文/山東綠都生物科技有限公司 李天芝 于新友文山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院 沈志強(qiáng)

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豬瘟活疫苗中BVDV外源病毒一步法RT-PCR快速檢測方法的建立及應(yīng)用

文/山東綠都生物科技有限公司 李天芝 于新友文
山東省濱州畜牧獸醫(yī)研究院 沈志強(qiáng)

摘 要為檢測商品化豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中牛病毒性腹瀉病毒污染，根據(jù)牛病毒性腹瀉病毒5＇端非編碼區(qū)基因保守序列設(shè)計(jì)引物，建立了檢測牛病毒性腹瀉病毒一步法反轉(zhuǎn)錄——聚合酶鏈(RT-PCR)方法，并對其特異性、敏感性進(jìn)行了研究。該一步法RT-PCR對牛病毒性腹瀉病毒擴(kuò)增結(jié)果為陽性，對照毒株擴(kuò)增結(jié)果均為陰性，對牛病毒性腹瀉病毒檢測的靈敏性為1pg總RNA量，應(yīng)用該方法，檢測了32批豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品，以上結(jié)果表明，該一步法RT-PCR方法檢測速度快、特異性強(qiáng)、敏感性高，可用于豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中污染的BVDV外源病毒檢測。

關(guān)鍵詞豬瘟；牛病毒性腹瀉病毒；檢測

豬瘟(Classical swine fever，CSF)由豬瘟病毒(Classical swine fever virus，CSFV)引起的一種豬高度傳染、致死性疾病，我國將豬瘟列為一類動物疫病[1]。牛病毒性腹瀉病(bovine viral diarrhea，BVD)是由牛病毒性腹瀉病毒(bovine viral diarrhea virus，BVDV)引起的以發(fā)熱、黏膜糜爛潰瘍、腹瀉、咳嗽、持續(xù)性感染與免疫耐受以及懷孕母牛流產(chǎn)、畸胎甚至死胎等為主要特征的牛傳染病[2]，我國將牛病毒性腹瀉病列為禁止入境的二類檢疫對象[3]。BVDV和CSFV同屬于黃病毒科瘟病毒屬中的成員[4]，BVDV還可引起豬、駱駝、羊、鹿等多種動物感染發(fā)病[5]，給各國養(yǎng)殖業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。豬感染BVDV后可產(chǎn)生類似慢性豬瘟的臨床癥狀和病理變化，懷孕母豬可致流產(chǎn)，產(chǎn)出畸形胎兒[6]，免疫BVDV污染的豬瘟細(xì)胞毒活疫苗是豬感染BVDV一種重要途徑。BVDV主要通過生產(chǎn)過程中使用的牛血清、胰酶、牛睪丸等材料以及容器、設(shè)備污染豬瘟細(xì)胞活疫苗。對豬感染BVDV的現(xiàn)狀必須有清醒的認(rèn)識和必要的防控措施。本研究根據(jù)GenBank公布BVDV基因序列，針對具有很高保守性的5′端非編碼區(qū)基因設(shè)計(jì)1對特異性引物，建立了一種特異、敏感的BVDV檢測方法，以確保疫苗的安全、有效，為商品化豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中BVDV污染提供一種有效的分子生物學(xué)檢測方法。

1 材料和方法

1.1 病毒株與病料

牛病毒性腹瀉病毒、豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬偽狂犬病毒、豬細(xì)小病毒、豬圓環(huán)病毒Ⅱ型等均由本實(shí)驗(yàn)室保存，32批豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品購買自不同廠家。

1.2 工具酶及試劑盒

AxyPrep體液病毒DNA/RNA小量試劑盒購自愛思進(jìn)生物技術(shù)(杭州)有限公司、DNA Marker、PCR相關(guān)試劑、限制性內(nèi)切酶、MD18-T載體、DNA凝膠回收試劑盒購自大連寶生物公司。

1.3 RT-PCR引物設(shè)計(jì)與合成

參照GenBank中登錄的BVDV 5′端非編碼區(qū)序列，設(shè)計(jì)1對引物，上游引物：5- AGGCTAGCCATGCCCTTAGT-3′，下游引物：5′- TCTGCAGCACCCTATCAGG-3′，擴(kuò)增BVDV 5′端非編碼區(qū)序列244bp，引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。

1.4 病毒基因組RNA的提取

按AxyPrep體液病毒DNA/RNA小量試劑盒使用說明書提取BVDV的RNA，并提取其他幾種病毒的RNA。

1.5 一步法 RT-PCR擴(kuò)增及條件優(yōu)化

以RNA為模板進(jìn)行一步法RTPCR擴(kuò)增，反應(yīng)體系為20μL。各參數(shù)為50℃逆轉(zhuǎn)錄30min，95℃預(yù)變性3min，然后進(jìn)入95℃ 20s、56℃20s、72℃ 20s，共35個(gè)循環(huán)，最后72℃延伸8min。取5μL產(chǎn)物，1.5%瓊脂糖凝膠電泳，觀察結(jié)果。同時(shí)對各擴(kuò)增條件進(jìn)行優(yōu)化，包括退火溫度(50～60℃梯度溫度，每2℃為1個(gè)梯度)、引物濃度(0.1～1.1μmol/L，每0.2μmol/L為1個(gè)梯度)等，反應(yīng)體系均為20μL。

1.6 擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測及鑒定

首先取擴(kuò)增產(chǎn)物5μL在1.5%的瓊脂糖凝膠上電泳，用DNA凝膠回收試劑盒回收目的片段。將目的片段與pMD18-T克隆載體在16℃恒溫金屬浴中過夜連接，轉(zhuǎn)化感受態(tài)菌株DH5α。挑取單個(gè)的轉(zhuǎn)化菌落，加LB溶液培養(yǎng)18h后用質(zhì)粒提取試劑盒抽提質(zhì)粒，用PCR方法進(jìn)行鑒定，將陽性克隆送上海生工生物工程股份有限公司進(jìn)行測序鑒定，將測序結(jié)果與參照的BVDV序列同源性比較。

1.7 特異性試驗(yàn)

分別提取牛病毒性腹瀉病毒、豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬偽狂犬病毒、豬細(xì)小病毒、豬圓環(huán)病毒Ⅱ型的RNA，用已建立的方法進(jìn)行擴(kuò)增。

1.8 敏感性試驗(yàn)

BVDV 病毒提取RNA后定量，然后10倍梯度稀釋提取病毒基因組RNA，使其分別相當(dāng)于含有10ng RNA、1ng RNA、100pg RNA、10pg RNA、1pg RNA、0.1 pg RNA的含量，分別進(jìn)行一步法RT-PCR檢測，確定其敏感性。

1.9 重復(fù)性試驗(yàn)

用建立的一步法RT-PCR檢測方法，檢測3份牛病毒性腹瀉病毒、豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬偽狂犬病毒、豬細(xì)小病毒、豬圓環(huán)病毒Ⅱ型，重復(fù)檢測3次，以驗(yàn)證本方法的重復(fù)性和穩(wěn)定性。

1.10 豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中BVDV外源病毒的檢測

將購買的32批豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品稀釋為含有1頭份/200μL作為檢測樣品進(jìn)行一步法RT-PCR擴(kuò)增BVDV，同時(shí)設(shè)立陽性對照和陰性對照。并同時(shí)參照相關(guān)規(guī)程用細(xì)胞培養(yǎng)法檢驗(yàn)并比較二者的一致性。

圖1 牛病毒性腹瀉病毒擴(kuò)增結(jié)果

圖2 特異性試驗(yàn)

2 結(jié)果與分析

2.1 擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測及鑒定

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)過1.5%瓊脂糖凝膠電泳，在244bp處可見特異性擴(kuò)增帶，與預(yù)期大小相符(圖1)。挑取PCR鑒定陽性的菌液送上海生工生物工程股份有限公司測序。測序結(jié)果顯示，插入到T載體的基因片段的核苷酸序列與BVDV(登錄號：KJ620017)的序列相似性為100%。

2.2 特異性試驗(yàn)

利用設(shè)計(jì)的引物和確定的最佳擴(kuò)增條件分別對牛病毒性腹瀉病毒、豬瘟病毒、豬繁殖與呼吸綜合征病毒、豬偽狂犬病毒、豬細(xì)小病毒、豬圓環(huán)病毒Ⅱ型的核酸進(jìn)行一步法RT-PCR。結(jié)果6個(gè)樣品中只有BVDV能擴(kuò)增出大小為244bp目的片段，而其它均未擴(kuò)增出相應(yīng)的片段(圖2)，表明本試驗(yàn)建立的方法有很好的特異性。

2.3 敏感性試驗(yàn)

取5μL PCR產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳分析，分別在約244bp附近出現(xiàn)特異性條帶，與預(yù)期產(chǎn)物大小相符。從結(jié)果可以看出，引物的一步法RT-PCR檢測靈敏度可以達(dá)到1pg RNA(圖3)。

2.4 重復(fù)性試驗(yàn)

經(jīng)過3次重復(fù)操作，結(jié)果一致，說明建立的方法是穩(wěn)定、可靠的。

2.5 豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中BVDV外源病毒的檢測

用建立的BVDV 一步法 RT-PCR檢測方法，共檢測了32批商品化豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品，其中有2批有BVDV污染。細(xì)胞培養(yǎng)法的檢測結(jié)果與一步法 RT-PCR檢測方法的結(jié)果相同。

圖3 特異性試驗(yàn)

3 討論

范學(xué)政等[7]用RT-PCR方法對23批次的豬瘟疫苗進(jìn)行BVDV檢測，結(jié)果顯示，5批次豬瘟疫苗被BVDV污染，污染率達(dá)21.74%。范仲鑫等[8]用RTPCR方法對湖南省內(nèi)銷售的10個(gè)廠家48個(gè)批次的豬瘟細(xì)胞苗進(jìn)行BVDV病毒核酸檢測，結(jié)果表明，10個(gè)廠家的豬瘟細(xì)胞苗中有5個(gè)廠家檢出BVDV核酸陽性，48個(gè)批次中有9批次檢出BVDV核酸陽性，陽性率為18.75%。因此，必須對豬瘟活疫苗中的BVDV進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，禁止接種BVDV污染的豬瘟活疫苗，按照《中華人民共和國獸藥典》(2010年版三部)外源病毒檢驗(yàn)方法[9]，對豬瘟細(xì)胞毒活疫苗中BVDV外源病毒的檢驗(yàn)主要采取細(xì)胞培養(yǎng)法，該法操作復(fù)雜，耗時(shí)間長，傳統(tǒng)的兩部法RT-PCR檢測方法時(shí)間長，操作繁瑣，需要先反轉(zhuǎn)錄成cDNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，本試驗(yàn)建立的BVDV一步法RT-PCR檢測方法操作簡單，不需要單獨(dú)做反轉(zhuǎn)錄，反轉(zhuǎn)錄與PCR擴(kuò)增一步完成，能在3h內(nèi)檢出BVDV，不僅節(jié)省了時(shí)間，而且減少了操作步驟，可方便快捷地?cái)U(kuò)增出目的片段，適合于大規(guī)模推廣應(yīng)用[8]。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)建立的BVDV一步法RTPCR檢測方法，共檢測了32批商品化豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品，其中有2批有BVDV污染，與細(xì)胞培養(yǎng)法檢測結(jié)果一致；所建立的方法為豬場基層獸醫(yī)工作者開展豬瘟細(xì)胞毒活疫苗樣品BVDV污染的檢測提供了一種簡單、有效的分子生物學(xué)檢測方法。

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