)小抗原陽性率見圖1。
圖1 上海地區(qū)犬細(xì)小病毒病流行情況
將檢測(cè)陽性的犬糞便樣品處理后,接種F81細(xì)胞,其中4個(gè)組在接毒細(xì)胞的前2代沒有出現(xiàn)明顯病變,但是經(jīng)過熒光定量PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Ct值明顯下降,傳至第3代細(xì)胞出現(xiàn)脫落、崩解和破碎及腫脹圓縮、拉網(wǎng)等細(xì)小病毒特有的細(xì)胞病變(CPE)。在細(xì)胞培養(yǎng)96 h時(shí)出現(xiàn)明顯的CPE,陰性對(duì)照未出現(xiàn)CPE(圖2)。選擇其中一株繼續(xù)傳代,傳至第17代后測(cè)定其滴濃度為107.0TCID50/mL。
圖2 CPV在F81細(xì)胞中產(chǎn)生的CPE(200×)
在電子顯微鏡下觀察,病毒呈現(xiàn)二十面體立體對(duì)稱,無囊膜,直徑為20 nm左右的典型細(xì)小病毒樣粒子(圖3)。
將CPV/CHINA/SH-1進(jìn)行了全基因測(cè)序, GenBank登錄號(hào)為:MN840830。使用MEGA6對(duì)分離到4株CPV VP2基因進(jìn)行遺傳演化分析(圖4),表明分離到的毒株既有2c型,也存在2b型。通過分析可以看出,本次分離到的毒株與同一亞型的在我國分離到的毒株親源關(guān)系較近。此外,在2c亞型中,我國國內(nèi)分離的CPV-2c已經(jīng)與國外分離得到的CPV-2c形成了明顯的兩個(gè)分支,說明我國的CPV在進(jìn)化過程中呈現(xiàn)出一定的地域特性。另外,從結(jié)果上看犬細(xì)小病毒的疫苗株與本次分離到的毒株親緣性較遠(yuǎn),提示現(xiàn)有疫苗對(duì)目前所流行的犬細(xì)小病毒的保護(hù)效果需要進(jìn)行新的評(píng)估。
圖3 分離到的CPV電鏡形態(tài)學(xué)觀察
● 本研究中得到的分離株
犬細(xì)小病毒病是臨床上最常見的犬類疾病之一,我國曾經(jīng)主要流行的是CPV-2a亞型[11],但在2010年以后,開始陸續(xù)報(bào)道CPV-2c的出現(xiàn)[12]。目前世界各地許多地區(qū)均報(bào)道了CPV-2c的出現(xiàn),韓國也于最近首次報(bào)道了感染CPV-2c的病例[13]。這說明犬細(xì)小病毒不僅在持續(xù)變異,同時(shí)還以很快的速度傳播,并具有跨區(qū)傳播的能力。在臨床上普遍認(rèn)可的治療方法是對(duì)癥治療,在最近的幾項(xiàng)臨床研究中發(fā)現(xiàn),用重組貓干擾素治療,可以降低死亡率,更快地改善臨床癥狀[14]。而在預(yù)防方面,CPV由于可以在環(huán)境中長期存在,且能夠在很長的一段時(shí)間內(nèi)保持感染性[15],因此定期的疫苗接種格外重要?,F(xiàn)有的針對(duì)CPV的疫苗類型有弱毒苗、亞單位疫苗、滅活苗以及核酸疫苗。市面上流行的CPV疫苗以弱毒苗為主,其在防控犬細(xì)小病毒病的過程中起到了重要的作用。只是目前在全世界范圍內(nèi),對(duì)于疫苗的接種還并未有一個(gè)明確、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),而幼犬由于受母源抗體的干擾,在疫苗接種的時(shí)間上也存在爭議。研究表明,幼犬在初次免疫后隔5周或6周應(yīng)當(dāng)重新接種一次疫苗,其原因是,加強(qiáng)免疫有助于高水平抗體保持較長時(shí)間并減少母源抗體的干擾,從而起到較好的保護(hù)效果[16];而成年犬則至少應(yīng)該每3年接種一次疫苗[17]。
在CPV的持續(xù)變異的壓力下,對(duì)區(qū)域內(nèi)犬細(xì)小病毒的持續(xù)監(jiān)測(cè),仍是第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行有效防控的前提。本研究對(duì)2019年上海地區(qū)犬類留驗(yàn)場(chǎng)以及各寵物免疫點(diǎn)進(jìn)行了CPV的定期集中監(jiān)測(cè),結(jié)果表明,CPV在流浪犬中的陽性率明顯高于家養(yǎng)犬(分別為34.52%和9.10%),此外不同月份CPV的陽性率也存在一定差異,這提示我們,氣候、溫度等環(huán)境因素也是防控過程中需要注意的。
對(duì)陽性糞便樣品進(jìn)行了CPV的分離,成功獲得4株CPV毒株,隨后對(duì)4株毒株的VP2基因進(jìn)行測(cè)序,并繪制基因進(jìn)化樹。結(jié)果顯示,本次分離到的犬細(xì)小病毒中,1株屬于CPV-2c型,其余3株屬于CPV-2b型,而且CPV的疫苗株與本次分離到的毒株親緣性較遠(yuǎn),提示現(xiàn)有疫苗對(duì)上海地區(qū)所流行的CPV的保護(hù)效果需要進(jìn)行重新評(píng)估。
本次研究結(jié)果提示,上海地區(qū)CPV呈現(xiàn)出多亞型的混合流行,并且在長期進(jìn)化和免疫壓力下正在發(fā)生持續(xù)的變異,從而導(dǎo)致了防控難度進(jìn)一步加大,這可能也是目前臨床上CPV感染病例逐漸增多和免疫犬發(fā)病的重要原因之一[18]。對(duì)CPV的長期持續(xù)監(jiān)測(cè),不僅能夠第一時(shí)間了解目前上海地區(qū)CPV的流行與變異情況,還能夠以此來實(shí)時(shí)調(diào)整防控手段,改進(jìn)防控技術(shù),對(duì)上海地區(qū)養(yǎng)犬業(yè)有著重大意義。