孟莉
(重庆三峡职业学院 重庆 404001)
猪瘟是目前危害养猪产业的一种主要传染病,也是给我国养猪业带来严重威胁的一种疾病,健康猪在感染了猪瘟病毒(CSFV)后临床表现多为发热、食欲减退、精神不振、咳嗽、结膜炎以及围产期死亡、流产等[1]。
猪瘟的病原体是CSFV,它属黄病毒科瘟病毒属,是一种有囊膜的正链核糖核酸(RNA)病毒[2,3]。 目前,CSFV诊断研究已深入到分子水平,用RT-PCR方法能快速、准确地检测出猪瘟病毒。CSFV基因组长约12.5 kb,含有一个开放性阅读框架(ORF),这个ORF翻译成含3 898个氨基酸残基的蛋白。蛋白的顺序为 Npro、C、Erns(E0)、E1、E2、P7、NS2-3、NS4A、NS4B、NS5A、NS5B,其中,C、E0、E1 和 E2 为结构蛋白,其余为非结构蛋白,E0和E2最具有免疫防制研究价值。E2是CSFV的主要免疫原,它与羊边界病毒(BDV)、牛病毒性腹泻(BVDV)都存在较强的交叉免疫反应。
2.1.1 猪瘟病料
取疑似猪瘟的淋巴结病料13份,病料来自重庆万州、开县、梁平、云阳、城口等地猪场。
2.1.2 细胞和猪瘟标准毒株
猪肾细胞(PK-15)系、猴肾上皮细胞(Marc-145)、乳仓鼠肾细胞(BHK-21)(西南大学畜牧兽医学院动物生物技术重点实验室);CSFV标准株(中国兽医药品监察所);猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)疫苗、口蹄疫病毒(FMDV)疫苗、猪细小病毒(PPV)(中牧实业有限公司);伪狂犬病毒(PRV)、牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、圆环病毒2型(PCV2)(武汉科前动物生物制品有限责任公司)。
凝胶成像系统(BIORAD,USA);PCR 仪(C1000 Touch);电泳槽(BIORAD,USA);电泳仪(BIORAD,USA);冷冻离心机(BIORAD,USA)。
RNA提取试剂Trizol(上海生工生物工程有限公司);Ex Taq 酶(5 U/μL)、三磷酸脱氧核糖核苷 dN TP(2.5 mmol/L)、PCR Mix(2.5 mmol/L)、DNA Maker DL2000(分子量分别为 100bp、250bp、500bp、750bp、1 000 bp、2 000 bp)、二乙基焦碳酸酯(DEPC)处理水(大连宝生物工程有限公司);凝胶电泳试剂Tris、乙二胺乙酸(EDTA)(上海生工);其他试剂均为国产分析纯。
本试验13份病料为试验材料,以接种了猪瘟毒株CSFV的PK-15猪肾细胞系为阳性对照,以未接种猪瘟毒株CSFV的PK-15猪肾细胞系为阴性对照,设计试验。
2.4.1 引物设计
根据NCBI公布的猪瘟病毒石门株的E2基因序列,设计合成1对检测猪瘟病毒E2基因部分片段的RT-PCR引物。上游引物CSFV Pf:5’-ATCGACC AATGAGATAGGGCTACTC-3’,下游引物 CSFV Pr:5’-CACCTTGACAGTCCTGTTACCGATC-3’预期扩增的片段大小756 bp,送上海生工合成,用二次蒸馏水稀释,-20℃冻存备用。
2.4.2 猪瘟病毒RNA提取
疑似猪瘟病料组织RNA的提取:(1)取淋巴结组织块在液氮中将病料研磨成粉状,将粉末转移到2 mL离心管中。每100 mg组织加1.0 mL Trizol,室温放置5 min,使其充分裂解。(2)12 000 r/min离心10 min,弃沉淀。 (3)加氯仿 200 μL,振荡混匀,静置15 min。(4)小心吸取上层液体于新的离心管中,加等量预冷异丙醇600 μL,混匀,冰上放置9 min。(5)12 000 r/min、4℃离心 10 min,弃上清,RNA 沉于管底。(6)用1 mL灭菌蒸馏水配制的75%乙醇温和震荡悬浮沉淀,10 000 r/min离心10 min,小心弃去乙醇,室温干燥沉淀 5~8 min。 (7)加 50 μL 无 RNA酶(RNase-free)水溶解沉淀,-70℃保存备用。
2.4.3 RT-PCR扩增猪瘟病毒
以下游引物CSFV Pr为引物,从提取的病毒总RNA中进行反转录合成互补基因(cDNA)。反应在PCR仪上进行,最佳反应条件为:反转录56℃、50min;预变性 94℃、10 min;变性 94℃、40 s,复性 55℃、35 s,延伸 72℃、35 s(25个循环);终延伸 72℃、10 min。
2.4.4 凝胶电泳和结果观察
配制1.0%的琼脂糖凝胶,将凝胶放入1×TBE电泳缓冲液的电泳槽中,取10 μL的PCR产物同2 μL的 6×Loading buffer(1 mL 6×Loading buffer混有25 μL的花青素)混匀上样,所用Marker为2kplus。上样后,凝胶于1×TAE缓冲液中,120V电泳40 min。电泳结束后使用BIORAD凝胶成像分析系统拍照分析。
从接种CSFV的PK-15细胞中提取总RNA,设计引物进行RT-PCR反应,结果只扩增出一条大小约为756 bp的片段,与预计的目的片段一致,通过对各种反应条件进行优化,最终确定反应条件。
特异性试验的电泳结果显示,不能从BVDV、PRRSV、PRV、PPV、PCV2和 PK-15 基因组中扩增出相应片段,只能特异性地扩增出CSFV相应的目的片段,与预期结果完全一致,表明该引物及方法具有比较好的特异性。
将CSFV总RNA稀释,再按以上方法进行RT-PCR反应。结果表明,可检测到的RNA最低量为20 ng。
重复试验结果显示,多次重复进行RT-PCR试验都能扩增出目标片段,说明该试验建立的方法具有较好的重复性。
将上海生工生物有限公司的测序结果利用NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov)网站上提供的核酸比对软件Blastn对测得的序列进行比较。结果表明,测得序列与GenBank上登录的核酸序列比对,同源性达到97%,说明扩增得到的基因序列就是目标CSFV的部分基因序列片段,即本试验方法有较好的特异性。
对13份疑似猪瘟病料进行RT-PCR分析,RTPCR检出阳性病料12份,扩增特异性条带大小为756 bp,与目标条带近似,阳性检出率为92.3%。阳性对照扩增条带与目标条带相似,约为756 bp,阴性对照没有扩增出片段。
本试验设计了1对检测猪瘟病毒E2基因的RTPCR引物,建立了1例新的猪瘟病毒CSFV RT-PCR检测的方法。试验结果表明,该方法检测猪瘟病毒较准确有效。本文设计的引物扩增的目标片段为756bp,降低了非特异性片段出现的概率,从而降低了假阳性出现的概率,使试验结果更加准确。
(1)由于猪瘟为RNA病毒,而RNA又容易受环境中RNA酶降解,本试验所用的一步法RT-PCR有助于减少残余污染,可以得到更高的灵敏度。同时,一步法简化了试验操作步骤,缩短了检测时间。因此,本试验建立的一步法RT-PCR为猪瘟病原检测和诊断提供了一种简便、经济、快速的手段。
(2)本试验结果中RT-PCR结果片段未在同一条水平线上,可能是电泳时电压不稳定或电泳液不均匀造成的,可进一步改进电泳条件。
(3)目前已经报道的猪瘟一步法RT-PCR检测的目标片段偏小。吴鑫[4]对猪瘟病毒5’端非编码区保守序列设计引物,扩增产物长267 bp。向智龙等[5]根据猪瘟病毒石门毒株的E2基因序列,设计并合成了1对检测猪瘟病毒E2基因的RT-PCR引物,扩增的片段大小267 bp。已经报道的目标片段一般为200~300 bp左右,扩增片段太小导致RT-PCR结果容易出现假阳性[6]。本文设计的引物扩增的目标片段较长,为756 bp,降低了非特异性片段出现的概率,从而降低了假阳性出现的概率,使试验结果更加准确。本试验结果可为猪瘟病毒的鉴定[7]、病料的检测和流行病学调查提供一定的技术依据。