葉 芬,蔡家利
(1.西南大學(xué)動物科技學(xué)院,重慶 400700;2.重慶理工大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院,重慶 400050)
豬瘟隸屬于黃病毒科、瘟病毒屬成員,病毒粒子略呈圓形,具有脂蛋白囊膜,粒子直徑為34~50nm,從電鏡照片觀察,可見病毒粒子表面有脆弱的纖突結(jié)構(gòu),病毒核衣殼呈二十面體對稱,內(nèi)部核心直徑約為30nm。病毒在蔗糖密度梯度中的浮密度是1.15~1.16g/cm3,等電點是4.8。在脂蛋白囊膜上,存在著病毒基因組編碼的囊膜糖蛋白E0(也被稱為ERMS)、E1和E2,組成核衣殼蛋白的C蛋白與病毒基因組相連,以維持核酸的穩(wěn)定性。
2.1 豬瘟實驗室常規(guī)診斷技術(shù)
2.1.1 免疫熒光試驗 免疫熒光試驗(FAT)是豬瘟的常用診斷方法。豬瘟熒光抗體染色技術(shù)是將提純后的抗CSFV抗體IgG標(biāo)記上熒光物質(zhì),制成豬瘟熒光抗體染色試劑。用該試劑去著染豬病料(如病豬扁桃體、淋巴結(jié)、腎等)的冰凍切片或觸片,然后利用熒光顯微鏡觀察組織細(xì)胞內(nèi)是否有亮綠色熒光。如果被觀察的組織細(xì)胞內(nèi)有亮綠色熒光,就是豬瘟病毒熒光抗體染色陽性,說明被檢病料中有CSFV感染。反之,被觀察的組織細(xì)胞內(nèi)沒有亮綠色熒光,就是豬瘟病毒抗體染色陰性。
利用熒光抗體技術(shù)檢測病豬內(nèi)臟器官可能存在的CSFV,對CSF的早期診斷具有十分重要的意義。豬瘟熒光抗體染色技術(shù)在CSFV感染早期檢出率較高,不僅能檢出強(qiáng)毒抗原,還能檢出低毒力病毒感染的帶毒母豬,豬瘟的常規(guī)診斷需要4~5 d,而該項技術(shù)可在12h內(nèi)作出判斷,既快速又客觀、準(zhǔn)確,在規(guī)?;i場臨床上得到了廣泛應(yīng)用。所以目前許多規(guī)?;筘i場利用熒光抗體染色技術(shù),有計劃地對豬場進(jìn)行豬瘟凈化。
Robert son等首次將FA運用于豬瘟病料和組織培養(yǎng)物的檢測。張淑霞等從抗豬瘟高免血清中提取IgG,標(biāo)記熒光素(FITC),制備出了豬瘟熒光抗體(CSFV-FA)。該抗體能夠檢測人工感染豬扁桃體中的病毒抗原,而且這種熒光反應(yīng)能夠被抗CSF高免血清特異性抑制。應(yīng)用CSFV-FA可在病死豬的扁桃體、脾、腎、回腸末端等器官的觸片或冰凍組織切片中發(fā)現(xiàn)病毒抗原,也可先將可疑病料經(jīng)無菌處理后接種于細(xì)胞培養(yǎng)物,隨后再用CSFV-FA檢測出感染細(xì)胞中的豬瘟病毒抗原。FAT法簡單、快速、可靠,許多國家將它作為執(zhí)行豬瘟消滅計劃的法定診斷試驗。
2.1.2 酶聯(lián)免疫吸附試驗 酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)具有高度敏感性和特異性,而且它的試劑比較穩(wěn)定,操作簡單且無放射性危害,特別是商品試劑盒和自動化儀器的應(yīng)用,使其成為一種適用于各級檢驗部門的免疫標(biāo)記技術(shù)。隨著檢驗醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,酶聯(lián)免疫測定的技術(shù)方法也得到發(fā)展和更新,Dot-ELISA、發(fā)光酶聯(lián)免疫測定、免疫印跡法、BAS-酶聯(lián)免疫吸附試驗等方法都不斷得到應(yīng)用。
周宗元等應(yīng)用豬瘟兔化弱毒PEG沉淀抗原和HRP-SPA建立了HRP-SPA-ELISA檢測CSFV抗體的方法,通過對5份陰性血清和32頭仔豬注射疫苗前后不同時期的256份血清進(jìn)行檢測,證明本法有較高的敏感性和特異性。余興龍等以在大腸桿菌中高效表達(dá)的CSFV的E2基因產(chǎn)物為抗原,以HRP標(biāo)記的的兔抗豬IgG為二抗,建立了檢測CSFV抗體的間接ELISA方法,結(jié)果表明用E2基因產(chǎn)物蛋白作為診斷豬瘟的抗原,具有特異性高、易純化和成本低等特點。陸芹章等(2004)制備了豬瘟單克隆抗體,以ACI-ELISA法檢測CSFV,并用PCR方法作比較,結(jié)果表明30份豬瘟陰、陽性病料的ACI-ELISA試驗結(jié)果與PCR檢測結(jié)果相符,本方法與動物接種、免疫熒光、血清中和等CSF常規(guī)診斷方法比較,更加快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì),且一次可檢測大量樣品,同時比PCR方法耗時短、費用低,便于推廣。陳振海(2005)等以CSFV GST-Erns融合蛋白作抗原進(jìn)行間接ELISA,結(jié)果表明用該方法檢測CSFV抗體具有很高的特異性和敏感性。
目前,已有很多采用基于中和性單抗的競爭ELISA方法來檢測某些病原中和抗體的報道,說明利用CSFV中和性單抗作為競爭抗體檢測CSFV中和抗體是可行的。梁冰冰等利用桿狀病毒表達(dá)豬瘟病毒(CSFV),以重組E2蛋白作為包被抗原,辣根過氧化物酶標(biāo)記的E2蛋白中和性單克隆抗體作為競爭抗體,建立了一種用于檢測CSFV中和抗體的重組E2蛋白競爭抑制ELISA(CI-ELISA)方法,該法操作簡便、快速,適于現(xiàn)場應(yīng)用,同時具有一般ELISA的操作優(yōu)點,可以用于大量現(xiàn)場樣品的檢測和流行病學(xué)監(jiān)測。
2.2 分子生物學(xué)診斷方法
2.2.1 常規(guī)反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng) 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)的建立帶動了分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,應(yīng)用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)(RT-PCR)成功測定了多株CSFV的全基因序列,為豬瘟的致病機(jī)理、免疫機(jī)制、檢測防控提供了堅實的基礎(chǔ)。因為在臨床檢測中要經(jīng)常檢測RNA病毒,而通常所用的PCR試劑盒是DNA聚合酶,不能以RNA為模板直接擴(kuò)增,故在進(jìn)行PCR前,先將病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄為 cDNA,所以建立了RT-PCR技術(shù)。隨著人們對CSFV分子生物學(xué)研究的深入,尤其是對CSFV Alfort株和 Bresica株基因組全序列的成功測定,使得RT-PCR技術(shù)在CSFV的研究中被廣泛應(yīng)用。RT-PCR作為檢測CSFV的一種方法,其特異性強(qiáng)、靈敏度高、重復(fù)性好,操作也很簡單,整個過程在1 d內(nèi)即可完成,能達(dá)到快速檢測的目的,并且適合于各種含毒材料的檢測,也可用于臨床。此外,RT-PCR技術(shù)還可區(qū)別與CSFV相關(guān)的病毒,如BVDV,以及能引起和CSF相似臨床癥狀的豬病病毒,如亞洲CSFV、偽狂犬病病毒,其靈敏度可達(dá)100%。
2.2.2 實時熒光定量PCR技術(shù) 熒光定量PCR技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種核酸定量技術(shù),因其特異性強(qiáng)、靈敏度高、重復(fù)性好、定量準(zhǔn)確等優(yōu)點成為核酸檢測中的重要工具。它是在常規(guī)PCR引物之外加入一個兩端帶有熒光標(biāo)記的寡核苷酸探針。該技術(shù)的研究也逐漸成為豬瘟診斷方法研究的方向。由于實時定量熒光PCR儀可以同時檢測多種熒光,因此可以進(jìn)行多重檢測,即在同一個反應(yīng)體系中,將不同探針標(biāo)記上不同的熒光基團(tuán),這樣就可以同時檢測多種疾病的病原,這也是疫病診斷的一個研究方向。Risatti等(2003,2005)建立了一種實時熒光定量RT-PCR方法檢測CSFV,并與病毒分離作了比較,證明其敏感性高于病毒分離(100%/72.4%),特異性略低于病毒分離(98.9%/100%)。日本學(xué)者Ophuis等(2006)應(yīng)用熒光定量RTPCR方法對攻毒豬各組織臟器中的病毒進(jìn)行了檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)早在攻毒后1 d就在扁桃體中檢測到了病毒的存在。Cho等應(yīng)用不同熒光基團(tuán)標(biāo)記的兩條TaqMan-MG探針建立了一種能鑒別韓國CSFV野毒株和LOM疫苗株的熒光RT-PCR方法。
2.2.3 核酸探針技術(shù) 核酸探針技術(shù)是在分子標(biāo)記的基礎(chǔ)上,以病毒RNA基因組為模板制備探針,在cDNA合成之后,進(jìn)行Southern blot,特異的核酸探針會在不同病毒基因組cDNA上產(chǎn)生特異的條帶。此方法具有特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點,但診斷費用較高。此法可用于不同毒株的分離和鑒定。Cruciere等、Dable等、Colijn等利用 CSFV基因組 RNA構(gòu)建cDNA,與BVDV進(jìn)行序列分析和比較,合成了6個探針,按照它們在病毒基因組的位置,根據(jù)特異的雜交條帶可以區(qū)別CSFV、BVDV和BDV。我國趙啟祖等研制了石門血毒P80核酸探針,可對病毒RNA進(jìn)行定量檢測,靈敏度達(dá)220 pg。核酸探針技術(shù)有特異性強(qiáng)、準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點,但需要合成核酸探針,診斷費用較高。
2.2.4 基因芯片檢測技術(shù) 基因芯片是近年來分子生物學(xué)與微電子學(xué)等多學(xué)科交叉融合而成的一項高新技術(shù),在基因表達(dá)譜、功能基因組、疾病基因診斷等基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用中已經(jīng)顯示出重要的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。它被譽為又一次生命科學(xué)領(lǐng)域的革命,世界各國爭相投入研究。
基因芯片是指在一個很小的表面,通常是硅化玻璃,覆蓋上成千上萬的寡核苷酸,每一個固定在芯片上的特定位置都可以找到這個點,每個寡核苷酸反應(yīng)芯片上有成千上萬的拷貝互補(bǔ)信息,包括cDNA芯片、寡核苷酸芯片、基因組芯片,主要目標(biāo)是用于DNA序列的測定、病原檢測、基因表達(dá)譜鑒定、基因突變體的檢測分析,以及基因組的功能研究等?;蛐酒夹g(shù)為動物疾病診斷提供了新的技術(shù)理念,出現(xiàn)可以替代傳統(tǒng)方法的新技術(shù),并形成新產(chǎn)品。目前,我國也正在研究應(yīng)用基因芯片檢測技術(shù)來診斷豬瘟,這將對我國豬瘟的防控具有深遠(yuǎn)意義。
我國現(xiàn)階段CSF流行形勢復(fù)雜,沒有明顯規(guī)律性,CSF仍是我國動物疫病防制的一大難題,防控任務(wù)艱巨。在目前已有的檢測手段中,分子生物學(xué)方法高度靈敏特異,且檢測迅速,十分適合大面積檢測,有著不可替代的優(yōu)勢。分子標(biāo)記疫苗一旦成熟,血清學(xué)方法就能夠進(jìn)行鑒別診斷,ELISA方法也具有廣闊前景?;蛐酒\斷技術(shù)是一種高效、靈敏和特異性好的診斷技術(shù),在不久的將來將會廣泛應(yīng)用于豬瘟診斷。
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