曾婷婷,謝芝勛,謝麗基,劉加波,龐耀珊,范 晴,羅思思,鄧顯文,謝志勤
(廣西壯族自治區(qū)獸醫(yī)研究所廣西畜禽疫苗新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧530001)
網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒(Reticuloendotheliosis virus,REV)不僅引起禽類發(fā)生腫瘤,雛禽感染后還能導(dǎo)致后期免疫抑制[1]。目前可以通過病毒分離物免疫熒光[2]、組織病理學(xué)、免疫組化、PCR[3]等方法進(jìn)行診斷,但以上方法需要較長的周期或較昂貴的儀器才能完成。Notomi T等[4]建立的環(huán)介導(dǎo)等 溫 擴(kuò) 增 技 術(shù) (loop-mediated isotheral amplification,LAMP)具有成本低廉、反應(yīng)快速、操作簡便和結(jié)果可視化等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于畜禽傳染病的 診 斷 中[5-7]。 本 試 驗(yàn) 參 考 Yang J等[8]的 方 法,先設(shè)計(jì)一套針對REV的LAMP引物,在此基礎(chǔ)上加入一條加速引物,以期提高LMAP法檢測REV的敏感性。
1.1.1 病毒樣品 網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒前病毒DNA、J亞群禽白血病病毒前病毒DNA、雞馬立克病病毒DNA、雞傳染性貧血病毒DNA、傳染性法氏囊病病毒cDNA和禽呼腸病毒cDNA由本實(shí)驗(yàn)室保存;A亞群禽白血病病毒(RAV-1株)、B亞群禽白血病病毒(RAV-2株)購自中國獸醫(yī)微生物菌種保藏中心。
1.1.2 試劑 Bst DNA 聚合酶(大片段)、MgSO4、甜菜堿為New England Biolabs公司產(chǎn)品;PCR試劑為北京全式金生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;海洋動(dòng)物組織基因組抽提試劑盒為廣州東盛生物科技有限公司產(chǎn)品;dNTPs為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;鈣黃綠素、MnCl2為International Laboratory USA產(chǎn)品。
1.2.1 LAMP引物設(shè)計(jì) 根據(jù)GenBank中網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒gp90基因保守區(qū)段,使用在線軟件Primer Explorer V4(http://primerexplorer.jp/e/v4-manual/index.html)設(shè)計(jì) LAMP 引物。引物由廣州Invitrogen公司合成。再在兩條環(huán)引物中間設(shè)一條加速引物(accelerating primer,AP),用 Oligo 6.0驗(yàn)證與其他幾條引物之間不能形成緊密的二聚體結(jié)構(gòu)。引物序列見表1。
1.2.2 LAMP反應(yīng)條件優(yōu)化 25μL LAMP反應(yīng)體系:1μL ~4μL dNTPs(10mmol/L),2.5μL 10×Bst buffer,1μL Bst DNA聚合酶8U,4μL ~7μL甜菜堿 Betaine(5mmol/L),2μL ~9μL MgSO4(25mmol/L),1μL 引物 (FIP 40μmol/L,BIP 40μmol/L,LF 20μmol/L,LB 20μmol/L,B3 5μmol/L,F(xiàn)3 5μmol/L),1μL 鈣黃綠素 Calcein(625μmol/L),1μL MnCl2(12.5mmol/L)和1μL模板(網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒前病毒的基因組DNA),加純凈水至25μL。改良型LAMP在此基礎(chǔ)上加入20μmol/L AP。反應(yīng)條件:溫度按60、61、62、63、64、65、66、67 ℃依次遞增反應(yīng)50min,80℃作用5min滅活。分別按照上述反應(yīng)體系和反應(yīng)條件進(jìn)行摸索,獲得最佳反應(yīng)體系和條件。
表1 LAMP引物序列Table 1 The primer sequences of LAMP
1.2.3 特異性試驗(yàn) 分別以網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒前病毒DNA,A、B、J亞群禽白血病毒前病毒DNA,馬立克病病毒DNA,雞傳染性貧血病毒DNA,傳染性法氏囊病毒cDNA和禽呼腸病毒cDNA為模板,按照最佳反應(yīng)體系和最佳反應(yīng)條件進(jìn)行LAMP反應(yīng)。
1.2.4 敏感性試驗(yàn) 將網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒的DNA10倍稀釋,從14ng/μL到1.4fg/μL為模板,按照1.2.2的最佳反應(yīng)體系和最佳反應(yīng)條件進(jìn)行LAMP反應(yīng)。為比較加入加速引物前后的敏感性,再將14fg/μL 2倍稀釋至7fg/μL,進(jìn)行LAMP反應(yīng)。
同時(shí)以常規(guī)PCR作為對照,以同樣的模板濃度進(jìn)行常規(guī)的PCR擴(kuò)增(常規(guī)的PCR擴(kuò)增引物[9]F:CAGGAATTCAAGAATGGACTGTCTCACC,R:ATT GTC GACCTGGTGGAGGACATAGC,目的片段約為1 100bp)。
1.2.5 病料檢測 抽提16份臨床上疑為腫瘤病或其他免疫抑制性疾病的雞內(nèi)臟組織的DNA,用于LAMP檢測,同時(shí)與普通PCR檢測比較其陽性率。
25μL LAMP反應(yīng)體系:2μL dNTPs,2.5μL 10×Bst buffer,1μL Bst DNA聚合酶8U,5μL甜菜堿Betaine,3μL MgSO4,1μL引物,1μL鈣黃綠素 Calcein,1μL MnCl2,1μL模板 DNA,加水至25μL。最佳反應(yīng)條件為64℃反應(yīng)50min,80℃作用5min滅活。
判斷標(biāo)準(zhǔn):若反應(yīng)產(chǎn)物顏色變?yōu)榫G色,為陽性反應(yīng);若顏色為棕紅色,為陰性反應(yīng)。
從圖1和圖2可以看出,只有網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒檢測為陽性結(jié)果(肉眼觀察可見翠綠色,瓊脂糖凝膠電泳呈現(xiàn)典型的連續(xù)梯狀條帶),而對A、B、J亞群禽白血病毒,馬立克病病毒,雞傳染性貧血病毒,傳染性法氏囊病病毒和呼腸病毒均為陰性(肉眼觀察可見棕紅色,電泳均沒有特征性梯形條帶出現(xiàn))。
圖1 LAMP特異性試驗(yàn)APFig.1 Specificity test of AP-LAMP
圖2 特異性試驗(yàn)LAMP產(chǎn)物電泳結(jié)果Fig.2 Electrophoresis of specific LAMP products
圖3為肉眼觀察結(jié)果,圖4為電泳檢測結(jié)果??梢钥闯?,LAMP對網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒前病毒DNA的最小檢測限為14fg/μL(肉眼觀察可見翠綠色),而改良型LAMP的最小檢測限為7fg/μL,是前者的2倍。
常規(guī)PCR對照組20g/L瓊脂糖凝膠電泳觀察結(jié)果如圖5所示,得到PCR預(yù)期擴(kuò)增片段大小約為1 000bp,常規(guī)PCR方法最小檢測限為1.4pg。本試驗(yàn)建立的改良型LAMP檢測方法敏感性比常規(guī)PCR高200倍。
圖3 AP-LAMP的敏感性試驗(yàn)Fig.3 Sensitivity test of AP-LAMP
圖4 AP-LAMP敏感性試驗(yàn)產(chǎn)物電泳結(jié)果Fig.4 Electrophoresis of sensitivity test products of AP-LAMP
圖5 普通PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果Fig.5 Electrophoresis of PCR products
16份樣品檢測結(jié)果與普通PCR檢測結(jié)果100%符合,其中5號和10號病料PCR檢測為弱陽性,但改良型LAMP結(jié)果為陽性,說明后者在檢測臨床樣品時(shí)更加敏感(圖6和圖7)。
圖6 AP-LAMP病料檢測結(jié)果Fig.6 Samples detected by AP-LAMP
圖7 病料檢測PCR電泳結(jié)果Fig.7 Electrophoresis of samples detected byPCR
網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒(REV)可感染包括雞在內(nèi)的多種禽類,根據(jù)不同毒株可引起急、慢性腫瘤,還能導(dǎo)致長期的免疫抑制。REV可以通過蚊蟲水平傳播,也能低水平的垂直傳播,近年來發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)比較重要的傳播途徑就是通過污染活疫苗注射傳播[10]。在養(yǎng)殖企業(yè),需要及時(shí)將感染的病禽和污染的疫苗檢測出來并剔除。REV屬于反轉(zhuǎn)錄病毒[11],在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)以前病毒DNA的形式存在于細(xì)胞基因組內(nèi),前病毒DNA也可以插入到馬立克病或禽痘疫苗的病毒基因組內(nèi)。所以在檢測時(shí),可直接抽提組織或這些疫苗的DNA進(jìn)行檢測。
由于LAMP技術(shù)方便快捷,不需要特殊儀器的優(yōu)點(diǎn)而特別適用于基層單位檢測REV的感染情況,本試驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建立的LAMP技術(shù)平臺(tái)[12-15],設(shè)計(jì)一套針對網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒的LAMP引物,在環(huán)引物L(fēng)F和LB之間添加一條加速引物(AP),通過優(yōu)化反應(yīng)條件,建立了改良型網(wǎng)狀內(nèi)皮組織增生癥病毒可視化LAMP診斷方法。經(jīng)過添加加速引物之后,其敏感性是原來的2倍,是普通PCR的200倍,可以檢測到低至7fg/μL的DNA,這在檢測疫苗的污染情況時(shí)更具優(yōu)勢。而病料檢測試驗(yàn)也表明,改良型LAMP的敏感性更高,在普通PCR結(jié)果顯示為弱陽性的情況下仍能檢測出來。
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