許玉靜,李 翀,楊若松,華利忠,郝立斌,張騰帥,魏澤華,何 巖,殷克勇,仇國明,王宏宇,侯桂芳,康 燕,王 悅
(1.河北省動物疫病預(yù)防控制中心 050035;2.百沃特生物技術(shù)有限公司 301700;3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)研究所210014);4.石家莊市動物疫病預(yù)防控制中心 050035)
布魯氏菌病,簡稱布病,是由布魯氏菌屬細菌引起人與動物共患的變態(tài)反應(yīng)性傳染病,嚴重地威脅著人類健康、畜牧業(yè)生產(chǎn)以及動物性產(chǎn)品的生物安全。布病作為一種重要的人畜共患病,不僅嚴重影響畜產(chǎn)品質(zhì)量、畜牧業(yè)發(fā)展,也給公共衛(wèi)生安全造成重大威脅。動物疫病凈化工作需要新型疫苗、先進檢測方法等一系列關(guān)鍵技術(shù)作為實施支撐,尤其是布病的凈化工作刻不容緩,因此科學(xué)篩選、優(yōu)化并集成布病檢測技術(shù)對及時檢測、淘汰布病感染生畜,凈化布病工作的實施及推動具有十分重要的意義。
河北省2023 年對無極縣、贊皇縣、玉田縣等17 個縣區(qū)牛羊養(yǎng)殖調(diào)出大縣以及省級種牛羊場和種公牛站開展了畜間布病監(jiān)測,在布病流行病學(xué)調(diào)查、布病防控及凈化方面做了堅實的基礎(chǔ)工作,我省布病的監(jiān)測、凈化工作列入年度重點工作之一。
布魯氏菌病原體經(jīng)過消化道、呼吸道、生殖器的黏膜、眼結(jié)膜、皮膚等侵入機體的血清和體液后,不斷刺激機體產(chǎn)生抗體,引起局部炎癥反應(yīng)。首先出現(xiàn)的抗體為IgM,感染后1 個月達高峰,再開始下降,隨后出現(xiàn)的抗體為IgG,在疾病發(fā)展過程中逐漸由IgG 抗體代替IgM,患病動物體內(nèi)IgG 抗體不僅占主導(dǎo)地位而且在體內(nèi)維持時間最長,該特異性抗體檢測成為十分重要的指標。實驗室常用的血清學(xué)診斷方法有3 種,即虎紅平板凝集試驗(RBT)、間接酶聯(lián)免疫吸附試驗(i-ELISA)、競爭酶聯(lián)免疫吸附試驗(c-ELISA),通過比對其敏感度和特異性。為找出更適合牛羊布病臨床檢測及布病凈化的優(yōu)化方法,我們選用這3 種方法對2021 年~2022年采集的589 份牛、羊血清樣本進行布魯氏菌病抗體檢測,并對檢測結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明:RBT 與i-ELISA 組合初篩組合檢測,陽性樣品確診采用c-ELISA 方法,既能降低陽性漏檢率,又能降低陽性誤判率,為布病凈化工作提供可信賴的技術(shù)支撐。
奶牛、羊來自石家莊市、邯鄲市、承德市、張家口市、秦皇島市、唐山市、定州市的奶牛場、羊場,總共采集589 頭份血清。被檢血清新鮮,無明顯的蛋白凝固物形成,無溶血現(xiàn)象、無腐敗氣味。血清分離完成后,多數(shù)在15 d 之內(nèi)進行檢測試驗。
采血要求:牛、羊采血前可先剪毛、酒精消毒后從頸靜脈采血。為避免所采血清出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,采血時間最好在早晨飼喂前或飲食后6 h 進行;為了獲得比較清亮的血清,采集完成后,將試管傾斜放置,或放置于室溫自然析出血清,冬季可放置于37℃溫箱中使血清快速析出,并做好編號標記。為保證試驗用血清新鮮、無溶血、無腐敗氣味,應(yīng)盡早分離出血清,并送至實驗室開展試驗。
Thermo Fisher 通用離心機,Thermo FisherA2 生物安全柜,安圖酶標工作站,TECAN 96 孔全自動洗板機,eppendorf 微量移液器,布病檢測專用反應(yīng)板。
RBT 抗原及陰陽對照血清購自哈藥集團生物疫苗有限公司(批號:202102);布魯氏菌i-ELISA、c-ELISA抗體檢測試劑盒,購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所(批號:20210608)、廣州悅洋生物技術(shù)有限公司(批號:EB0221002)。
1.4.1 RBT 方法
虎紅平板凝集試驗(RBT)也稱緩沖抗原凝集試驗,其抗原是一種經(jīng)過四氯四碘熒光素處理染色的布魯氏菌體,是一種酸性成分,該抗原與被檢血清作用時能抑制血清中的IgM 類抗體的凝集活性,比較容易檢測出血清中IgG 類抗體,同時因為其pH 值偏低,提高了活化布病抗體的作用,有較好的特異性,目前已普遍應(yīng)用于畜間布病的抗體檢測。
本研究對589 份樣品進行布病虎紅平板凝集試驗檢測,操作步驟與結(jié)果判定嚴格按照《動物布魯氏菌病診斷技術(shù)》(GB/T18646-2018)進行。
技術(shù)要點:開展試驗前,應(yīng)將抗原和血清樣品提前拿出放置在室溫30 min,使其回溫;每次試驗應(yīng)設(shè)陰性對照及陽性對照;不能使用血漿樣品,避免假陽性出現(xiàn);首先在玻璃板或一次性檢測紙上先滴加血清,然后在被檢血清旁滴加抗原,混勻后4 min 觀察并判讀結(jié)果;反應(yīng)條件要控制室溫,虎紅抗原使用前充分搖勻,出現(xiàn)污染或有凝結(jié)塊時不得使用,嚴禁冷凍保存,宜4℃保存。
1.4.2 i-ELISA 方法
間接酶聯(lián)免疫吸附試驗(iELISA):該檢測方法的核心是包被蛋白,包被蛋白的選擇決定該方法的準確性,目前包被抗原的選擇上大都集中在外膜蛋白和周質(zhì)蛋白,i-ELISA 是將待檢血清樣本中的布魯氏菌抗體與ELISA 板上固定的布魯氏菌抗原物質(zhì)結(jié)合,抗原與抗體結(jié)合,當加入辣根過氧化物酶標記的二抗,與一抗結(jié)合形成復(fù)合物,之后加入底物,利用酶標抗體檢測,之后通過底物顯色,再利用酶標儀來讀值。該方法因其靈敏度較高,標記的抗體較少,成本相對較低,通常作為布病的初篩試驗。
本研究對589 份樣品進行間接酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測,具體的試驗過程按說明書來進行操作。
1.4.3 c-ELISA 方法
2018 年國家對動物布魯氏菌病診斷技術(shù)(GB/T 18646) 進行修訂,增加競爭酶聯(lián)免疫吸附試驗(c-ELISA)作為血清學(xué)確診試驗方法之一。因試管凝集試驗(SAT) 操作繁瑣、耗時且受人為判定因素影響,c-ELISA 操作相對簡便、結(jié)果判定比較客觀,較SAT 具有更高的特異性。
本研究對589 份樣品進行競爭酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測,具體步驟按說明書進行。
1.4.4 RBT 方法與i-ELISA 方法從檢測結(jié)果的符合率、敏感性和特異性去分析
計算方法如下:敏感性=真陽性數(shù)/(真陽性數(shù)+假陰性數(shù)),特異性=真陰性數(shù)/(真陰性數(shù)+假陽性數(shù)),符合率=(真陽性數(shù)+真陰性數(shù))/被檢總數(shù)。
布病假陽性監(jiān)測率:即確診陰性中檢測結(jié)果為陽性的占比。布病假陰性監(jiān)測率:即確診陽性中檢測結(jié)果為陰性的占比。
589 份血清樣本中有16 份為陽性樣本,其余573份樣本均為陰性,陽性率為2.72%,并以此檢測結(jié)果為參考標準,對RBT 方法與i-ELISA 方法進行比較。
分別用RBT 方法與i-ELISA 方法同時檢測589 份牛、羊血清樣本,RBT 方法檢出的11 份陽性血清,578陰性血清;i-ELISA 方法檢出的13 份陽性血清,576 陰性血清。結(jié)果見下表1。
表1 RBT 試驗和i-ELISA 試驗檢測符合率情況比較
本研究中對RBT 檢出的11 份陽性血清進行i-ELISA 檢測,檢出布病陽性9 份,陰性2 份;對RBT檢出的578 份陰性血清進行i-ELISA 檢測,檢出布病陽性4 份,陰性574 份。從檢測數(shù)據(jù)可以看出部分RBT檢測出的陽性樣品呈現(xiàn)出假陽性結(jié)果,若單獨用該方法檢出的陽性動物實行“檢疫-撲殺”策略,勢必誤殺部分假陽性牛、羊。我們對RBT 檢出的578 頭陰性牛、羊進行i-ELISA 檢測,結(jié)果檢出假陰性4 份。
通過試驗比較表明其敏感性、特異性和符合率分別為69.23%、99.65%、98.98%。
將RBT、i-ELISA 檢測陽性結(jié)果數(shù)與c-ELISA 陽性結(jié)果數(shù)進行對比后,發(fā)現(xiàn)結(jié)果有不一致的情況,RBT與i-ELISA 陽性結(jié)果相比有假陽性或假陰性情況存在。
RBT 檢測方法是布魯氏菌病早期開發(fā)的用于檢測的方法[1、2],RBT 方法簡單快速易操作,是豬、牛、羊布魯氏菌病檢疫的國標方法,但是由于存在溶血現(xiàn)象、交叉反應(yīng)和超過4 min 容易出現(xiàn)纖維素的凝集塊等原因會造成假陽性的凝集,導(dǎo)致假陽性較高,特異性不強,容易誤判假陽性畜,也無法區(qū)分野毒感染抗體和免疫抗體,致使RBT 不能作為確診判斷標準[3],RBT 方法在基層獸醫(yī)實驗室及有實驗條件的養(yǎng)殖場中已得到比較廣泛的應(yīng)用,是常見的布魯氏菌病篩查方式。它是根據(jù)抗原抗體結(jié)合時布魯氏菌抗體與血清發(fā)生凝集的原理,從而簡便、快捷做出判斷的方法,但RBT 所用試劑成本低廉,不需要特殊的儀器設(shè)備,對檢測人員技術(shù)水平要求不高,尤其適合基層布魯氏菌病流行病學(xué)調(diào)查及檢測時用的快速初篩方法。
酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)此法原理也是基于抗原抗體的特異性結(jié)合,常見的布魯氏菌檢測方法包括i-ELISA、c-ELISA 兩種。其中i-ELISA 是用聚苯乙烯包被布魯氏菌脂多糖(LPS)抗原檢測布魯氏菌病,其敏感性和特異性都較高;c-ELISA 采用的是針對布魯氏菌脂多糖(LPS)的O 型多糖(OPS)表位之一的特異單克隆抗體,其親和力更強,因而特異性較i-ELISA 更高,該實驗方法測定的抗體比較全面,主要檢測I 類抗體和IgG 類抗體。IgM 類抗體為感染后最先產(chǎn)生的抗體類型,產(chǎn)生早、持續(xù)時間短;IgG 類抗體的產(chǎn)生時間晚于IgM 類抗體,且持續(xù)時間長,故其敏感性和特異性都比較強,本文以c-ELISA 作為參考標準方法。ELISA 方法操作較簡便,檢測通量較大,由于是機器判定,排除了人為判定存在的誤差,檢測結(jié)果比較客觀,但同時也存在步驟相對繁瑣、耗時較長,且對操作人員技術(shù)水平有較高要求,同時其檢測試劑價格較高,應(yīng)用成本高,不適合基層進行大面積應(yīng)用。
檢測方法的敏感性越高,對識別陽性動物越有利,特異性越高,可有效減少對疫病的誤診,進一步降低凈化與撲殺的成本。因此,在布病防控與凈化工作中,既要合理地選擇血清學(xué)檢測方法,同時應(yīng)結(jié)合動物臨床癥狀及免疫情況,進行綜合判定。實施布病防控凈化的牛羊養(yǎng)殖場,應(yīng)盡早檢出陽性牛羊,為避免出現(xiàn)假陰性,選擇使用敏感性較高的i-ELISA 方法,同時避免檢出假陽性結(jié)果,推薦使用特異性較高的c-ELISA 方法。通過比較不同檢測方法,大規(guī)模初篩建議采用敏感性高的i-ELISA 方法,確診試驗采用c-ELISA 方法,其組合應(yīng)用既能降低陽性漏檢率,又能降低陽性誤判率,是適用基層奶牛布病檢測的最佳組合[4];或者為降低檢測或凈化成本,選擇使用虎紅平板凝集試驗篩選陽性畜,之后再配合開展敏感性及特異性強的ELISA 試驗,對陽性畜進行再次檢測、定性。該措施尤其在布病凈化工作中值得應(yīng)用推廣,不僅能夠減少養(yǎng)殖場的經(jīng)濟損失,同時還會降低不必要撲殺造成的經(jīng)費支出,一定程度上促進產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。實驗室檢測結(jié)果的精準性判定,直接影響著布病防控策略、措施的制定,同時也影響著布病凈化效果及進程。
推薦采用檢疫、監(jiān)測、流調(diào)、撲殺和無害化處理集成化關(guān)鍵技術(shù)。在實際工作中要將檢測陽性結(jié)果與撲殺分開,撲殺與凈化結(jié)合的理念,真正使廣大養(yǎng)殖場明白凈化的意義、防控的措施。讓廣大養(yǎng)殖場了解免疫本身具有遏制病原繁殖擴散的作用,檢測出的陽性畜如果沒有臨床癥狀及流行病學(xué)關(guān)聯(lián)情況,一般不會造成疫情發(fā)生,但不反對有條件的養(yǎng)殖場實施撲殺,剔除陽性畜;但對于實施凈化的養(yǎng)殖場,如若發(fā)現(xiàn)陽性畜,要進行全檢并及時合理處理陽性畜。
要定期做布魯氏菌病血清學(xué)檢測;我國采用104M苗經(jīng)皮膚劃痕免疫,免疫期約9~12 個月,保護力約為80%,僅在高危人群中有限應(yīng)用;可以服用四環(huán)素類藥物預(yù)防,如已發(fā)現(xiàn)典型的臨床癥狀,應(yīng)立即去醫(yī)院治療;基于注射免疫及實驗操作時存在氣溶膠感染的風險,須佩戴手套、口罩等,要勤洗手、勤消毒,做好防護;對感染病料、廢棄物、周圍環(huán)境等進行消毒;在實驗室離心血清操作中,為避免微生物氣溶膠的產(chǎn)生,不應(yīng)馬上打開離心機的頂蓋,最好放置10 min 后再取出離心管;在實驗操作過程中如有血清或抗原濺出,應(yīng)立即進行消毒處理;實驗結(jié)束,對血清樣品進行包裝后放入高壓滅菌器中121℃30 min 滅菌后再行處置。