王 鳳,湯德元*,羅險(xiǎn)峰,曾智勇,馬 萍,李春燕
(1.貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,貴州 貴陽 550025;2.貴州省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,貴州 貴陽 550008)
豬水皰疹?。╒ES)是由豬水皰疹病毒(SESV)引起的豬的一種高度傳染性的急性疾病,其特征是在唇、齒齦、舌、腭、鼻鏡及四肢的蹄踵和趾間發(fā)生水皰性炎癥,臨床上很難與豬口蹄疫、豬水皰病和豬水皰性口炎相區(qū)別。本病最早(1932年)發(fā)現(xiàn)于美國加利福尼亞州,此后每年都有發(fā)生。1953年后蔓延至美國其他各州,42個(gè)以上的州經(jīng)常發(fā)生。隨后由于立法禁止以未煮熟的泔水喂豬,并對(duì)發(fā)病豬場(chǎng)采取屠殺對(duì)策,疫情明顯下降。最后一次暴發(fā)于1956年,美國官方于1959年宣布在全國范圍內(nèi)消滅了本病。1973年由海獅中分離到一株杯狀病毒,其特性與水皰疹病毒相同,稱為圣米吉爾海獅病毒(SMSV),將該病毒接種給豬,可引起典型的水皰疹病變。人們認(rèn)為,SMSV和SESV實(shí)際上是同一種病毒。至少從5種水生動(dòng)物和2種陸生動(dòng)物體內(nèi)檢出了SMSV抗體,說明SESV雖已從家養(yǎng)豬群中清除,但野生的陸生或水生動(dòng)物中仍然可能存在。目前為止我國還未發(fā)現(xiàn)該病的流行,但隨著我國與其他各國貿(mào)易往來的加大,以及我國廣闊的海洋動(dòng)物資源的開發(fā)利用,該病的潛在威脅應(yīng)引起足夠的重視,因此,本文綜述了豬水皰疹病診斷技術(shù)的研究進(jìn)展,以期為豬水皰疹病的預(yù)防奠定基礎(chǔ)。
近年來,隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展和儀器設(shè)備的不斷更新?lián)Q代,VES的檢測(cè)技術(shù)也得到了空前的發(fā)展。已經(jīng)建立了許多檢測(cè)方法,現(xiàn)將豬水皰疹病診斷技術(shù)的研究進(jìn)展綜述如下:
豬感染本病毒12~48 h后,體溫升高(39.5~40.5 ℃),持續(xù)高熱24~72 h,病豬精神不振,食欲下降,不愛活動(dòng),數(shù)天后在鼻鏡、唇、齒齦、舌、口腔、乳房、背部、腹部、蹄冠、蹄踵和趾間等部位出現(xiàn)紅點(diǎn)狀成硬塊的小水皰,初期水皰外觀蒼白、隆起,直徑5~30 mm,隆起高度約l0~20 mm。這種水皰類似燒燙傷或真皮過度摩擦所形成的水皰,泡內(nèi)充滿透明或灰白色漿液性液體,內(nèi)含有大量病毒,有的水皰可融合,2 d后水皰破潰,皮膚糜爛、潰瘍,形成褐色干痂。硬塊部位皮膚變薄,一搓即破,露出鮮紅嫩肉(組織)。隨后體溫下降,初期水皰破裂,暴露出夾雜有鮮紅、蒼白和黃色纖維性滲出或壞死的真皮糜爛面,漸漸干涸形成褐色干痂,通常 5~7 d內(nèi)愈合,干痂脫落,遺留輕微的疤痕,同時(shí)體溫恢復(fù)正常,疼痛、腫脹隨之減輕,動(dòng)物趨于恢復(fù)。單純感染本病時(shí),病豬可以迅速康復(fù),無其他后遺癥。若有化膿性繼發(fā)感染時(shí),病期可長達(dá)1~3個(gè)月, 嚴(yán)重時(shí)可造成病豬蹄殼脫落,且?guī)в絮诵邪Y狀,不能行走,起立困難,驅(qū)趕時(shí)嚎叫。新舊蹄殼替換后,可出現(xiàn)一條暗棕色或黑色的替換線,據(jù)此,可做出SVEV感染的初診。該病病程較短,一般病程為l周左右,口部病變愈合較快,但蹄部受環(huán)境影響可能繼發(fā)細(xì)菌感染而引起持續(xù)幾周的跛行。如果整個(gè)豬群都受到感染,有時(shí)可持續(xù)幾星期到幾個(gè)月。成年豬死亡率很低,但哺乳仔豬死亡率升高。據(jù)報(bào)道,乳豬的死亡是由于鼻孔中形成的水皰窒息所致,或者由于母豬不泌乳而餓死或并發(fā)嚴(yán)重的腹瀉。
發(fā)病初期,病豬皮膚和黏膜出現(xiàn)小面積變白并且隆起的水皰,隨著水皰的形成而擴(kuò)散增大,水皰破裂部位發(fā)紅、潰瘍、糜爛。高出皮膚的水皰,充滿透明液體,皮下組織充血、水腫,有時(shí)出血。在四肢的蹄部趾間和蹄冠及在嘴筒的鼻鏡處出現(xiàn)黃豆般大的小瘤,其內(nèi)充滿一些較澄清的液體,水皰破裂后患處即呈輕度潰瘍。扁桃腺是最易受SVEV侵襲的器官,解剖可見扁桃腺呈暗紅色腫脹。同時(shí)可見胸腹部皮膚發(fā)紺,胸腹腔和心包積液,并含有少量纖維蛋白。心臟軟而蒼白,心肌可見明顯心肌炎,心肌充血、水腫,心肌纖維變性、壞死以及淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤,灶性病變可見白堊中心,在右心室外膜最為多見,伸長到心肌的不同深度。壞死心肌有無機(jī)鹽沉著,形成鈣化。心膜層的滲出液中有嗜酸性細(xì)胞浸潤。肝臟和肺臟充血,輕度腫脹。脾褪色,輕度腦炎,可見點(diǎn)狀神經(jīng)元變性區(qū),腦膜輕度充血。局部淋巴結(jié)充血、水腫,大量淋巴細(xì)胞變性、壞死。水皰液、水皰皮和淋巴結(jié)中含有大量的病毒,有時(shí)血液中也可檢測(cè)到少量病毒。
通過常規(guī)診斷方法可初步診斷本病,但要確診本病主要依靠實(shí)驗(yàn)室診斷。常用的實(shí)驗(yàn)室診斷方法有:病原學(xué)診斷、中和試驗(yàn)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、免疫熒光試驗(yàn)等。
3.1.1 病料采集
水皰液、未破裂的水皰上皮或破裂的新鮮上皮是理想的病毒分離材料。無菌采取患豬水皰液或剛破潰的水皰皮,將水皰皮研磨,加入抗生素液,用PBS作5~10倍稀釋,4 ℃浸泡過夜,或置室溫4 h,離心除沉淀物,上清即為待檢病毒液。
3.1.2 病毒分離
取0.5 mL處理好的病毒懸液上清接種于豬源細(xì)胞或Vero猴腎細(xì)胞系單層細(xì)胞,置37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱,每間隔20 min輕輕振搖1 次,接種1 h后輕輕吸去接種液體后,加入5 mL細(xì)胞維持液,繼續(xù)培養(yǎng)并逐日觀察是否出現(xiàn)細(xì)胞病變,SVEV導(dǎo)致的典型細(xì)胞病變(CPE)表現(xiàn)為細(xì)胞圓縮、溶解和細(xì)胞單層完全破壞。若5~7 d未出現(xiàn)細(xì)胞病變,盲傳至少3代方可判為陰性[1]。
3.1.3 電鏡觀察
一般來說,電鏡法可以有效地做出病原的診斷,可以通過電鏡來觀察病毒的結(jié)構(gòu)、形態(tài)特征及立體構(gòu)型等特點(diǎn)。如將感染豬口腔黏膜細(xì)胞培養(yǎng)物制成超薄切片在電鏡下觀察,則可從平面上觀察到病毒的內(nèi)部結(jié)構(gòu),形態(tài)大小,復(fù)制方式等。采集病變部位材料做電鏡檢查,對(duì)區(qū)別豬水皰疹病與其他病毒引起的疾病是可行的。用采集的病料或培養(yǎng)物按常規(guī)方法初提純,在電鏡下觀察到嵌杯樣病毒典型粒子形態(tài),作為病原學(xué)診斷的參考。
該法最為準(zhǔn)確、可靠,但由于費(fèi)時(shí)費(fèi)力,需要昂貴的電鏡設(shè)備,限制其廣泛使用。
3.2.1 病毒中和試驗(yàn)
病毒中和試驗(yàn)(VNT) 只適用于檢查已知特異性病毒抗原或抗體,因?yàn)楸瓲顦硬《拘投啵烷g又很少有交叉反應(yīng),因此中和試驗(yàn)應(yīng)用較少。VNT在平底微量組織培養(yǎng)板中進(jìn)行,用滅活血清樣品、l 000TCID50(半數(shù)組織培養(yǎng)感染量)的新澤西型(NJ)或印第安型(IN)VES病毒和預(yù)先制備Vero單層細(xì)胞懸液檢測(cè)未中和的病毒。試驗(yàn)程序:
1)病毒:NJ或IN型VES病毒于Vero單層細(xì)胞單層上生長,并于液氮或-70 ℃保存。
2)被檢樣品:在試驗(yàn)前,血清于56 ℃滅活30 min,陽性和陰性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照血清用同樣的方法處理。
3)病毒中和:從l∶4開始,將血清在平板上以2倍橫向連續(xù)稀釋,每份血清用2排孔,每孔加入相同體積的大約含l 000TCID5025μL的NJ或IN型VES病毒懸液,37 ℃孵育60 min進(jìn)行中和,隨后,向長成單層的微量培養(yǎng)板上每孔加進(jìn)50μL混合物,或?qū)⒑醒澹《净旌衔锖蚻50 μL Vero細(xì)胞懸液同時(shí)加到各孔內(nèi),用合適的蓋子蓋緊,于5%CO2下37 ℃培養(yǎng)48~72 h,或用膠帶封板在普通條件下培養(yǎng)(實(shí)驗(yàn)已證明1000TCID50的病毒滴度可以減少非特異性反應(yīng)而維持較高的試驗(yàn)敏感性)。
4)結(jié)果判定:沒有出現(xiàn)CPE的孔認(rèn)為是被保護(hù)。當(dāng)l 000TCID50的值在750~1330TCID50之間,而陽性和陰性標(biāo)準(zhǔn)血清的滴度在其平均值的2倍之內(nèi)時(shí),用Spearmann-Karber方法計(jì)算終點(diǎn)滴度。每份血清100%的中和滴度以logl0表示。血清滴度值等于或大于1/32時(shí),即判為VES陽性。
3.2.2 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)具有快速、可靠、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),不受補(bǔ)體和抗補(bǔ)體因子的影響而廣泛使用[2]。液相阻斷ELISA(LP-ELISA)是VES病毒抗體檢測(cè)和定量的首選方法。建議以病毒糖蛋白作為抗原,因其無感染性,檢測(cè)中和抗體、假陽性比VN試驗(yàn)要低。試驗(yàn)程序:
1)包被:用pH9.6的碳酸鹽/碳酸氫鹽緩沖液將兔抗血清或正常兔血清作適當(dāng)稀釋[3-4]后包被ELISA板,37 ℃孵育l h或4 ℃過夜。之后,用磷酸鹽緩沖液水(PBS)洗板1次和l%的卵白蛋白(用PBS稀釋)室溫下封閉1 h。該板可直接使用或洗3次以后保存在-20 ℃?zhèn)溆谩?/p>
2)液相:從l∶4開始,將每份待檢血清在U型微量滴定板中2倍連續(xù)稀釋,每個(gè)稀釋度作雙份,將等體積的VES病毒NJ或IN糖蛋白稀釋液加到每個(gè)孔中,37 ℃孵育1 h,然后將50μL混合物轉(zhuǎn)移到包被的ELISA板中,置旋轉(zhuǎn)振蕩器上37 ℃反應(yīng)30 min。
3)特異性抗體:用含0.05%吐溫-20、1%卵白蛋白、2%正常兔血清及2%正常牛血清(PBSTB)將抗VES病毒NJ和IN血清型的單價(jià)或多價(jià)豚鼠抗血清作適當(dāng)稀釋,分別加到相應(yīng)的包被兔血清孔內(nèi),置旋轉(zhuǎn)振蕩器上37 ℃反應(yīng)30 min。
4)酶結(jié)合物:將過氧化物酶/兔或山羊抗豚鼠IgG結(jié)合物用PBSTB作適當(dāng)稀釋后加入各孔,置旋轉(zhuǎn)振蕩器上37 ℃反應(yīng)30 min。
5)底物:每孔加H2O2活化的底物,在室溫下反應(yīng)l5 min,隨后加入硫酸終止反應(yīng),用酶標(biāo)儀測(cè)光吸收值。整個(gè)試驗(yàn)均使用50μL試劑,每步之間反應(yīng)板均用含0.05%吐溫20的PBS洗5次。所使用的試劑均做對(duì)照。
6)結(jié)果判定:按照Spearmann-Karber方法,以陰性血清對(duì)照降到50%時(shí)的log10表示50%終點(diǎn)滴度,滴度等于或大于1/20時(shí)判為陽性。
3.2.3 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)
ELISA比補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)(CF)敏感,不受前補(bǔ)體和抗補(bǔ)體因子的影響。當(dāng)沒有ELISA試劑時(shí),可用CF試驗(yàn)進(jìn)行診斷。試驗(yàn)程序:
1)抗血清:將豚鼠VES病毒抗NJ型的單價(jià)抗血清和豚鼠抗IN型VES病毒的多價(jià)抗血清,用巴比妥緩沖液(VB)稀釋成含2.5 CFU50(50%補(bǔ)體結(jié)合單位)的稀釋物,同相應(yīng)的病毒作用后,并將其加到微量板相應(yīng)孔內(nèi)。這些抗血清為ELISA中使用的特異性抗體血清。
2)待檢樣品:將待測(cè)樣品的抗原懸液加入血清孔中,抗原懸液的制備同IS-ELISA。
3)補(bǔ)體:將4 CHU50(50%補(bǔ)體溶血單位)加到上述含血清和抗原的各孔內(nèi)(試驗(yàn)中也可選用7.5、10及20 CHU50)??寡濉⒋龣z樣品和補(bǔ)體的混合物于37 ℃孵育30 min。
4)溶血系統(tǒng):用10 HU50(50%溶血單位)兔抗綿羊紅細(xì)胞(SRBC)血清致敏SRBC的VB懸液,加到各孔中,溶血系統(tǒng)(即2個(gè)體積的溶血系加3個(gè)體積的蒸餾水)在545 nm波長下吸收值為0.66。混合物于37 ℃孵育30 min,隨后,離心微量板,并用肉眼觀察反應(yīng)。要求抗血清、被檢樣品和補(bǔ)體的量是25μL,而溶血系統(tǒng)的量是50μL。同時(shí)要做與抗血清、抗原、補(bǔ)體和溶血系統(tǒng)相應(yīng)的對(duì)照??梢杂帽任⒘堪宕?倍量的試劑在試管中作CF 50%試驗(yàn)。這時(shí),可用分光光度計(jì)在545 nm波長條件下讀取光吸收值表示試驗(yàn)結(jié)果。
5)結(jié)果解釋:當(dāng)各種對(duì)照符合要求,而一個(gè)型的抗血清在與其他型抗血清以及對(duì)照相比其樣品溶血小于20%時(shí),則認(rèn)為其相應(yīng)的血清型是陽性。將CF試驗(yàn)為陰性的野外樣品接種于細(xì)胞培養(yǎng)物或斷乳的小鼠,如果連傳3代均為陰性,該樣品被認(rèn)為是VES病毒陰性。
3.2.4 免疫熒光試驗(yàn)
將熒光素標(biāo)記在相應(yīng)的抗體上,直接與相應(yīng)抗原反應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是方法簡便,特異性高,非特異性熒光染色少。缺點(diǎn)是敏感性偏低,而且每檢查一種抗原都就需要制備一種熒光抗體,此法常用于病毒等微生物的快速檢查。試驗(yàn)程序:
1)將澄清組織懸液或水皰液接種于Leighton培養(yǎng)管及其25 cm2細(xì)胞瓶的培養(yǎng)細(xì)胞上。
2)37 ℃孵育1 h。
3)棄去接種物,用細(xì)胞培養(yǎng)液洗滌細(xì)胞3次,然后用含有2.5%胎牛血清(FBS)的細(xì)胞培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。
4)將接種的Leighton管細(xì)胞培養(yǎng)物置于33~35 ℃并觀察CPE。
5)接種后18~24 h,從接種每一樣品的Leighton管中取出培養(yǎng)的蓋片,用新澤西型(NJ)和印第安型(IN)VESV特異性熒光抗體(FA)結(jié)合物染色。
6)將其余的接種的Leighton管和25 cm2細(xì)胞瓶在35~37 ℃培養(yǎng)6 d以上,并每天觀察CPE。
7)接種后第7天,用FA結(jié)合物將Leighton管中剩余的培養(yǎng)蓋片染色。如果未觀察到熒光而且細(xì)胞瓶也無觀察到CPE,即可報(bào)告樣品為VES病毒分離陰性。
8)如果觀察到CPE,而FA染色陰性,則按照如上程序,用25 cm2細(xì)胞瓶中的細(xì)胞進(jìn)行傳代培養(yǎng)。
VES的診斷技術(shù)正在不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新,已從病原學(xué)與血清學(xué)診斷技術(shù)擴(kuò)展到了分子生物學(xué)診斷技術(shù)的領(lǐng)域。這些新技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在簡便、快速、精確、靈敏,以及檢樣處理的高通量化。
3.3.1 RT-PCR
近幾年發(fā)展起來的RT-PCR 技術(shù),具有簡單、易操作、結(jié)果直觀、敏感性高、特異性強(qiáng)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),已成為病原體檢測(cè)的重要方法。趙啟祖等[5]首次應(yīng)用 RT-PCR 方法,以SVEV VP3 區(qū)編碼 VPg和蛋白酶基因序列合成的引物,檢測(cè)了2株 SVEV 感染 IBRS-2 細(xì)胞中的病毒 RNA,在同一RT-PCR 緩沖體系中成功地?cái)U(kuò)增出了目的基因片段,用 RT-PCR 檢測(cè) TCID50為 1.0×10-8.5和乳鼠 LD50為1.0×10-9.0的病毒細(xì)胞培養(yǎng)物時(shí),其靈敏度可達(dá) 1.0×10-11以上,而正常IBRS-2細(xì)胞和 SVEV 感染的IBRS-2 細(xì)胞均未擴(kuò)增出 DNA 片段。
表1 口蹄疫、豬水皰病、水皰性口炎及豬水皰疹病的鑒別[7]
3.3.2 PCR-ELISA
PCR-ELISA 相對(duì)于凝膠光密度定量,無論在靈敏度、特異性、精確度上都得到很大的提高,能滿足臨床診斷的要求。Callens等[6]根據(jù) RTPCR 和 ELISA 的原理,用地高辛標(biāo)記的 dUTP 標(biāo)記 212 bp 的擴(kuò)增子,通過 RT-PCR-ELISA,無需使用巢式聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)即可對(duì)豬水皰病進(jìn)行高效、特異地檢測(cè)。
根據(jù)病豬突然高熱稽留,后唇、齒齦、舌、腭、鼻鏡以及四肢的蹄冠、蹄踵和趾間形成水皰,跛行,厭食等臨床癥狀和病理變化,可初步診斷本病。但由于本病臨床表現(xiàn)與口蹄疫、水皰性口炎及豬水皰病極為相似。因此,診斷本病必須與口蹄疫、水皰性口炎及豬水皰病進(jìn)行鑒別。豬口蹄疫、豬水皰病、水皰性口炎和豬水皰疹病的鑒別診斷見表1。
由于控制豬水皰疹病的關(guān)鍵之一在于早期診斷,因此,探索一種高效、快速、敏感的檢測(cè)方法是今后發(fā)展的方向。目前,應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室診斷的方面如RT-PCR法等已能夠較敏感的診斷出SESV。有的診斷方法還在研究中,有待進(jìn)一步完善。隨著VES的研究不斷深入,分子生物學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,一定會(huì)有更靈敏,更準(zhǔn)確,操作更簡便的VES診斷技術(shù)不斷出現(xiàn)和應(yīng)用。
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