朱買勛,張邑帆,付利芝,徐登峰,周 雪
(重慶市畜牧科學(xué)院,農(nóng)業(yè)部養(yǎng)豬科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 榮昌 402460)
【研究意義】豬流感(Swine influenza)是由豬流感病毒(swine influenza virus,SwIV)引起的一種人畜共患病。該病毒在病毒感染、增殖過(guò)程中容易引起病毒免疫逃逸,可能引起病毒侵襲宿主的受體結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生生物學(xué)活性改變,能不同動(dòng)物種源間傳播,侵害其免疫系統(tǒng),影響生長(zhǎng)發(fā)育,嚴(yán)重危害豬、禽、人的健康?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】SwIV屬于正黏病毒科的A型流感病毒,是一種溫和型、高傳染性的呼吸道疾病,臨床上以發(fā)熱、厭食、呼吸困難、咳嗽等臨床癥狀為主,未出現(xiàn)其他的典型癥狀。在我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的流感病毒亞型有H1N1、H3N2、H1N2、H9N2、H5N1等,在豬群間廣泛流行的流感病毒有典型豬H1N1、類禽型H1N1和類人型H3N2亞型毒株[1-2]。豬只在短暫感染豬流感病毒后,其先天性免疫系統(tǒng)在受到侵害的同時(shí),還會(huì)激發(fā)機(jī)體的免疫防御系統(tǒng),促進(jìn)組織細(xì)胞分泌抗病毒類細(xì)胞因子,如干擾素、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素等,參與機(jī)體的抗病毒作用,使患病豬在短期內(nèi)快速恢復(fù)[3-5]。給仔豬滴鼻感染H3N2病毒,在感染病毒后第5天特異性sIgA的抗體水平會(huì)迅速升高,積極的參與機(jī)體的免疫應(yīng)答[6]。如果病毒的毒力較強(qiáng)或者病毒的持續(xù)感染,會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷豬的免疫系統(tǒng),抑制感染豬的生長(zhǎng)發(fā)育,增強(qiáng)豬對(duì)疾病的易感性。在體外用SwIV分離株感染豬肺巨噬細(xì)胞,72 h后細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,凋亡細(xì)胞達(dá)25 %,推測(cè)SwIV可以誘導(dǎo)豬肺巨噬細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致機(jī)體免疫抑制[7]。H3N2亞型流感病毒還會(huì)出現(xiàn)抗原漂移現(xiàn)象,引起宿主免疫逃逸,形成新的流行[8]。在防治過(guò)程中,主要方式是接種疫苗進(jìn)行免疫,SwIV對(duì)烷胺類藥物有明顯的耐藥性[9]。 【本研究的切入點(diǎn)】重慶是西南地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)比較集中地區(qū),養(yǎng)豬業(yè)占據(jù)了主要部分,每年因疾病造成了巨大的損失。SwIV感染豬群一般不會(huì)有典型的臨床征兆,還未來(lái)得及進(jìn)行疾病治療就造成動(dòng)物的損傷,影響?zhàn)B豬業(yè)的生產(chǎn)。但是SwIV在重慶地區(qū)的流行調(diào)查還未受到重視。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為了明確H3N2型SwIV對(duì)仔豬組織臟器引起的損傷變化,本研究使用H3N2型SwIV人工感染仔豬,分析該病毒對(duì)榮昌仔豬組織臟器的損傷及其在組織中的載毒情況,可以使臨床中實(shí)施SwIV防治更有針對(duì)性。
1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物和病毒 試驗(yàn)仔豬,榮昌豬品系,25日齡,購(gòu)自重慶市育種豬場(chǎng);雞胚,SPF級(jí),10日齡,購(gòu)自濟(jì)南斯派瑞福禽業(yè)科技有限公司,生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(魯)2014 0005;豬流感病毒,H3N2亞型,由重慶市畜牧科學(xué)院獸醫(yī)研究所分離鑒定,并做保存[10]。
1.1.2 主要試劑 總RNA提取試劑盒,Solarbio公司產(chǎn)品; One step RT-PCR Kit,寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品,Swine Infuenza (H1N1) Antibody Test Kit、Swine Infuenza (H3N2) Antibody Test Kit,BIOVET公司生產(chǎn)。
選用10日齡的SPF雞胚,用鉛筆畫(huà)出氣室和胚位,在氣室接近胚體處消毒后,用鋼錐穿一小孔,接種0.2 mL H3N2豬流感病毒液,石蠟封口,并置于孵化箱孵育,保持溫度(37±1) ℃,濕度50 %~60 %,每天檢胚2次,棄除24 h內(nèi)死亡雞胚,24~72 h內(nèi)死亡的胚胎置4 ℃冰箱30 min,收集尿囊液,收獲的尿囊液無(wú)菌檢驗(yàn)后在-80 ℃冰箱中保存。
參照GenBank,選擇H3N2亞型SwIV毒株的HA基因序列(No.AF251419)設(shè)計(jì)引物,上游引物SwIV1:5’-GTCTCAGGGAGCAAAAGCAGGGG-3’,下游引物SwIV2:5’-CCTCTAGTTTGTTTCTCTGGTAC-3’,按照總RNA提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取總RNA,按RT-PCR一步法試劑盒要求,PrimeScript 1 Step Enzyme Mix 2 μl,Buffer 25 μl,上下游引物各1 μl,RNA模板5 μl,加ddH2O補(bǔ)足50 μl,反應(yīng)程序?yàn)椋?0 ℃ 30 min; 94 ℃ 2 min,94 ℃ 1 min,55 ℃ 45 s,72 ℃ 45 s, 30個(gè)循環(huán),75 ℃延伸10 min,取5 μl PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳分析,預(yù)期產(chǎn)物1065 bp。
參照Reed-Muench法[11],用病毒稀釋液把培養(yǎng)所得尿囊液進(jìn)行10倍梯度稀釋,從10-1稀釋至10-10,共10個(gè)稀釋度,每個(gè)稀釋度接種9~11 d 的SPF雞胚5枚,接種量為0.1 mL/枚,37 ℃溫箱培養(yǎng),逐日觀察至120 h,期間死亡的雞胚及時(shí)拿出冷藏4 h或過(guò)夜,收獲每枚雞胚的尿囊液,分離。用1 %雞紅細(xì)胞懸液做血凝試驗(yàn),逐枚檢測(cè)雞胚尿囊液中病毒的血凝價(jià),當(dāng)HA≥1∶128時(shí)判為感染,根據(jù)血凝價(jià)計(jì)算EID50。
在試驗(yàn)前,前腔靜脈采集仔豬血液2~3 mL,分離血清,采用ELISA檢測(cè)仔豬血清豬流感H1N1和H3N2抗體,選擇抗體為陰性仔豬進(jìn)行感染病毒。選擇6頭H1N1和H3N2抗體均為陰性的仔豬,隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對(duì)照組,每組3頭,試驗(yàn)組滴鼻攻毒H3N2 SwIV 5 mL/只,對(duì)照組滴鼻5 mL生理鹽水,觀察仔豬臨床癥狀。
豬流感潛伏期為1~3 d,持續(xù)感染6~7 d,試驗(yàn)選擇在接種病毒后第5天剖殺試驗(yàn)仔豬,檢查仔豬組織臟器的臨床變化。取病理變化較為嚴(yán)重的組織,用10 %甲醛固定,參照文獻(xiàn)操作,進(jìn)行組織切片的制作[12]。制作好的切片采用顯微成像系統(tǒng)進(jìn)行拍照記錄組織損傷變化。
采集心、肝、脾、肺、腎、淋巴結(jié)等組織,剪成2~3 mm2組織塊,迅速置于液氮中提取總RNA,反轉(zhuǎn)錄為cDNA,PT-PCR檢測(cè)豬流感病毒在心、肝、脾、肺、腎和淋巴結(jié)中的載毒量。
SwIV接種SPF雞胚后,24 h內(nèi)死亡3枚,檢查發(fā)現(xiàn)胚體質(zhì)軟易碎,全身出血;24~72 h內(nèi)死亡42枚,收集尿囊液約380 mL,-80 ℃保存,胚體弱小,全身出血;對(duì)照組雞胚直至72 h未死亡,雞胚正常發(fā)育,已長(zhǎng)出絨毛。從收集的雞胚尿囊液中提取病毒RNA,用HA引物進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,在1065 bp處出現(xiàn)目的條帶(圖1),與預(yù)期結(jié)果相符合,說(shuō)明收集的病毒液為目的病毒。
表1 H3N2感染雞胚結(jié)果
病毒液經(jīng)血凝試驗(yàn)檢測(cè)出各個(gè)稀釋度病毒液的雞胚感染數(shù)(表1),Reed-Muench法統(tǒng)計(jì)得出病毒液EID50為106.5/mL。
接種病毒后,試驗(yàn)組仔豬體溫升高,有輕微腹瀉,食欲正常,精神不振。剖解試驗(yàn)組仔豬發(fā)現(xiàn)肺臟邊緣淤血,表面有損傷壞死(圖2,見(jiàn)封三);其他組織未見(jiàn)典型病變。取肺組織制作石蠟切片,觀察結(jié)果顯示試驗(yàn)組仔豬肺泡壁增厚,肺泡內(nèi)有纖維性滲出和炎癥細(xì)胞聚集,對(duì)照組仔豬肺泡完整,無(wú)異常變化(圖3,見(jiàn)封三)。
經(jīng)RT-PCR檢測(cè),在試驗(yàn)組仔豬肺臟樣品中檢測(cè)出H3N2型 SwIV,而心、肝、脾、腎臟和淋巴結(jié)檢測(cè)結(jié)果均為陰性(圖4),說(shuō)明H3N2型 SwIV主要感染于仔豬的肺臟組織。
豬流感是由A型流感病毒引起的急性呼吸道疾病,在豬群間基本沒(méi)有其流行的臨床征兆。SwIV侵入機(jī)體時(shí),在呼吸道和消化道黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行增殖,隨著病毒的增殖和損傷,引起動(dòng)物精神倦怠,咳嗽,食欲不振等輕微的臨床癥狀。這個(gè)時(shí)候會(huì)激起機(jī)體的免疫,最終形成自然恢復(fù)的現(xiàn)象。如果病毒的持續(xù)感染,導(dǎo)致上皮細(xì)胞感染,進(jìn)一步損傷組織器官,要表現(xiàn)出典型的組織病變和相應(yīng)的癥狀,流感病毒濃度值必須達(dá)到一定的量。試驗(yàn)中仔豬在滴鼻接種H3N2亞型SwIV后,仔豬未出現(xiàn)典型的臨床癥狀,但是肺臟組織已經(jīng)受到嚴(yán)重的損傷,肺泡壁增厚,肺泡內(nèi)有纖維性滲出和炎癥細(xì)胞聚集。分析原因可能是病毒在肺臟組織中進(jìn)行擴(kuò)散,形成感染,造成組織損傷。但是病毒的量還只局限于局部臟器的損傷,流感病毒還沒(méi)有通過(guò)血流侵入血流中致使機(jī)體發(fā)生典型的臨床癥狀。
1:陽(yáng)性對(duì)照;2:病毒液1: Positive control; 2: Viral solution圖1 豬流感HA基因RT-PCR結(jié)果 Fig.1 RT-PCR result of SwIV HA gene
對(duì)感染H3N2型 SwIV組織載毒情況分析,在肺臟組織中檢測(cè)到病毒,脾臟、肝臟、腎臟、心臟、淋巴結(jié)中均沒(méi)有檢測(cè)到SwIV,說(shuō)明H3N2型 SwIV在感染仔豬時(shí)病毒主要蓄積在肺臟組織。大量的SwIV聚集在肺臟組織中,由于肺部病毒誘導(dǎo)的細(xì)胞因子產(chǎn)量不高,機(jī)體表現(xiàn)出輕微感染癥狀,病毒在呼吸道的含量及達(dá)到產(chǎn)生感染性病毒的細(xì)胞因子的程度,但是機(jī)體經(jīng)過(guò)免疫刺激后,流感病毒中原有的抗病毒的細(xì)胞因子消失[13]。
1:心臟;2:肝臟;3:脾臟;4:肺臟;5:腎臟;6:淋巴結(jié)1: Heart; 2:Liver; 3: Spleen; 4: Lung; 5:Lidneys;6: Lymph nodes圖4 仔豬組織中H3N2豬流感病毒HA基因檢測(cè)Fig.4 RT-PCR result of major organs in pigs infected with H3N2 SwIV
結(jié)合H3N2型 SwIV感染仔豬的臨床變化和組織病理學(xué)分析,在防治SwI的時(shí)候,雖然臨床上還未表現(xiàn)出典型的臨床癥狀,但可能已經(jīng)造成了組織器官的損傷,且H3N2型 SwIV主要載毒在肺臟組織中,臨床治療過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意組織器官的修復(fù),尤其是肺臟組織。此外,由于傳播方式比較廣,還要注意疫苗進(jìn)行預(yù)防,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)SwIV的長(zhǎng)期監(jiān)控,做到疾病凈化,防止SwI在人畜間的傳播[14]。
本研究結(jié)果顯示感染H3N2型SwIV仔豬不一定出現(xiàn)典型臨床癥狀,但其組織受到嚴(yán)重?fù)p傷,且主要載毒于肺臟組織。