贾松涛,刘 炜,周婷婷,张 军
(郑州市动物疫病预防控制中心,河南郑州 450052)
新城疫(Newcastle disease,ND)是由新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)引起的一种急性高度接触性传染病,是世界动物卫生组织(OIE)规定的须通报禽病之一,我国将其列为一类动物传染疫病[1]。禽感染NDV的临床特征主要是呼吸困难、下痢、神经紊乱、黏膜浆膜出血。鸡、珠鸡、火鸡及野鸭都对NDV易感,其中鸡最易感。NDV的RNA核苷酸序列长约15 kb,整个基因组包含6个主要的ORF,即3'-NP-PM-F-HN-L-5',F基因ORF全长1 662 bp,编码553个氨基酸[2]。F蛋白(融合蛋白)是一种糖基化蛋白,位于囊膜表面的小纤突,介导病毒囊膜与宿主细胞膜的融合,促进病毒侵袭。F蛋白裂解位点的氨基酸序列组成是该病毒毒力的分子基础[3]。国家新城疫参考实验室自2002年成立后,已在全国各地分离到具有代表性的NDV 300多株,并建立了病毒库及各毒株详细的基因库。该实验室研究发现,基因VII型是目前在我国流行的优势基因型,所占比重逐年上升[4],同时III、IX、VI等其他基因型也在散发流行[5-7]。
2018年3月,河南省一存栏6 000只150日龄蛋鸡发生以产蛋下降及呼吸道症状为主要特征的疾病,发病率为10.0%,死亡率为1.2%。该场病鸡临床症状主要表现为:精神沉郁、咳嗽、呼吸困难,并不时发出喘鸣声,拉黄绿色稀便;产蛋率下降,产畸形蛋、沙壳蛋、软壳蛋。剖检可见:呼吸道黏液增多并且轻微出血,腺胃乳头出现针尖状出血点;肠道剖检病变集中,小肠黏膜出现弥漫性出血。通过临床症状和剖检病变,初步诊断为ND。该场ND免疫程序为35、80日龄“新流二联”肌内注射0.5 mL/只,145日龄“新支减”肌内注射0.5 mL/只。各疫苗中ND抗原成分所用毒株均为NDV La Sota株。
1.1.1 病料 无菌采集病死鸡的喉头/气管、肺脏、脾脏、肝脏、肾脏及心脏等组织。
1.1.2 试验材料 抗NDV阴性、阳性血清:购自中国兽医药品监察所;SPF鸡胚:购自乾元浩生物股份有限公司郑州生物药厂;Trizol LS、AMV:购自Promega公司;DH5α感受态、Ex Taq预混酶、DNA片段快速纯化回收试剂盒、pMD19-T载体:购自大连宝生物工程有限公司。
1.2.1 病毒分离 采集适量病死鸡的心脏、肝脏及气管等组织,加入2 mL PBS液混合研磨,离心后取上清液反复冻融3次,再离心取上清,接种3枚9日龄鸡胚,每枚接种0.2 mL,石蜡封口,37 ℃孵育4 d;每隔8 h照胚,弃去24 h内死亡胚,收集24~96 h的死胚、濒死胚,同时收取对照正常存活鸡胚,置于4 ℃冰箱过夜;无菌抽取尿囊液,每管1.5 mL,分装后放于-20 ℃冰箱备用。盲传3代,测定HA效价。
1.2.2 血清学鉴定 将分离毒株进行HA及HI测定,按国家标准《新城疫诊断技术》(GB/T 16550—2008)进行操作。
1.2.3F基因RT-PCR扩增、克隆与鉴定 为扩增F基因全部序列,对HN基因的部分上游片段、F基因全片段以及M基因的部分下游片段进行引物设计。根据GenBank公布的F48E9株全基因序列(序列号MG 456905.1),设计1对引物,合成片段总长预计为1 932 bp。引物由上海生工生物工程技术有限公司合成(NDV-F1:5'-GCT CGG ACC CTC TGT GCT TGT G-3';NDV-F2:5'-GGT TGC TTG TTC CCA GTA GTT T-3')。采用西安天隆全自动核酸提取仪提取病毒RNA。PCR反应条件为,95 ℃ 5 min,94 ℃ 60 s,56 ℃ 60 s,72 ℃ 60 s,40个循环;72 ℃ 5 min,4 ℃ 10 min。扩增完成后用1%琼脂糖凝胶电泳,回收特异DNA条带,进行DH5感受态细胞转化,按说明书提取质粒,分别作质粒PCR及酶切鉴定。将PCR 阳性质粒送上海生工有限公司测序,运用DNAstar、Primer软件分析序列并构建基因进化树。
盲传3代后,鸡胚在45~65 h内全部死亡,胚体全身充血、水肿,尤其以头部出血最为明显。无菌收集尿囊液测HA效价,结果均在1:64~1:256之间;将分离毒株配成4单位抗原,用NDV标准阳性血清、AI(H5、H7、H9亚型)阳性血清测其HI效价。NDV标准阳性血清HI效价为1:1 024,AI(H5、H7、H9亚型)标准阳性血清HI效价分别为0、1:4、1:2,表明所分离毒株为NDV,命名为A/Chicken/China/zhoukou1/18,简称ZK1/18(表1)。
表1 病毒的传代培养及HI试验结果
酶切后出现了2.0 kb和3.0 kb左右的条带,与预期目的基因片段(1 932 bp)及T载体片段大小相符,说明重组质粒中已经成功连接了所扩增的F基因片段(图1)。
图1 目的基因酶切鉴定及RT-PCR产物琼脂糖凝胶电泳图
测序结果表明,所扩增分离株基因全长1 932 bp,包含F基因ORF全长,与预期片段大小相符。应用DNAstar软件推导其氨基酸序列,发现其F蛋白裂解位点的氨基酸顺序为112R-RQ-K-R-F117,与NDV强毒株的分子特征相符[2]。将所测病毒分离株的F基因序列与国内外已发表的其他NDV片段进行序列比对,构建包含23株NDVF基因的遗传进化树(图2)。
图2 ZK1/18株NDV F基因系统进化树
对F基因进行同源性分析发现,该毒株与国内标准毒株F48E9及疫苗株La Sota之间的核苷酸亲缘关系都相对较远,其同源性分别为85.9%、83.5%,而与新疆CJG-xinjiang- 07株同源性为99.6%,与山西株、河南株、辽宁株、宁夏株等同源性在95%~976%之间,属于VII型,与国外分离毒株的亲缘关系相对较远(图3),说明国内的NDV流行趋势在地域上逐渐趋于统一。
NDV为有囊膜的负链 RNA病毒,基因组全长有3种:15 186 bp、15 192 bp和15 198 bp。我国近年流行的NDV毒株除了经典的基因VI型外,还出现了我国独有的变异基因IX型[8]。秦卓明等[9]研究发现:历史上发生的4次ND大流行都出现了不同的基因型,并且每次流行均以新基因型为主;NDV毒株的基因型进化在全世界不同地区存在不同程度的同步现象;20世纪90年代的ND大流行主要由基因VII型引起[10]。
本次分离的新城疫病毒属于基因VII型,该基因型在我国大陆地区首次报道于2000年[11]。研究发现,大陆VIId亚型NDV源于我国台湾地区的TW98/4株,后相继演变为Ch97/1、Ch98/3、Ch/99、Ch/2000等VIId亚型,是造成我国大陆地区1998—2000年ND暴发的代表毒株[12]。ZK1/18分离株与新疆、西藏、山西、河北、浙江等地分离的NDV毒株同属于VII型,进而推断VII型在河南省仍是引起ND疫情的主导基因型。
本次新城疫疫情发生的原因可能有两个方面:一方面鸡群处于产蛋初期,机体本身有一定的应激反应,加之春季气候不稳定,养殖户疏于管理,冷空气侵袭时造成鸡群抵抗力降低;另一方面由于鸡群免疫程序中使用的疫苗株La Sota株属于基因II型,对基因VII型野毒的侵袭可能不会完全抵御。因此,广大养殖户做好禽群免疫和饲养管理的同时,要结合气候变化,适时通风,做好场区和鸡舍消毒工作。
图3 ZK1/18株与其他毒株F基因同源性分析