劉 敏
(廊坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北廊坊 065000)
非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒引起豬的一類急性、熱性和高度接觸性傳染病,該病毒屬于非洲豬瘟病毒科非洲豬瘟病毒屬的一種雙股DNA病毒,其至少能夠編碼34種結(jié)構(gòu)蛋白,并且這些蛋白在傳代后發(fā)生變異的概率非常大,給后期的疫苗研制以及疫情防控造成了較大的難度。生豬感染非洲豬瘟后會(huì)有較明顯的臨床反應(yīng),主要表現(xiàn)為體溫明顯升高,皮膚充血嚴(yán)重,患豬出現(xiàn)水腫,臟器出血,妊娠期的母豬還會(huì)出現(xiàn)流產(chǎn)、死胎等情況,患病豬的死亡率可高達(dá)100%,被我國(guó)列為一類動(dòng)物疫病,同時(shí)世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)也將其列為必須上報(bào)的動(dòng)物性疫病[1]。自1909年該病在肯尼亞被首次報(bào)道后,開(kāi)始在非洲各國(guó)流行,隨后逐漸向世界范圍內(nèi)擴(kuò)散,2018年非洲豬瘟首次在我國(guó)發(fā)生,給我國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)造成了嚴(yán)重的打擊。至今為止,非洲豬瘟已經(jīng)在非洲、亞洲以及歐美等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)流行,由于其高傳播性、高致病性以及高致死率等特點(diǎn),該病受到了世界各國(guó)的高度重視。非洲豬瘟的防控形勢(shì)非常嚴(yán)峻,只有在養(yǎng)殖過(guò)程中建立一種快速、靈敏、準(zhǔn)確性以及特異性均比較好的檢測(cè)方法,才能為更好地預(yù)防該病提供條件。
非洲豬瘟病毒顆粒的直徑在175~215 nm之間,為二十面體對(duì)稱結(jié)構(gòu),病毒表面具有囊膜,基因組的大小為170~190 kb,為雙股線狀DNA。該病毒可以通過(guò)多種途徑傳播,主要以接觸性傳播為主,可以從感染豬只的血液、臟器以及組織液或其他排泄物中分離出來(lái),患病豬以及隱性帶毒豬為該病的主要傳染源,通常情況下,感染豬只在發(fā)病前的1~2 d即可通過(guò)口、鼻、咽喉等進(jìn)行排毒。非洲豬瘟病毒可在無(wú)光照且低溫環(huán)境下的血液中存活6年之久,在正常的室溫中可以存活幾周,對(duì)高溫較為敏感,在55℃的環(huán)境中經(jīng)過(guò)30 min即可被滅活,在60℃的環(huán)境下6 min即可被殺滅。
當(dāng)前,尚未出現(xiàn)特異性治療非洲豬瘟的方法,各大養(yǎng)殖企業(yè)主要采取各種預(yù)防措施,降低該病的發(fā)生,以減少該病所帶來(lái)的損失,防止非洲豬瘟病毒的輸入成了防控的重中之重。其中,動(dòng)物及其相關(guān)產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢疫就成為了第一道防線。首先,各國(guó)均根據(jù)相應(yīng)的法律法規(guī)對(duì)進(jìn)出口產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)檢疫。其次,各大養(yǎng)殖企業(yè)在引進(jìn)生豬時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的非洲豬瘟病毒檢驗(yàn)檢疫,包括豬肉、相關(guān)肉制品、凍精液或胚胎卵源等。在生豬養(yǎng)殖過(guò)程中,通過(guò)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)非洲豬瘟病毒的檢測(cè),做到及時(shí)預(yù)警、及時(shí)防控,從而降低該病毒傳入豬場(chǎng)的概率,對(duì)生豬產(chǎn)業(yè)的安全養(yǎng)殖具有非常重要的意義。在檢測(cè)非洲豬瘟病毒方面需要建立一種敏感性高、特異性強(qiáng)的檢測(cè)方式來(lái)提高整個(gè)檢測(cè)過(guò)程的效率。當(dāng)前能夠檢測(cè)診斷非洲豬瘟病毒的方法較多,包括:動(dòng)物接種試驗(yàn)、紅細(xì)胞吸附試驗(yàn)、免疫電泳試驗(yàn)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)、直接或間接免疫熒光試驗(yàn)以及間接酶聯(lián)免疫蝕斑試驗(yàn)和PCR試驗(yàn)等,除PCR試驗(yàn)以外的診斷方式對(duì)試驗(yàn)室以及操作條件的要求相對(duì)較高,并且較為復(fù)雜,耗時(shí)較長(zhǎng),同時(shí)大多會(huì)涉及到活病毒的應(yīng)用,具有一定的危險(xiǎn)性。而PCR試驗(yàn)的敏感性以及特異性均比較高,且不會(huì)涉及到活病毒的應(yīng)用,適用于疑似病例的診斷檢測(cè),可以用于養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)大規(guī)模的病例篩查,是當(dāng)下非洲豬瘟診斷較為推崇的一種檢測(cè)方式。近年來(lái),隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步又出現(xiàn)了一種新型PCR技術(shù)——實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real-time PCR),與傳統(tǒng)的PCR技術(shù)相比,實(shí)時(shí)熒光定量PCR的優(yōu)點(diǎn)是適用范圍更為廣泛,2種PCR檢測(cè)方法的靈敏度及結(jié)果的可靠性均較高。
傳統(tǒng)常規(guī)的PCR技術(shù)主要是通過(guò)質(zhì)粒DNA模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,得到其循環(huán)反應(yīng)的終產(chǎn)物,然后對(duì)其進(jìn)行定量和定性分析,這種技術(shù)無(wú)法對(duì)起始的模板進(jìn)行準(zhǔn)確的定量,因此無(wú)法對(duì)擴(kuò)增反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。與傳統(tǒng)PCR技術(shù)相比,實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),通過(guò)在PCR的反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),既可以根據(jù)熒光信號(hào)的變化來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)PCR擴(kuò)增反應(yīng)過(guò)程中的每一個(gè)循環(huán)擴(kuò)增產(chǎn)物準(zhǔn)確的量變,還可以通過(guò)將Ct值與標(biāo)準(zhǔn)曲線的比對(duì)進(jìn)行分析,即對(duì)起始模板進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析。
對(duì)于活豬可以無(wú)菌條件下采集EDTA抗凝血樣品或者采集口、鼻拭子等樣品置于pH值為7.2的PBS緩沖液中保存;對(duì)于病死豬則可以在無(wú)菌條件下采集肝臟、脾臟和淋巴組織等樣品;對(duì)于環(huán)境樣品主要采集病豬活動(dòng)過(guò)的圈舍墻面、地面、飼槽、水槽以及豬場(chǎng)內(nèi)的土壤和污水等;對(duì)于運(yùn)輸?shù)能囕v應(yīng)采集車頭、車尾輪胎以及車廂內(nèi)的樣品等[2];同時(shí),還應(yīng)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)以及飼料廠在生豬不同生長(zhǎng)階段的飼料樣品進(jìn)行采集并進(jìn)行檢測(cè)。
4.2.1 PCR檢測(cè)所需儀器
在進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR試驗(yàn)之前應(yīng)準(zhǔn)備好以下儀器:4℃冰箱和-80℃冰箱、可加熱的混勻儀、電子天秤、高壓蒸氣滅菌鍋、耐高壓離心管、一套1~1 000 μL的微量加樣器、帶濾芯的加樣器吸頭、超凈工作臺(tái)、生物安全柜、高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)、超聲波水浴儀、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀、全自動(dòng)核酸提取儀、電熱恒溫水浴槽、國(guó)產(chǎn)普通離心機(jī)等。當(dāng)前生產(chǎn)PCR試驗(yàn)儀器的廠家較多,有多種國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的產(chǎn)品可以選擇,實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)自身實(shí)際條件選擇儀器,并明確其生產(chǎn)廠家[2]。
4.2.2 PCR試驗(yàn)的試劑與耗材
在進(jìn)行PCR試驗(yàn)前應(yīng)提前準(zhǔn)備好專用的工作服、工作鞋以及工作帽等,并提前對(duì)試驗(yàn)環(huán)境做好紫外線照射消毒,以免造成污染,導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。提前準(zhǔn)備好一次性手套和吸水紙、可移動(dòng)的紫外燈等。準(zhǔn)備好需要檢測(cè)的非洲豬瘟病毒相關(guān)基因的引物、SYB green反應(yīng)體系,如果直接購(gòu)買非洲豬瘟病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)試劑盒操作會(huì)更簡(jiǎn)單。
在檢測(cè)非洲豬瘟病毒時(shí),嚴(yán)格按照購(gòu)買的非洲豬瘟病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書的操作步驟進(jìn)行[3]。
進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR試驗(yàn)應(yīng)同時(shí)設(shè)置陰性和陽(yáng)性對(duì)照組,通過(guò)對(duì)比Ct值與標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性對(duì)照組的Ct值<35,并且會(huì)有特異性的擴(kuò)增曲線出現(xiàn),而陰性對(duì)照組應(yīng)該無(wú)Ct值出現(xiàn)或Ct值≥40;同時(shí),陰性對(duì)照組沒(méi)有特異性擴(kuò)增曲線出現(xiàn),表示試驗(yàn)的結(jié)果是可靠有效的。此時(shí),若檢測(cè)樣品的Ct值<40,同時(shí)出現(xiàn)了特異性擴(kuò)增曲線,則可判定為陽(yáng)性。若被檢測(cè)的樣品沒(méi)有Ct值或Ct值≥40,則可以判定該樣品為陰性[3]。
現(xiàn)階段,基層獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)等方法在養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)開(kāi)展大規(guī)模病原學(xué)檢測(cè)的活動(dòng)較少。由于基層獸醫(yī)缺乏試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)條件有限等因素限制,檢測(cè)結(jié)果經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)試驗(yàn)不成立、易出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性,重復(fù)組試驗(yàn)結(jié)果不同等問(wèn)題。
4.5.1 試驗(yàn)不成立
試驗(yàn)不成立主要表現(xiàn)為2種情況,一是陽(yáng)性對(duì)照組無(wú)曲線或者Ct值>35,這可能與陽(yáng)性對(duì)照樣品的反復(fù)凍融有關(guān)系。二是陰性對(duì)照組Ct值<40,這可能與實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境有關(guān)系,在試驗(yàn)前未進(jìn)行徹底的消毒或在試驗(yàn)過(guò)程中的人為操作不規(guī)范造成污染等。
4.5.2 假陽(yáng)性
檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)假陽(yáng)性可能與檢測(cè)區(qū)域設(shè)置不合理、樣品提取人員操作及試劑配制等未在超凈臺(tái)或生物安全柜中進(jìn)行,操作方法不規(guī)范或核酸發(fā)生氣溶膠污染、試驗(yàn)結(jié)束后未進(jìn)行徹底消毒等有關(guān)系[4]。
4.5.3 假陰性
檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)假陰性的情況主要可分為樣品問(wèn)題和人為因素等2方面,一是樣品問(wèn)題,如果在采血過(guò)程使用EDTA抗凝血管,則可能會(huì)出現(xiàn)肝素抑制PCR的反應(yīng),而采集的樣品過(guò)少則可能使得EDTA全血溶液濃度太大,對(duì)試驗(yàn)造成干擾,而出現(xiàn)假陰性。Ct值>35的檢測(cè)樣品在很大程度上會(huì)受到環(huán)境、試驗(yàn)操作手法等的影響。此外,樣品保存的時(shí)間也對(duì)結(jié)果有較大影響,樣品保存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則非常容易導(dǎo)致假陰性。二是人為因素,主要是試驗(yàn)員在試驗(yàn)操作過(guò)程中的問(wèn)題,例如少加樣品、漏加樣品重復(fù)檢測(cè)以及人工標(biāo)記信號(hào)對(duì)熒光信號(hào)造成干擾等。
4.5.4 重復(fù)檢測(cè)結(jié)果不一致
造成重復(fù)檢測(cè)結(jié)果不一致的主要原因可能與檢測(cè)試劑反復(fù)凍融、樣品前處理時(shí)未離心,或未混勻?qū)е虏《镜姆植疾町?、混合的樣品量太大及溶血樣品中血紅素的含量存在較大差異等有關(guān)。
進(jìn)行PCR試驗(yàn)操作的人員應(yīng)該熟練掌握PCR的原理、操作方法和步驟,并且按照相關(guān)的操作規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行試驗(yàn)操作,注重每一步的操作細(xì)節(jié),如提前做好實(shí)驗(yàn)室的滅菌處理,加樣加液時(shí)小心勻漿,防止產(chǎn)生氣溶膠等,避免由于試驗(yàn)操作不規(guī)范導(dǎo)致試劑樣品污染,造成試驗(yàn)結(jié)果有誤差。
對(duì)檢測(cè)非洲豬瘟病毒的PCR試驗(yàn)應(yīng)使用認(rèn)證合格的儀器進(jìn)行檢測(cè),不同的設(shè)備與儀器不可混用,在進(jìn)行試驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與生物安全柜等至少要進(jìn)行30 min的紫外照射消毒。試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)操作臺(tái)及試驗(yàn)用具等使用75%的酒精等化學(xué)制劑消毒,對(duì)生物安全柜進(jìn)行10 min以上的通風(fēng),并對(duì)環(huán)境進(jìn)行30 min的紫外照射消毒。試驗(yàn)過(guò)程中所使用的試劑、產(chǎn)生的廢料等應(yīng)分別放置到相應(yīng)的回收處,有專人保管,由生物安全公司進(jìn)行統(tǒng)一處理。此外,二級(jí)實(shí)驗(yàn)室不具有保存非洲豬瘟病毒的條件,應(yīng)當(dāng)天檢測(cè)后對(duì)樣品進(jìn)行及時(shí)的高壓滅菌處理[5,6]。
綜上所述,實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)技術(shù)的靈敏度較高,并且特異性較強(qiáng),可以廣泛應(yīng)用于生豬養(yǎng)殖企業(yè)對(duì)非洲豬瘟病毒的排查以及患病豬群的疫情檢測(cè)。但應(yīng)注意試驗(yàn)操作的規(guī)范性,避免因?yàn)槿藶椴僮鞑灰?guī)范、試劑儀器及試驗(yàn)環(huán)境等因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。