刘 艺,冷 雪,时 坤,李健明,曾范利,宗 颖,宫庆龙,张姗姗,孙志博,刘亚东,杜 锐
(吉林农业大学,吉林长春130118)
水貂阿留申病(Aleutian disease of mink,ADM)是一种能够令宿主终生携带并引起机体免疫系统紊乱的毒血症。水貂阿留申病毒(Aleutian disease virus,ADV)感染幼貂,可在其肺泡Ⅱ型细胞高效复制,引起急性致死性间质性肺炎,而感染成年貂,则主要感染淋巴结巨噬细胞,呈低水平病毒复制,引起以脾肿大、高丙种球蛋白血症、浆细胞增多、动脉炎、免疫复合物型肾小球肾炎为特征的慢性疾病,可致使水貂消瘦,繁殖力低下[1-2]。病畜的临床表现分急性和慢性。急性患病个体通常无明显症状突然病死,死前出现痉挛。慢性病例一般有2个~3个月的潜伏期,发病后的病程可持续数月甚至1年,病死率极高。患病动物一般表现为极度口渴、暴饮,并产生一定程度的神经症状,主要表现为抽搐痉挛、共济失调、后驱麻痹等。患病动物食欲减退甚至拒食,被毛无光、稀疏、粗糙、绒毛骤减。我国所有的水貂养殖场几乎均被感染,严重者感染率高达94.59%[3]。截止到目前为止,仍没有成品疫苗能够用于有效的预防和治疗该病,因此,亟需可大批量检测、操作简单、快速且特异性强的检测方法来帮助净化该病。
碘凝集试验(iodine agglutination test,IAT)的原理是携带ADV的水貂,其血清在鲁戈氏碘液的凝集试验下白蛋白和球蛋白比例发生变化,生成大块的褐色絮状凝集物。此方法的特点操作简单、快速,比较经济,适于群检。但由于如结核病、肝病、肾病、肺病等可引起血清γ球蛋白增高的疾病,都能出现ITA的阳性反应,且在ADV感染1周以内的检测可能出现IAT阴性反应,所以使用该方法的检测结果中容易出现假阴性、假阳性,因而,这种做法只能作为检测该病的一种辅助方法。
戚永娜等[4]对30 个45 日龄水貂血清样本分别进行了IAT与对流免疫电泳(counter immunoelectrophoresis CIEP)检测,结果显示两者的符合率为63.33%。任二军等[5]检测的成年水貂ITA与CIEP对的符合率达到了81.55%。二者检测结果差距悬殊的原因可能是由检测水貂的日龄差距所引起。前者所检测的45日龄水貂体内γ球蛋白含量较低,用ITA得不到有效的检测。
酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)技术的应用已在国内国外日渐成熟,因其自动化的检测方式,节省了大量人力,非常适合批量检测。Ma F等[6]通过合成了VP2蛋白的六种肽,将其用作ELISA抗原以检测ADV抗体,筛选出反应原性好的肽开发了ELISA方法,其敏感性为98.0%、特异性为97.5%。此外,通过ELISA检测到的342例早期感染样本在CIEP检测中显示为阴性,在PCR检测中显示为阳性,其中43.6%(149/342)为真阳性。这些结果表明,与CIEP相比,肽ELISA具有更好的灵敏度,因此在检测抗AMDV抗体的血清学筛选中选用肽ELISA效果更好。Chen X等[7]利用重组VP2332-452蛋白作为抗原建立ELISA检测法,同时利用CIEP作为参考试验与Western bolt检测结果相比较。结果显示,VP2332-452ELISA方法的特异性和灵敏度分别为97.9%和97.3%,高于Western bolt检测方法。因此,该VP2332-452ELISA可作为针对ADV抗体检测的优选方法。
CIEP是国际上公认的ADV检测金标准,广泛应用于各国水貂养殖厂ADV检测。该方法操作简单,可检测到感染初期水貂的ADV抗体,在这方面优于IAT。与此同时,该方法特异性高达97%,敏感性超过75%,证明了该方法出现假阳性的概率较低[8]。由于该方法抗原制备复杂且昂贵,国内外学者始终致力于对其抗原的制备与优化。关于抗原的制备方法,目前主要是从脏器与细胞中提取,采用真核表达系统和原核表达系统表达的蛋白也可作为抗原[9]。
聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法针对病毒检测的特异性,准确性均远超CIEP方法,但因其检测成本较高等因素的限制,用于ADV感染情况检测的样本小,检测的结果不能够准确地反映一个地区养殖水貂 ADV感染的实际情况。
许秋等[10]根据基因库中ADV 的NS1 基因核苷酸序列,设计合成了一对特异性引物,优化各反应条件,建立了ADV的PCR检测方法,与对CIEP相对比,PCR法检测ADV的阳性检出率提高了7%,达到了90%。表明PCR技术检测的特异性和灵敏性相比CIEP 均有所提高,可更加快速、准确地检测ADV。2013年,张蕾等[11]利用 PCR方法首次发现了国内貉感染ADV。邵西群等[12]曾报道 PCR 检测方法灵敏性高,可直接应用于检测ADV。利用 PCR检测方法发现来自不同时期的血样、不同组织样品的检测结果存在差异,这表明了动物感染过程中病毒的不稳定性。
纳米PCR方法(nanoparticle-assisted polymerase chain reaction,NanoPCR)作为一种新进发现且尚未开发完整的PCR技术,其技术原理尚不明确,目前广泛推测其利用胶体金所具备的良好的导热性与吸附DNA的能力,使反应快速达到目标温度,增强了反应灵敏度并且减少了反应的非特异性。
杨瑞梅等[13]利用ADV NS1基因保守序列设计了一对特异性引物,并优化纳米 PCR反应条件及胶体金浓度,建立了ADV纳米 PCR检测方法,该方法中胶体金制备简单,用量少,不仅使检测成本降低,也使PCR反应体系扩增效率提高了10倍,有利于ADV的大量检测。对比质粒模板与粪尿样品提取到的DNA模板的纳米PCR检测结果,前者是后者的10倍。考虑到在血清学检测中因采血对水貂造成的应激反应带来的危害,而若能从粪便、尿样中检测该病毒,将会给该病的诊断提供极大便利,为ADV检测提供新的方法。
实时荧光定量PCR( real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)方法有其独特的优点,包括特异、快速、敏感性高、荧光动态检测、结果自动分析等,当前已被广泛应用于各类病毒性疫病的诊断研究。新型的TaqMan-MGB探针技术,其特点是探针本身不发荧光,3′端连接有MGB基团,该基团的存在能增加探针的解链温度,因此实时荧光定量PCR方法可以设计比较短的探针,提高了探针特异性,解决了普通TaqMan探针需要设计较长探针的局限性[14]。不仅荧光本底更低、分辨率与敏感度更高、稳定性及特异性更强,结果更为精确,而且可将探针的Tm值提高10℃左右[15-16]。MGB技术的优势可在双重或多重荧光定量PCR方法中得到更好的体现。
贾赟等[17]利用TaqMan-MGB探针中MGB基团所具有的增加解链温度、减短探针长度的特点,建立了水貂阿留申病病毒MGB荧光定量PCR检测方法。该法探针较短,很大程度上增加了检测的特异性,解决了普通的TaqMan因探针设计较长所造成的特异性不强的弊端[18]。
免疫复合物检测法(circulating immune complex,CIC)由于水貂感染ADV后体内产生的中和抗体量很少,甚至不产生中和抗体,而产生的大多数抗体,不仅不能中和病毒,还能介导抗体依赖性增强作用,从而促进ADV进一步侵染靶细胞,并与机体产生的抗体形成复合物,因此,针对抗原抗体复合物的检测也成为了诊断该病的一种方法。赵元楷等[19]所建立的聚乙二醇沉淀比浊法就是通过检测抗原抗体复合物,进而检测ADV,该方法已在临床实践中应用。
胶体金试纸条(colloidal gold test strip,GICA)是一种将免疫胶体金技术与层析法(以膜为固相载体的快速检测技术)相结合的检测技术,在动物疫病诊断领域发展迅速。利用胶体金免疫层析技术检测ADV不仅具有较强的特异性,而且检测迅速、不需要特殊的仪器设备,并具有操作流程简洁、检测结果明显、易于判断、特异性强、敏感性髙等优点,适用于大规模检测以及试验条件较低场所的临床样品检测。目前,对于检测ADV抗原抗体的GICA研究并不多。徐磊[20]初步建立了GICA法,其利用重组VP2蛋白作为标记抗原来诊断ADM,该诊断方法相较于普通诊断方式更加快速,且定性准确、反应灵敏。
环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification ,LAMP)是一种恒温扩增技术,使用该检测技术对 ADM进行临床诊断和流行病学调查时具有简单、快速、敏感和准确的特点,既能满足ADV的实验室检测,又适合于基层的快速筛查[21]。贾赟等[22]建立了ADV LAMP检测方法,并用LAMP、定量PCR、普通PCR方法对实验室保存的水貂病料进行ADV检测,LAMP与定量PCR检测结果的符合率为100%,与普通PCR相比,阳性病料检测检测符合率为91.8%,阴性病料检测结果符合率为92.9%,说明可以用于临床样品的大批量检测。
Liu D等[23]利用分离得到的ADV大连125株构建了全基因核酸疫苗。使用pcDNA3.1-ADV-428-487核酸疫苗免疫水貂,获得ADV抗体。ADV攻毒后对比发现,使用pcDNA3.1-ADV-428-487核酸疫苗免疫的水貂血清中γ-球蛋白含量较低,尽管pcDNA3.1-ADV-428-487核酸疫苗尚未表现出对ADV的完全保护,但它在防控由ADV引起的水貂种群损失方面,具有作为疫苗潜在的优势。
由于我国养殖规模和养殖密度大,养殖方式较为原始,养殖区没有统一规划,养殖户缺乏对养殖场疫病的防控意识。且甚少的进行环境检测以确认病毒的传播途径[24]。这些都增加了ADM在我国的防控和根除的难度。CIEP是目前为止国际上公认的检测ADV抗体的一般方法[25]。ELISA适合可实现高通量检测,已经被加拿大和美国承认该检测方法在临床实践中可提供参考,目前大多数国家开发的控制该病是基于CIEP或ELISA的血清学测试[26-27]。胶体金试纸条能够实现ADV快速检测,PCR法可以弥补CIEP的漏诊,因此在检测时需要根据实际情况,如样本量、检测人员的操作能力等选择合适的检测方法,从而达到逐步淘汰阳性水貂,净化种群的目的。