王靜靜,劉華雷,王英麗,鄭東霞,趙云玲,呂 艷,左媛媛,于松梅,王志亮
(中國動物衛(wèi)生與流行病學(xué)中心,山東 青島 266032 )
禽副黏病毒(APMVs)在分類地位上屬于副黏病毒科副黏病毒亞科禽腮腺炎病毒屬(Avulavirus),其基因組為單股負(fù)鏈RNA,可感染多種禽類。目前的研究表明禽副黏病毒至少包括11個血清型,即APMV-1~APMV-11[1-2]。禽副黏病毒1型(APMV-1)也稱為新城疫病毒(NDV),在所有禽副黏病毒中危害最為嚴(yán)重。禽副黏病毒4型(APMV-4)于1975年出現(xiàn)于香港地區(qū)的鴨群中[3-4],此后美國、韓國、比利時、新西蘭等國家也監(jiān)測到該病毒[4-7]。我國大陸地區(qū)于2012年首次報道發(fā)現(xiàn)APMV-4[8]。APMV-4主要感染雁形目鳥類[5]、家鴨、雞和鵝[3,9-10]。蛋雞感染APMV-4后白殼蛋產(chǎn)量增加,但產(chǎn)蛋量不受影響[11]。APMV-4基因組大小約為15054 nt,共編碼6種蛋白:核衣殼蛋白(N)、磷蛋白(P)、基質(zhì)蛋白(M)、融合蛋白(F)、血凝素-神經(jīng)氨酸酶蛋白(HN)和大聚合酶蛋白(L)。鑒于我國在2012年首次出現(xiàn)APMV-4,因此建立一種APMV-4的快速、靈敏和高效檢測技術(shù)在該病毒的早期發(fā)現(xiàn)和快速診斷中意義重大。本研究根據(jù)APMV-4的基因組序列,分別設(shè)計了針對APMV-4的特異性引物和探針,建立了APMV-4熒光RT-PCR檢測方法,初步應(yīng)用表明本方法特異性強(qiáng)、敏感性高,可用于APMV-4的快速檢測。
Ⅰ類、Ⅱ類新城疫病毒(NDV)、H5、H9亞型禽流感病毒(AIV)、傳染性支氣管炎病毒(IBV)、減蛋綜合征病毒(EDSV)和APMV-4分離株APMV4/Duck/China/G302/2012均為本實驗室保存。
High Pure Viral RNA Kit購 自 Roche公 司;One Step PrimeScriptTMRT-PCR Kit (Perfect Real Time)、PrimeScriptTMOne Step RT-PCR Kit Ver.2購自Takara公司。
根據(jù)APMV4/duck/China/G302/2012(GenBank序列號:KC439346)及GenBank上禽副黏病毒4型基因序列,針對相對保守區(qū)域,利用Primer Premier 5.0軟件分別設(shè)計了APMV-4的特異性熒光RT-PCR引物和探針,引物、探針的名稱和序列見表1。引物和探針均由寶生物工程(大連)有限公司合成。
表1 熒光RT-PCR引物和探針
取新鮮繁殖的病毒雞胚尿囊液,采用Roche公司生產(chǎn)的High Pure Viral RNA Kit提取病毒分離株RNA。提取的RNA立即用于RT-PCR擴(kuò)增或者于-80℃保存。
以提取的病毒RNA為模板,采用Takara公司 One Step PrimeScriptTMRT-PCR Kit (Perfect Real Time) 配置熒光RT-PCR反應(yīng)體系,并于LightCycler定量PCR儀進(jìn)行RT-PCR反應(yīng)。反應(yīng)條件為:42℃ 5min;95℃ 10s;95℃ 5s,60℃30s,進(jìn)行50個循環(huán)。
分別提取NDV(Ⅰ、Ⅱ類)、AIV(H5、H9亞型)、IBV、EDSV以及APMV-4的RNA,進(jìn)行熒光RT-PCR擴(kuò)增,并以DEPC處理水作為陰性對照。
用APMV-4的RNA做10倍系列稀釋,進(jìn)行熒光RT-PCR擴(kuò)增。
采用APMV-4鑒定引物,利用Takara公司PrimeScriptTMOne Step RT-PCR Kit Ver.2進(jìn)行常規(guī)RT-PCR 擴(kuò) 增。 上 游引 物 M1:5′-CAACACTTA CGGGTTTATC-3′;下游引物 M2:5′-CTTCTCGC AGTCTATCTTCT-3′,擴(kuò)增片段長度為331 bp。反應(yīng)條件為:50℃反轉(zhuǎn)錄30min;94℃預(yù)變性3min;94℃ 30s,52℃ 30s,72℃ 30s,進(jìn)行 35個循環(huán);72℃延伸7min。擴(kuò)增產(chǎn)物用1.5%的瓊脂糖凝膠電泳鑒定。
通過對TaqMan探針濃度、引物濃度、退火溫度和時間進(jìn)行優(yōu)化后,確定熒光RT-PCR體系的最佳探針濃度為0.2μM、引物濃度為0.4μM、退火溫度和時間為60℃ 30s。用優(yōu)化好的反應(yīng)體系擴(kuò)增APMV-4 RNA,并用LightCycler 480軟件進(jìn)行分析,其擴(kuò)增曲線呈典型的“S”型(圖2)。
取5個不同稀釋度的RNA標(biāo)準(zhǔn)品(濃度分別為106~102EID50)進(jìn)行熒光RT-PCR反應(yīng),每個稀釋度的標(biāo)準(zhǔn)品做3個重復(fù)。以獲得的Cp值為y軸,對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)品的EID50的對數(shù)為x軸,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。標(biāo)準(zhǔn)方程為y = -2.931x + 40.50,相關(guān)系數(shù)為0.999。
圖1 熒光RT-PCR檢測RNA的標(biāo)準(zhǔn)曲線
分別取APMV-4、NDV(Ⅰ、Ⅱ類)、AIV(H5、H9亞型)、IBV、EDSV的RNA,以及DEPC處理水(陰性對照)進(jìn)行熒光RT-PCR擴(kuò)增,發(fā)現(xiàn)除APMV-4出現(xiàn)特異性擴(kuò)增曲線外,其余病毒及陰性對照均沒有擴(kuò)增曲線(圖2)。
圖2 熒光RT-PCR特異性試驗結(jié)果
取濃度為105~10-1EID50的RNA為模板,進(jìn)行熒光RT-PCR擴(kuò)增,發(fā)現(xiàn)APMV-4的檢測下限為1 EID50(圖 3)。
圖3 熒光RT-PCR靈敏度試驗結(jié)果
以105~1 EID50的APMV-4 RNA為模板,分別用常規(guī)RT-PCR和熒光RT-PCR擴(kuò)增,發(fā)現(xiàn)常規(guī)RT-PCR對APMV-4的檢測下限為102EID50(圖4),熒光RT-PCR的檢測下限為1 EID50,比常規(guī)RTPCR的敏感性高100倍左右。
圖4 常規(guī)RT-PCR敏感性檢測結(jié)果
目前,國外的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,已從鴨和鵝等水禽體內(nèi)分離到APMV-4[4],而在國內(nèi),只是在南方個別省市的監(jiān)測樣品中分離到該病毒。研究顯示,APMV-4可在牛腎細(xì)胞(MDBK)、幼倉鼠腎傳代細(xì)胞(BHK21)、鴨胚細(xì)胞、非洲綠猴腎細(xì)胞(Vero)、雞胚成纖維細(xì)胞(DF-1)和鵪鶉?yán)w維肉瘤細(xì)胞(QT35)等多種細(xì)胞系上有效復(fù)制,說明該病毒的宿主范圍十分廣泛[12]。然而,目前人們對其病原學(xué)、發(fā)病禽類的臨床表現(xiàn)仍不甚明了,而且,該病在家禽中發(fā)病率低,感染禽類的臨床癥狀和剖檢病變不明顯[13],僅憑肉眼難以判斷,容易出現(xiàn)誤診。目前實驗室常用的APMV-4檢測方法包括病原分離、RT-PCR試驗和血清學(xué)試驗(如ELISA)等[5,14],然而,以上方法操作相對復(fù)雜、檢測周期較長,不適用于大規(guī)模的臨床樣品檢測。因此,建立可用于APMV-4快速、靈敏、高效的檢測技術(shù)十分必要。
與普通RT-PCR方法相比,熒光RT-PCR操作簡便、檢測時間短,應(yīng)用該方法檢測APMV-4,從RNA提取到獲得檢測結(jié)果可在1.5h內(nèi)完成,并且在檢測過程中可以進(jìn)行實時監(jiān)控。熒光RT-PCR方法在結(jié)果判定時不需要進(jìn)行凝膠電泳,不使用溴化乙錠,保障了試驗人員的安全,而且,該方法使用儀器收集熒光判定檢測結(jié)果,也避免了主觀因素的影響。
本實驗中,根據(jù)APMV-4基因保守區(qū)域設(shè)計特異性引物和探針,在進(jìn)行熒光RT-PCR檢測時,引物和探針的雙重保障使得該方法特異性更強(qiáng),檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。而且,本實驗應(yīng)用熒光RT-PCR檢測APMV-4的下限為1 EID50,比常規(guī)RT-PCR的敏感性高100倍左右。實驗證明應(yīng)用熒光RT-PCR方法檢測APMV-4是可行的,該方法適用于臨床樣本的快速診斷。
熒光RT-PCR也有不足之處,由于其運用了封閉的檢測系統(tǒng),減少了擴(kuò)增后的電泳檢測步驟,因而無法監(jiān)測擴(kuò)增產(chǎn)物的大小[15],而且APMV-4熒光RT-PCR試劑盒和檢測探針的成本較高,也限制了其廣泛應(yīng)用于大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查。
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