楊昱萍,李 珍,劉建青
(包頭師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭 014030)
牛呼吸道合胞體病毒(Bovine respiratory syncytial virus,BRSV)是單分子負(fù)鏈RNA病毒目(Mononegavirales)的成員,主要侵害牛的呼吸道,臨床可見(jiàn)咳嗽、呼吸急迫、流淚、流鼻液及流涎等癥狀(Mathieu等,2007)。BRSV還可導(dǎo)致牛的白血球減少癥,乳牛泌乳量顯著減少,甚至停止,懷孕母牛發(fā)生流產(chǎn)等,給養(yǎng)牛業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失(馮軍科等,2010)。因此,快速檢測(cè)牛場(chǎng)BRSV具有重要意義。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,檢測(cè)BRSV的成熟方法有好幾種,主要有免疫學(xué)檢測(cè)、病毒的細(xì)胞培養(yǎng)法、電子顯微鏡觀察病毒粒子及RT-PCR檢測(cè)法(Ulrike等,2002)。由于BRSV接種到細(xì)胞上大約5 d才會(huì)出現(xiàn)病變,多數(shù)情況下病變并不明顯,且不易觀察,嚴(yán)重影響該方法的檢出率。此外,盡管電子顯微鏡觀察病毒粒子用時(shí)較短,但敏感性不高。相反,RT-PCR是一種高效、敏感、穩(wěn)定的檢測(cè)方法,是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)BRSV最常用的方法(Juan等,2001)。提取病毒核酸,利用Primer5.0設(shè)計(jì)特異性檢測(cè)引物是該方法的關(guān)鍵。本研究旨在建立一種RT-PCR方法,能快速、有效地檢測(cè)BRSV,為防治BRSV提供相應(yīng)幫助。
1.1 毒株及對(duì)照細(xì)胞 牛呼吸道合胞體病毒、牛傳染性鼻氣管炎病毒、牛病毒性腹瀉病毒、牛副流感病毒3型、口蹄疫病毒、MDBK細(xì)胞均由本實(shí)驗(yàn)室保存。
將BRSV接種到長(zhǎng)成單層MDBK細(xì)胞上,當(dāng)細(xì)胞發(fā)生明顯病變時(shí)收獲病毒液,-70℃保存?zhèn)溆茫≒hilip等,2006)。
1.2 常規(guī)試劑與RT-PCR試劑 購(gòu)自北京化工有限公司和大連寶生物公司。
1.3 引物的設(shè)計(jì)與合成 根據(jù)已發(fā)表的BRSV各毒株的全序列,選擇保守性較強(qiáng)的N基因,利用Primer 5.0設(shè)計(jì)合成了一對(duì)特異性引物,由Invitrogen(北京)公司合成。引物序列如下:
上游引物:
下游引物:
1.4 病毒RNA的提取 按照Trizol Reagent 試劑的說(shuō)明提取BRSV總RNA(Prozzi等,1997)。
主要步驟如下:
(1)吸取樣品250 μL,加入Trizol Reagent裂解液750 μL,顛倒混勻,室溫放置5 min。
(2)加 入200 μL氯 仿,混 勻,室 溫 放 置5 min。
(3)4℃,12000 r/min離心10 min。
(4)取600 μL水層液體至新的、DEPC處理過(guò)的1.5mL離心管中,然后加入600 ul異丙醇,室溫靜置30 min。
(5)4℃,12000 r/min離心10 min。
(6)倒掉上清,用1000 μL 75% DEPC冰乙醇洗滌。
(7)12000 r/min,4℃,離心10 min。
(8)倒掉乙醇,置于通風(fēng)櫥中干燥20 min。
(9)加入20~30 μL DEPC水溶解。
(10)-80℃保存。
1.5 反轉(zhuǎn)錄合成cDNA 吸取4 μL RNA提取液于離心管中,加入2 μL Random Primers、5 μL DEPC水、4 μL 5×Buffer、3 μL 10mmol/L dNTPs、1 μL Rnasin(40U/μL)、1 μL AMV,總 體 積20μL。42℃水浴1 h(Valarcher等,1999)。
1.6 PCR擴(kuò)增反應(yīng) 在反應(yīng)體系中依次加入2μL cDNA、16 μL超 純 水、2.5 μL 10×Buffer、上游下游引物各1 μL、2 μL dNTPs、0.5 μL E Taq,總體積是25 μL。PCR反應(yīng)條件是95℃預(yù)變性5 min、94℃變性30 s,47℃ 30 s,72℃延伸30 s,30個(gè)循環(huán),72℃充分延伸10 min。
1.7 PCR產(chǎn)物的檢測(cè) PCR產(chǎn)物經(jīng)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。
1.8 RT-PCR特異性與敏感性檢測(cè) 取BRSV細(xì)胞培養(yǎng)物、牛病毒性腹瀉病毒、牛副流感病毒、牛傳染性鼻氣管炎病毒3型病毒、口蹄疫病毒、MDBK正常細(xì)胞培養(yǎng)物,分別提取RNA進(jìn)行RTPCR,進(jìn)行電泳。將BRSV的細(xì)胞培養(yǎng)物提取RNA并且定量,進(jìn)行10倍梯度稀釋?zhuān)謩e進(jìn)行RT-PCR,電泳,觀察試驗(yàn)結(jié)果。
1.9 臨床應(yīng)用 采集38份臨床癥狀類(lèi)似BRSV引起流鼻液的鼻拭子樣品,應(yīng)用上述方法進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)。
2.1 BRSV在MDBK細(xì)胞上產(chǎn)生病變 由圖1a,圖1b可知,將BRSV接種于MDBK細(xì)胞,5 d后細(xì)胞變圓、變大,聚集成團(tuán),產(chǎn)生明顯病變。
圖1a BRSV在MDBK細(xì)胞上的病變圖
圖1b 正常MDBK細(xì)胞
2.2 RT-PCR 擴(kuò)增結(jié)果 由圖2可知,本方法擴(kuò)增出特異性目的條帶的大小為287 bp。
圖2 RT-PCR擴(kuò)增結(jié)果
2.3 RT-PCR 特異性擴(kuò)增結(jié)果 由圖3可知,將BRSV細(xì)胞培養(yǎng)物、牛傳染性鼻氣管炎病毒、牛病毒性腹瀉病毒、牛副流感病毒3型病毒、口蹄疫病毒、MDBK正常細(xì)胞培養(yǎng)物分別提取RNA進(jìn)行RT-PCR,結(jié)果只有BRSV的細(xì)胞培養(yǎng)物能擴(kuò)增出目的條帶,其他對(duì)照組均沒(méi)有擴(kuò)增出任何條帶。
圖3 特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.4 RT-PCR敏感性試驗(yàn)結(jié)果 由圖4可知,對(duì)不同濃度的RNA進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,結(jié)果發(fā)現(xiàn)本方法能檢測(cè)出1 pg的病毒RNA。
圖4 敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.5 RT-PCR檢測(cè)鼻拭子樣品的結(jié)果 對(duì)采集的38份臨床癥狀類(lèi)似BRSV引起流鼻液的鼻拭子樣品進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果有10份樣品出現(xiàn)了287 bp的目的條帶。
(1)本試驗(yàn)的技術(shù)關(guān)鍵是BRSV核酸提取質(zhì)量,在試驗(yàn)過(guò)程中要有一個(gè)清靜的環(huán)境,盡可能降低Rnase對(duì)病毒RNA的降解(高存福等,2007)。在PCR實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)退火溫度做了梯度試驗(yàn),在46~49℃之間均能擴(kuò)增出目的條帶,其中47℃時(shí)效果最好。
(2)根據(jù)已發(fā)表的BRSV序列,在其N(xiāo)基因上的保守區(qū)域設(shè)計(jì)合成了一對(duì)特異性引物,對(duì)本實(shí)驗(yàn)室分離的BRSV進(jìn)行擴(kuò)增,瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致,證明該檢測(cè)方法可以快速準(zhǔn)確地對(duì)牛呼吸道合胞體病毒病作出診斷。
(3)PCR的敏感性試驗(yàn)證明該方法可以檢測(cè)到1pg的病毒RNA,與國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果非常接近,說(shuō)明該RT-PCR檢測(cè)方法具有很高的敏感性。經(jīng)過(guò)3次重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到相同的試驗(yàn)結(jié)果,說(shuō)明該試驗(yàn)方法具有很強(qiáng)的操作性,為臨床上快速診斷牛呼吸道合胞體病毒提供了一個(gè)可靠的方法。
(4)本實(shí)驗(yàn)建立的RT-PCR方法可以直接從牛鼻拭子樣品中檢測(cè)出BRSV。從內(nèi)蒙某牛場(chǎng)采集了38份疑似病例樣品,應(yīng)用此方法檢測(cè)出10份樣品為陽(yáng)性,表明BRSV存在于規(guī)?;?chǎng)中,為該病預(yù)防提供了幫助,有助于降低由該病造成的經(jīng)濟(jì)損失。