徐 靜,邱文英,方鵬飛,郭建寶,向丕元,胥燕芳
(四川省華派生物制藥有限公司,四川簡陽641400)
支原體介于病毒和細菌之間,多形性,可通過0.22 μm濾膜。動物疫苗常因有支原體污染導(dǎo)致不安全因素,比如雞滑液支原體引起火雞呼吸道疾病,豬肺炎支原體和豬鼻支原體引起豬呼吸道疾病,因此支原體檢測是獸用疫苗必檢項目。疫苗支原體污染的主要來源是培養(yǎng)疫苗用的培養(yǎng)介質(zhì)[1-2],細胞是增殖病毒的主要介質(zhì),血清是細胞培養(yǎng)的主要成分[3],必須采取特別的控制措施防止原輔材料造成疫苗支原體污染。預(yù)防和控制細胞、血清等被支原體污染必須有良好的檢測方法。目前支原體檢測方法有熒光染色法、培養(yǎng)法、核酸擴增法。培養(yǎng)法是支原體檢驗的金標(biāo)準(zhǔn),但耗時,至少需要29 d;并且不是所有支原體都能在同一培養(yǎng)基中生長。商品PCR試劑較為昂貴,對于大批量樣品檢測成本太高。在動物疫苗生產(chǎn)中需要快速檢測批量的原輔材料、細胞、半成品,因此有必要建立一種快捷、簡便、經(jīng)濟的方法檢測血清、疫苗、細胞中的支原體,PCR方法是其方法之一[4-6]。商品PCR試劑較為昂貴,對于大批量樣品檢測成本太高。因此建立該PCR用于檢測動物疫苗相關(guān)產(chǎn)品的支原體污染,保證動物疫苗的純凈性。
1.1 陽性對照、細胞、菌種及被檢樣品 豬肺炎支原體MY-99,由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)熊焰教授饋贈,豬鼻支原體(NCTC10130,BTS-7)、雞滑液支原體(WVU 1853)和口腔支原體(CH19299,ATCC23714),中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所提供;陰性對照:水。細胞:Vero、ST(中國典型培養(yǎng)物保藏中心)、Marc-145(中國動物疫病預(yù)防控制中心)、BHK-21(由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)饋贈)、PK15-ZJU(浙江大學(xué)饋贈)、MDBK(中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所)、SP2/0(由中國農(nóng)科院饋贈)。細菌:大腸桿菌(C83549)購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所;巴氏桿菌(C51-17)、副豬嗜血桿菌(HU-SP1)由四川省華派生物制藥有限公司分離保存。檢測樣品:毒種:PCV2(ZJ/C,浙江大學(xué)饋贈);PPV SC1株和 PRV SE株(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)饋贈),Barhta-k61(哈爾濱獸醫(yī)研究所饋贈),PRRSV(CH-1R由哈爾濱獸醫(yī)研究所和JXA1-R由中國動物疫病預(yù)防控制中心饋贈);疫苗:豬瘟活疫苗(細胞源)、偽狂犬病活疫苗(Bartha-k61)、豬繁殖與呼吸綜合征活疫苗(CH-1R,由四川華派生物制藥有限公司生產(chǎn)和購自某公司)、雞新城疫活疫苗(Ⅳ系,購自某公司)、鴨瘟活疫苗(購自某公司);血清:新生小牛血清(草原綠野、內(nèi)蒙金源康、杭州四季青、山東勁牛)。
1.2 主要試劑 酚、氯仿和Mastermixture等購自成都博瑞克生物科技有限公司;支原體PCR檢測試劑盒購自北京天之泰生物科技有限公司;支原體固體培養(yǎng)基、支原體液體培養(yǎng)基、改良Frey氏培養(yǎng)基購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。
1.3 主要設(shè)備 PCR儀器(BIO-RAD S1000)購自成都百樂,凝膠成像分析儀(WD-9413B)及電泳儀(DYY-6C)購自北京六一儀器廠,臺式冷凍離心機(TGL-16S)購自成都蜀科儀器有限公司。
2.1 支原體引物 參照J.Timenetsky等[5-7]的報道進行設(shè)計。將設(shè)計的引物輸入Genebank進行比對。設(shè)計上游引物 P116 RNA 5’GGCAGCAAACTCGATAGATACCCA 3’,下游引物 P216 RNA 5’TGGACGATCTGTCACTCTGTTAACCTG3’,上下游引物由英濰捷基公司合成。
2.2 PCR方法
2.2.1 DNA模板提取 采用酚氯仿抽提法[8]。
2.2.2 PCR PCR循環(huán):94℃ 4 min,(94℃ 30 sec;55℃ 30 sec;72℃ 30 sec;35個循環(huán)),72℃10 min。點樣電泳90 V,40 min電泳,紫外線下觀察目的片段應(yīng)為255~275 bp。
2.2.3 敏感性測定 將107.0CCU/mL豬肺炎支原體菌液和105.0CCU/mL雞滑液支原體菌液分別進行 10 倍系列稀釋,分別取 10-5、10-6、10-7、10-8、10-9、10-10和 10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8稀釋度的菌液,采用2.2.1項抽提DNA模板,進行PCR擴增,電泳檢測。
2.2.4 特異性測定 將豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體、口腔支原體、大腸桿菌、兔巴氏桿菌、副豬嗜血桿菌液采用酚氯仿方法抽提,進行PCR擴增,電泳檢測。
2.2.5 與支原體PCR商品檢測試劑盒對比試驗
將Vero、ST、Marc-145、BHK-21、PK15、MDBK、SP2/0細胞、豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體、口腔支原體、豬細小病毒種毒、豬瘟活疫苗(細胞源)、雞新城疫活疫苗(Ⅳ系)、新生牛血清、大腸桿菌、巴氏桿菌、副豬嗜血桿菌液體采用酚氯仿抽提DNA,然后用兩種PCR方法進行同時檢測。
2.3 與培養(yǎng)法[9]對比試驗 支原體培養(yǎng)按《中華人民國和國獸藥典》二○一○年版附錄進行。選豬肺炎支原體、雞滑液支原體、口腔支原體、BHK-21細胞、豬細小病毒種毒、購自某公司的豬繁殖與呼吸綜合征病毒活疫苗(CH-1R)、購自某公司的雞新城疫活疫苗(Ⅳ系),采用支原體培養(yǎng)法和自建的PCR進行比較。
2.4 應(yīng)用檢測
2.4.1 細胞 ST細胞、VERO細胞、Marc-145細胞、BHK-21細胞和PK15:將上述培養(yǎng)72~96 h長至單層的細胞反復(fù)凍融3次作為樣品,按2.2項方法進行檢測。
2.4.2 毒種 濕毒直接取液體抽提DNA模板,凍干毒用無菌MEM稀釋作為樣品,按2.2項方法進行檢測。
2.4.3 疫苗 將凍干苗用PBS稀釋成10頭份(羽份)/mL作為樣品,按2.2項方法進行檢測。
2.4.4 血清 取血清進行5倍稀釋作為樣品,按2.2項方法進行檢測。
3.1 PCR方法檢測結(jié)果 該方法擴增出豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體和口腔支原體特異性260 bp左右條帶,(支原體菌株不同,其目的條帶不同,在255~275 bp之間),陰性對照沒擴增出特異性條帶(圖1)。
圖1 PCR方法檢測陽性及陰性對照
3.2 敏感性測定結(jié)果 豬肺炎支原體稀釋到10-9可檢測到明顯的條帶(圖2)。雞滑液支原體稀釋到10-7可見明顯條帶(圖3)。
圖2 用豬肺炎支原體檢測PCR方法敏感性試驗結(jié)果
圖3 用雞滑液支原體檢測PCR方法敏感性試驗結(jié)果
3.3 特異性結(jié)果 檢測結(jié)果表明豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體和口腔支原體可見特異性條帶,而大腸桿菌、兔巴氏桿菌和副豬嗜血桿菌無特異性條帶(圖4)。
圖4 PCR方法特異性試驗結(jié)果
3.4 與商品支原體PCR試劑盒對比試驗結(jié)果兩種PCR方法檢測BHK-21、豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體、口腔支原體和保存的豬細小病毒種毒都為陽性,其它細胞、疫苗、血清和細菌都為陰性。
3.5 與培養(yǎng)法的對比結(jié)果 支原體培養(yǎng)基能培養(yǎng)出BHK-21細胞懸液和某公司生產(chǎn)的豬繁殖與呼吸綜合征疫苗的支原體、豬鼻支原體、豬肺炎支原體、口腔支原體,但不能培養(yǎng)出雞滑液支原體和豬細小病毒種毒懸液中的支原體。用改良Frey氏培養(yǎng)基能培養(yǎng)出雞滑液支原體,但不能培養(yǎng)出豬鼻支原體、豬肺炎支原體和口腔支原體。PCR和培養(yǎng)法檢測雞新城疫活疫苗都為陰性(表1)。
3.6 應(yīng)用檢測結(jié)果 應(yīng)用該PCR進行檢測,結(jié)果表明 BHK-21、Vero、PK15受支原體污染、PPV、PCV2、PRV種毒受支原體污染、購自某公司的豬繁殖與呼吸綜合征活疫苗受支原體污染。其他細胞及疫苗未受支原體污染。應(yīng)用檢測結(jié)果見表2。
表1 培養(yǎng)法與PCR方法的對比檢測結(jié)果
表2 PCR方法應(yīng)用檢測結(jié)果
支原體檢測方法有熒光染色法、培養(yǎng)法、核酸擴增法。PCR方法是一種快速、敏感、特異的方法。將設(shè)計的引物輸入Genbank進行比對,該引物序列對支原體屬的所有支原體都具有特異性,擴增出的片段在255~275 bp之間,從而能檢出豬肺炎支原體、豬鼻支原體、雞滑液支原體和口腔支原體的結(jié)果印證Genbank比對結(jié)果。將檢測BHK-21污染的支原體片段測序,表明該細胞系污染了豬鼻支原體,片段大小為271 bp,與預(yù)期分析結(jié)果符合。敏感性試驗表明該方法能檢測出0.01CCU的豬肺炎支原體和雞滑液支原體。與現(xiàn)有商品PCR檢測試劑盒對比,兩種方法符合率達100%。但該方法比商品PCR試劑盒更為經(jīng)濟。支原體培養(yǎng)法既是傳統(tǒng)又是是動物疫苗產(chǎn)品支原體檢驗的參考方法。該方法比較敏感,但相對耗時。同時一種支原體培養(yǎng)基并不能培養(yǎng)出支原體屬的所有種。比如用支原體培養(yǎng)基不能培養(yǎng)出雞滑液支原體,但用改良Frey氏培養(yǎng)基可培養(yǎng)出;但改良Frey氏培養(yǎng)基不能培養(yǎng)出豬肺炎支原體、口腔支原體和豬鼻支原體。另外,支原體培養(yǎng)需要液體和固體兩種培養(yǎng)基。需要特殊的營養(yǎng)成分才能培養(yǎng)出,比如常規(guī)的支原體培養(yǎng)基中含醋酸鉈。PCR方法是一種快速的檢測方法,從樣品到獲得檢測結(jié)果僅需3~4 h左右,因此采用PCR非常適合用于評價原輔材料、半成品和成品中污染的支原體。與培養(yǎng)基培養(yǎng)方法相比,PCR檢測率高14.3%(PCR 7/7陽性,培養(yǎng)方法6/7陽性)。據(jù) Spaepen和 Hopert等報道[10-11]PCR 與培養(yǎng)基培養(yǎng)法符合率為100%或高于90%。這主要是因為單一的支原體培養(yǎng)基培養(yǎng)方法并不適于所有支原體生長。運用該PCR檢測樣品的結(jié)果表明:來自科研院所的細胞、毒種被支原體污染相對嚴(yán)重。我們的檢測結(jié)果表明有(50%)(6/12)細胞被支原體污染,這與報道的60%的細胞被支原體污染較低,主要是由于一些細胞株來自生產(chǎn)動物疫苗監(jiān)管部門,這些部門在控制支原體方面更為嚴(yán)格、規(guī)范。
建立的PCR方法比培養(yǎng)法是更為快速、敏感、特異、經(jīng)濟的支原體檢測方法,建議在疫苗生產(chǎn)過程中采用PCR方法檢測細胞、血清、半成品和成品。
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