王靚靚,白會新
(1.大慶市動物衛(wèi)生監(jiān)督所,黑龍江 大慶 163311;大慶市畜牧技術推廣站,黑龍江 大慶 163311)
豬流行性腹瀉病毒繁殖條件的研究
王靚靚1,白會新2*
(1.大慶市動物衛(wèi)生監(jiān)督所,黑龍江 大慶 163311;大慶市畜牧技術推廣站,黑龍江 大慶 163311)
豬流行性腹瀉(porcine epidemic diarrhea,PED)是由豬流行性腹瀉病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV) 引起的一種嚴重的病毒性傳染病。該病可導致哺乳仔豬發(fā)生嚴重的腹瀉、嘔吐、脫水,并且致死率極高,給養(yǎng)豬業(yè)帶來了巨大的危害。實驗為了提高PEDV的繁殖滴度,對PEDV的培養(yǎng)條件進行優(yōu)化并連續(xù)體外傳代培養(yǎng),分別從改變胰酶濃度、吸附時間和培養(yǎng)方式三個方面進行了PEDV的傳代培養(yǎng),最終提高了病毒的滴度(TCID50),從而降低了該病毒的致病性。
豬流行性腹瀉病毒;疫苗;培養(yǎng)特性
PEDV是一種有包膜的單鏈RNA病毒,屬于冠狀病毒科,冠狀病毒屬,該病毒引起的臨床癥狀一般表現為嚴重的水樣腹瀉,病豬在腹瀉3~4 d后,會因嚴重脫水而死亡。PEDV經口傳染仔豬,在腹瀉的早期階段,它富集在小腸內的組織內容物中。隨著PEDV在許多國家的暴發(fā),國內外很多學者始終致力于研究PEDV的培養(yǎng)條件[1],提高病毒的滴度[2],為PEDV的疫苗研制提供重要的物質基礎。但是,由于其復雜的培養(yǎng)條件,病毒在細胞中繁殖滴度等問題仍是急需解決的難題之一。為了解決此問題,本實驗通過改變胰酶濃度、吸附時間和培養(yǎng)條件等方面對PEDV HLJBX株進行培養(yǎng),確立了PEDV的最佳培養(yǎng)條件,從而提高了病毒的滴度,為下一步疫苗開發(fā)奠定了一定的基礎。
本實驗在東北農業(yè)大學動物醫(yī)學院預防與獸醫(yī)學實驗室進行,PEDV HLJBX株由實驗室分離并保存,非洲綠猴傳代腎細胞(Vero)細胞系于實驗室保存, PEDV鑒定引物均由實驗室設計并由博仕生物公司合成。
2.1??細胞庫的建立
將Vero細胞的復蘇后,進行培養(yǎng),待細胞庫性狀穩(wěn)定后進行無菌檢測和支原體檢測。
2.2??PEDV的特異性檢測
2.2.1 間接免疫熒光檢測
接種病毒的Vero細胞培養(yǎng)48 h后棄培養(yǎng)液,用PBS漂洗細胞標本片3次,用4%多聚甲醛溶液固定細胞,室溫20 min后用PBS漂洗3次,用甘氨酸溶液350μL/孔處理細胞,室溫10 min,再用PBS漂洗3次,將殘留液棄凈后,加入一抗,37 ℃孵育60 min,PBS洗滌3次后,再加二抗,37 ℃避光孵育60 min,最后用中性甘油封片,于熒光顯微鏡下觀察并拍照。
2.2.2 RT-PCR檢測
取150μL的PEDV放入EP管中,管中加入RA2液500μL,充分顛倒10次,靜置1 min。將PEDV裂解物全部吸入內套管中,離心1 min。取出內套管,棄掉外套管中的液體,在內套管中加入500 μL洗液,離心1 min。重復一次上面的步驟后,取出內套管棄掉外套管中的液體,再將內套管放回到外套管中,不加洗液離心1 min。將內套管移入新的EP管中,在內套管膜的中央加入洗脫液25 μL,室溫靜置1 min后離心1 min,獲得總RNA。之后用PEDV引物將RNA反轉錄成cDNA,反應參數為42 ℃、1 h,72 ℃、15 min,冰上冷卻。
將反轉錄的產物使用上游引物及下游引物進行PCR擴增。反應條件為:95 ℃預變性 5 min;95 ℃變性40 s,55 ℃退火40 s,72 ℃延伸50 s,30個循環(huán);72 ℃終延伸10 min。
反應結束后,用1 %瓊脂糖凝膠電泳檢測結果。
2.2.3 PEDV滴度的測定采用96孔板進行測定。首先將細胞進行消化,分裝到96孔板內,待細胞長滿80 %時,棄去DMEM液,用PBS洗3次,將病毒稀釋成10-1,10-2,10-3,10-4,10-5,10-6,10-7,10-8,
10-9,10-10,10個稀釋度,每一稀釋度接種5孔細胞,接種量為100 μL/孔,并設立一行作為細胞對照,在接毒后72 h,判定細胞病變,當病變細胞在80 %以上時,判定為病變細胞孔,進行TCID50的測定。按公式計算(Reed-Muech 氏法)。
2.2.4 PEDV滴度的提高
2.2.4.1 不同胰酶濃度對病毒滴度的影響
取生長良好的Vero單層細胞進行消化,分裝到24孔板中,觀察細胞,待細胞長滿80%時,棄去24孔板中的培養(yǎng)液,用PBS清洗細胞2次,將病毒液和無血清的DMEM液混合,同時胰酶終濃度分別為1 μg/mL、2.5 μg/ mL、5 μg/ mL、10 μg/ mL、15 μg/ mL、20 μg/ mL、25 μg/mL、50 μg/ mL、60 μg/ mL和75 μg/ mL,在37 ℃培養(yǎng)箱內共同吸附1 h后加入不含血清的DMEM,同時設立細胞對照孔,37 ℃培養(yǎng),72 h收毒,繁殖8代后,均接種在長滿Vero細胞的96孔板中進行TCID50測定。
2.2.4.2 不同吸附時間對病毒滴度的影響
取生長良好的Vero單層細胞進行消化,分裝到24孔板中,觀察細胞,待細胞長滿80 %時,棄去24孔板中的培養(yǎng)液,用PBS清洗細胞2次,將病毒液、最適的胰酶終濃度和無血清的DMEM液按比例混合,在37 ℃培養(yǎng)箱內共同吸附0.5 h、1 h、1.5 h和2 h后加入不含血清的DMEM,同時設立細胞對照孔,37 ℃培養(yǎng),72 h收毒,繁殖8代后,均接種在長滿Vero細胞的96孔板中進行 TCID50測定。
2.2.4.3 不同培養(yǎng)條件對病毒滴度的影響
取生長良好的Vero單層細胞進行消化,分裝到24孔板中,觀察細胞,待長滿80 %時,棄去24孔板中的培養(yǎng)液,用PBS清洗細胞2次,將病毒液、最適的胰酶終濃度和無血清的DMEM液按比例混合,接種在Vero細胞上,在到達最適吸附時間時,一孔直接加入無血清的DMEM,一孔棄去吸附液后加入無血清的DMEM,并設立細胞對照孔,37 ℃培養(yǎng),72 h收毒,繁殖8代后,均接種在長滿Vero細胞的96孔板中進行 TCID50測定。
3.1??Vero細胞的培養(yǎng)
待細胞長滿單層時進行傳代,接種密度是1×106/ mL,細胞狀態(tài)良好。鏡檢可見,長滿單層的細胞緊貼于細胞壁,生長致密,呈長梭形,輪廓清晰,折光性強(如圖1A)。將PEDV病毒接種在Vero細胞上,在30 h時出現明顯的CPE,有部分細胞腫脹變圓,折光性增強,顆粒物質增多(如圖1D),細胞對照未出現異常(如圖1B)。培養(yǎng)48 h,細胞間隙變大,有少量細胞脫落(如圖1E),對照細胞生長良好,仍然未見異常(如圖1C)。在72 h時,細胞脫落已達80 %以上,細胞間隙變大、皺縮、融合,細胞單層形成網眼狀,收毒(如圖1F)。
圖1 在不同時間點接種PEDV的Vero細胞產生的病變(20X)
3.2??細胞的純凈檢測結果
3.2.1 Vero細胞的細菌、霉菌檢測結果
用硫乙醇酸鹽培養(yǎng)基(T.G)和葡萄糖蛋白胨培養(yǎng)基(G.P)
對Vero細胞進行檢測,未見細菌、霉菌污染。
3.2.2 Vero細胞的支原體檢測結果
用支原體培養(yǎng)基對Vero細胞進行檢測,均未見支原體污染。
3.3??PEDV的鑒定結果
3.3.1 間接免疫熒光檢測結果
取Vero細胞培養(yǎng)物接種長滿單層的Vero細胞48 h后,經 PEDVN蛋白單克隆抗體間接免疫熒光檢測,在未接種PEDV的Vero細胞中,未見到任何特異性綠色熒光斑點(圖 2A),而在感染PEDV的Vero細胞中觀察到大量特異性綠色熒光斑點(圖 2B)。表明PEDV在Vero細胞中復制增殖。
圖2 間接免疫熒光檢測 PEDV(20 X)
3.3.2 RT-PCR檢測結果
擴增產物片段約467 bp,與預期結果相一致(見圖3)。
圖3 PEDV的RT-PCR結果
3.4??PEDV滴度的測定結果
采用96孔板進行測定,在接毒后72 h,判定細胞病變,當病變細胞在80 %以上時,判定為病變細胞孔,進行TCID50的測定。按公式計算(Reed-Muech 氏法)結果見表1。
其確切稀釋倍數可按下列公式計算:
將由上式獲得的0.73加在高于50 %死亡的稀釋度的對數(3)上,因此該病毒的 TCID50應是10-3.73/0.1 mL。
3.5??PEDV滴度的提高
3.5.1 不同的胰酶濃度對滴度的影響
設立了胰酶濃度分別為1 μg/mL、2.5 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL、15 μg/mL、20 μg/mL、25 μg/mL、50 μg/mL、60 μg/mL和75 μg/mL這10個濃度進行PEDV的培養(yǎng),當胰酶濃度在50 μg/mL及以上時,PEDV無法進行培養(yǎng)。達到該濃度時可以觀察到細胞拉網成堆,很難觀察出病變。
表1 TCID50測定結果
圖4 不同的胰酶濃度對病毒滴度的影響
3.5.2 不同吸附時間對滴度的影響
在培養(yǎng)PEDV毒株時,分別設立在37 ℃培養(yǎng)箱內吸附0.5 h、1 h、1.5 h和2 h后,加入無血清的DMEM溶液,72 h收毒,測定病毒滴度。
圖5 不同吸附時間對病毒滴度的影響
3.5.3 不同培養(yǎng)方式對滴度的影響
培養(yǎng)PEDV時采用2種培養(yǎng)方式進行培養(yǎng),分別為留吸附液和棄吸附液,之后在加入維持液,72 h收毒,測定病毒滴度。
圖6 不同培養(yǎng)方式對病毒滴度的影響
近年來,有關PEDV疫苗的研究已經取得了一定的進展[3],疫苗滴度的高低可以直接影響到疫苗接種的效果,因此準確測定疫苗滴度十分重要。本文通過改變胰酶終濃度、孵育時間和培養(yǎng)方式,來提高病毒的滴度,最終將PEDV的滴度維持在10-6.0/0.1 mL至10-7.0/0.1 mL之間。Hofinann和Wy1er實驗表明,在培養(yǎng)PEDV時,若不加胰酶,那么PEDV感染細胞的能力會大大減弱,連續(xù)培養(yǎng)幾代后,會使病毒在細胞上發(fā)生丟失[4]。所以PEDV的繁殖是有賴于胰酶的存在的。但是很多研究學者在培養(yǎng)PEDV時,對于胰酶的終濃度的選擇都有一定的差別[5-6]。在本實驗中,對PEDV HLJBX毒株進行培養(yǎng)時,設立了胰酶終濃度為1μg/mL、2.5 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL、15 μg/mL、20 μg/mL、25 μg/mL、50 μg/mL、60 μg/mL和75 μg/mL這10個濃度進行PEDV的培養(yǎng),結果表明當胰酶濃度在50 μg/mL及以上時,PEDV無法進行培養(yǎng)。達到該濃度時可以觀察到細胞拉網成堆,很難觀察出病變。在胰酶終濃度1~25 μg/mL之間,都適合PEDV的培養(yǎng),但是在胰酶終濃度為2.5 μg/mL時,我們測得PEDV的病毒滴度高于其他組的病毒滴度。
本實驗對不同吸附時間對病毒滴度的影響進行了研究,分別設立了0.5 h、1 h、1.5 h和2 h 4個時間點。結果表明,吸附時間為1.5 h,病毒的滴度最高,到2 h時病毒的滴度反而有所下降,但是下降不明顯。這可能是由于吸附時間過長,導致一些狀態(tài)不好的細胞貼在了培養(yǎng)瓶底部,因此影響了病毒的滴度。本實驗還研究了不同培養(yǎng)方式對病毒滴度的影響,分別采用棄吸附液和留吸附液兩種方式,結果發(fā)現采用棄吸附液的培養(yǎng)方式PEDV的病毒滴度明顯比留吸附液的培養(yǎng)方式要高。這可能是由于在吸附液中存在一些感染能力較弱的病毒,當棄去吸附液后,感染能力較弱的病毒也隨之棄去,那么感染細胞能力較強的病毒就會吸附在細胞上。如果留吸附液,對于感染能力較弱的病毒便會留在吸附液中,繁殖幾代后便失去感染細胞的能力,從而影響了病毒的滴度。
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2016-07-17)
黑龍江省高校科技創(chuàng)新團隊基金資助項目(2011TD001)
王靚靚(1987-),女,黑龍江哈爾濱人,獸醫(yī)師,獸醫(yī)碩士,主要從事工作:動物衛(wèi)生監(jiān)督和疫病防控。E-mail:383456366@qq.com 聯系電話:18345587338
白會新(1986-),男,黑龍江望奎人,畜牧師,博士,研究方向:分子營養(yǎng)學與免疫學。E-mail:dqxmjbhx@163.com