姚 红 (山东省东平县畜牧兽医局 271500)
犬细小病毒的分离鉴定
姚 红 (山东省东平县畜牧兽医局 271500)
犬细小病毒(canine parvovirus, CPV)属于自主复制性细小病毒科,细小病毒属,它能引起急性肠炎,白细胞减少,呕吐以及幼犬的心肌炎等病症。为了更好的了解犬细小病毒病在我国的流行和变异情况,通过对宠物医院疑似犬细小病毒病例进行病毒分离,分离出一株犬细小病毒,经过形态学、生物学以子病毒学等鉴定,证明分离出的毒株为细小病毒。
犬细小病毒(canine parvovirus, CPV)是细小病毒科,细小病毒亚科,细小病毒属的成员,具有细小病毒属的典型形态和结构。
1.1 形态特点与理化性质
CPV的病毒粒子为等轴对称的二十面体,无囊膜,抗氯仿,耐酸耐热。在电镜下观察病毒颗粒的外观呈圆形或六边形,直径为20~24nm[1]。
1.2 血凝特性
CPV具有血凝特性,能凝集猪及恒河猴的红细胞(本试验用的是猪的红细胞),这一特性可作为病毒特性的参考指标。
1.3 病毒培养特性
小病毒的DNA复制发生在细胞核内,其复制过程出现于细胞周期的S期。这是因为细小病毒DNA复制完全依赖于宿主DNA聚合酶及其复制体系。如果利用DNA聚合酶抑制剂处理宿主细胞,细小病毒DNA在宿主细胞内完全不能进行复制。所以当体外进行该病毒培养传代时,不能像一般常规实验那样等到细胞长成单层后才接毒,而必须在细胞培养的同时或最迟在24h内接种病毒,这样才能达到使病毒增殖的目的。
1.4 犬细小病毒衣壳蛋白
据文献[3]报道CPV衣壳蛋白是由VP1和VP2构成,VP3是VP2的裂解物,它只在衣壳装配和病毒基因组包装后才出现,其相对量随着感染进程和发展而增加。CPV粒子表面由60个机构亚单位装配而成,其中VP2占到54~55个,而VP1只占到5~6个[4],因此VP2是构成衣壳蛋白的主要成分,同时细小病毒的主要抗原位点也在VP2蛋白上,因此VP2上的几个碱基和氨基酸的改变就会影响抗原特征和宿主范围,CPV以及CPV不同病毒型间存在差异[5]。
2.1 犬细小病毒的分离
本试验通过猫胎肾细胞(F81)增殖犬细小病毒,同时采用同步接毒的方法使病毒增殖,最后收获病毒,进行鉴定试验。
2.1.1 试验试剂及仪器 (1)病料:在周边宠物医院采集临床表现有体温升高、呕吐、血样腹泻、脱水等症状的疑似犬细小病毒的病例中,采集粪样。(2)细胞株:猫胎肾细胞(F81) (3)主要试剂:胰蛋白酶,,胎牛血清(FCS)。(4)主要器材70P-72型超速离心机,购自日本HITACHI公司;DW-40L262型立式医用冰箱,购自中国海尔公司。(5)各种溶液的配制:①DMEM 营养液的配制:取DMEM粉剂一袋(13.5),再用电子天平称取碳酸氢钠1.5g,放入1500ml的圆底烧瓶中,缓缓加入三馏水定容至1L,混匀后用10mol/L的氢氧化钠调pH值到7.2~7.4,用0.22µm的一次性滤器过滤除菌后,再分别加入2%和10%的胎牛血清,放入4℃冰箱中保存待用。②D-Hanks液的配制:用电子天平分别称取氯化钠0.40g、磷酸二氢钾0.06g、氯化钠8.00g、碳酸氢钠0.35g、磷酸氢二钠0.09g、酚红0.01g加入1500ml的圆底烧瓶中,缓缓加入三馏水定容1L,全部混匀后用1mol/L的氢氧化钠或者1mol/L的盐酸调pH为7.2,然后智能压力蒸汽灭菌器121℃高压灭菌20min,至4℃冰箱内储存。②0.25%的胰酶的配制:用电子天平分别称取胰蛋白酶(1∶250)1.25g、EDTA二钠0.514g、葡萄糖2.5g加入容量瓶中,缓缓加入D-Hanks液定容至500ml,然后用 一次性滤器滤过,在分装到青霉素瓶中,用封口条封好后放入-20℃的冰箱中储存。②PBS 液的配制∶用电子天平分别称取氯化钠8g、氯化钾0.2g、磷酸氢二钠1.15g、磷酸二氢钾0.2g放入容量瓶中,加入100mol/L的EDTA20ml,然后用蒸馏水稀释至1000ml。
2.1.2 细胞培养与病毒增殖 (1)病毒的粗提:取宠物医院采集的粪便用Hanks液配制成1∶10的乳剂,离心10min,取上清,经0.22μm微孔滤膜无菌滤过后准备接种。(2)细胞复苏:把细胞冻存管从液氮中迅速取出,立即放入40℃水浴中,边浸边摇动,使细胞冻存液尽快融化,用75%的酒精棉擦拭冻存管,打开管盖,吸出细胞悬液,然后800rpm/min离心5min,吸弃冻存液,准备进行细胞培养。(3)细胞培养:复苏的细胞接入100ml的细胞瓶内并加入细胞培养液进行培养,把细胞瓶置于培养箱中(37℃,5%CO2)培养,第2天观察细胞的生长状态,待到细胞基本长满单层时进行传代,具体方法是倾弃细胞旧液,用Hanks液洗涤2~3次,之后加入0.25%的胰酶(以浸没细胞单层为佳)进行消化,待细胞将要分离而呈圆粒时,加入细胞维持液终止消化,用刻度吸管反复吹打细胞,直至完全分散,重新悬浮细胞,按一传而接入新的细胞瓶中,置于培养箱中(37℃,5%CO2)培养。(4)病毒的增殖与提纯∶采用同步接毒的方法,取长满单层的细胞在细胞传代的同时将带接种的样品按19接种细胞培养液,置于培养箱中培养(37℃,5%CO2)24h后再换维持液,继续培养,并设正常细胞作对照。每天在电镜下观察接毒后的细胞形态,并更换维持液,5d左右把细胞瓶中出现细胞病变的经-20~37℃反复冻融3次后收毒,用此方法反复增殖病毒,用于提纯病毒,提出的病毒置于-20℃备用。
2.1.3 结果 正常的F81细胞贴壁生长,细胞之间连接紧密并且均质透明,呈现不规则的多边形,犬细小病毒(CPV)感染猫胎肾细胞(F81)后一般在盲传3~5代时出现明显的脱落、变形、游离、拉网等细胞病变(CPE)。
2.1.4 讨论 CPV主要侵害动物黏膜上皮细胞,因此分离病料时选择动物的肠道内容物,肠黏膜上皮细胞,用F81细胞增殖CPV出现了明显的细胞病变,这与前任的研究结果相符合。由于CPV的DNA在复制时需要处于有丝分裂过程中宿主细胞某些机能的辅助,CPV分离培养不同于一般病毒分离,主要是病毒本身所带的基因有限,需要宿主细胞帮助其复制病毒增殖钱所用的各种酶,这就要求宿主细胞必须处在细胞分裂的S期,故培养病毒是一般采用同步接毒的方法,这样能达到使病毒良好增殖的目的。
2.2 犬细小病毒的鉴定
分离出的病毒通过免疫电镜观察到大小均一,直径在20~24nm,外观为圆形的病毒粒子,从而可从形态学上对细小病毒作以鉴定;而通过血凝试验(HA)能凝集猪的红细胞,凝集效价达1×109并且能被细小病毒的阳性血清有规律的抑制,结果与其生物学特性符合;通过PCR的扩增结果可以从分子生物学上对此病毒进行鉴定。
2.2.1 试验试剂与仪器 (1)主要试剂:健康猪的经脉血液,采自附近猪场;葡萄糖,氯化钠,枸橼酸钠,枸橼酸。(2)主要仪器:各型微量可调移液器,生物显微镜,;96孔培养板,WZ-2A微量振荡器, DK-8D型电热恒温箱。(3)猪红细胞悬液的制备:先于25ml注射器内吸入阿氏液母液(萄糖2.059g、枸橼酸钠0.89g、枸橼酸0.0559g、氯化钠0.426g,加入蒸馏水溶解至1000ml,用115℃高压灭菌20min,4℃存放)3~5ml,于健康猪耳缘静脉或颈静脉采血10~20ml,立即混匀,放4℃可存放7~10d。使用时,先用生理盐水将保存的猪红细胞离心沉淀3次,最后1次以3000r/min离心10min,弃上清,取次红细胞1ml,加稀释液100ml,再加入牛血清蛋白0.1g,即为1%的猪红细胞悬液。
2.2.2 试验方法 (1)细菌学鉴定:将同步接毒的细胞做成切片,在显微镜下进行观察。(2)电镜观察:取代鉴定病毒培养物,用0.5%磷酸钨溶液进行负染后,用电镜观察。(3)血凝试验:犬细小病毒在一定条件下能凝集猪的红细胞,可作为犬细小病毒初步鉴定的依据[5]。采用微量法在96孔V型板上进行,每排的第1孔至第12孔加入50μl生理盐水,吸取纯化的病毒抗原液50μl加入第1个孔,混匀后加入第2个孔,倍比稀释11孔,从该孔弃去50μl,第12孔不加抗原作为阴性对照,最后每孔加入50μl1%的猪红细胞悬液,震荡混匀,做3个平行,重复2次。将V型板置于4℃冰箱中,一般作用30min,待红细胞对照完全沉淀后读取试验结果。(4)分离毒的PCR扩增:①模板病毒的DNA抽提:用“小组织/细胞基因DNA抽提试剂”进行抽提,制作模板DNA。PCR②扩增:PCR反应体系:10×buffer5μl、MgCL25μl、dNTP4μl、上游引物1μl、下游引物1μl、Taq酶0.5μl、无菌蒸馏水31.5μl,总体积为50μl。用石蜡油覆盖后进行PCR扩增。PCR反应条件∶96℃ 3min、96℃ 30s、52℃ 30s、72℃ 60s、30个循环;最后再72℃延伸10min。取10μl PCR产物加1μl电泳上样缓冲液上样,以70~80V/cm进行琼脂糖凝胶电泳后,在紫外灯下观察结果。
2.2.3 结果 (1)电镜形态学观察结果:用病毒分离培养物的上清液作为电镜负染观察,结果可见有呈二十面体立体对称大小约为20~24nm的病毒粒子出现。(2)血凝试验结果:结果判定:“#”表示100%红细胞被凝集“+++”表示75%红细胞被凝集,“++”表示50%红细胞被凝集,“+”表示25%红细胞 被凝集。其血凝效价以能凝集100%红细胞病毒的最高稀释倍数表示。结果见附表。
附表 CPV对猪红细胞血凝试验(HA)结果
(3)PCR检测结果:用两对引物对分离的细小病毒毒株进行PCR扩增,P1和P2扩增得到846bp的片段,P3和P4扩增得到815bp的片段。
2.2.4 讨论 HA的检测结果与犬细小病毒的特性相符,能在4℃的条件下凝集猪的红细胞,并且能被CPV阳性血清有规律的抑制。研究发现HA的凝集效价受PH值的影响,在pH为6.4~7.2之间较稳定,并且在PH<6.4的时候猪的红细胞会发生自凝。每个样品做3个平行2次重复,结果的重复性很好,说明该方法在实际的应用中能经济、简单、快捷、可靠的对CPV作出鉴定。在电镜下观察,可见大小均一、成聚集状态的病毒粒子。病毒粒子有电子密度相差悬殊的空心和实心两种形态存在,多为圆形,五囊膜,直径在20~24nm。从而可从形态学上对CPV作以鉴定。
通过同步接毒的方法经猫胎肾细胞(F81)可增殖细小病毒。成功利用血凝试验HA电镜观察、PCR扩增的方法对分离的毒株进行鉴定,为我国犬细小病毒病的流行病学提供了一定的参考资料。
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S858.292
A
1007-1733(2016)11-0071-03
2016-09-01)