FAdV-4感染对SPF鸡血清生化指标的影响

2022-08-04 06:46张桂枝赵晓阳李新正张晓战靳双星
家畜生态学报 2022年6期
关键词:转氨酶胆红素肝细胞

张桂枝,赵晓阳,李新正,张晓战,靳双星*

(1.河南牧业经济学院,河南 郑州 450046;2.河南省家禽疾病防控工程技术研究中心,河南 郑州 450046)

鸡安卡拉病是由Ⅰ群禽腺病毒C种4型(FAdV-4)引起的一种急性、烈性传染病,感染鸡只表现心包积液-肝炎综合征及其他并发症[1]。近几年该病在中国广泛流行,河南[2]、黑龙江[3]、山东[4]等多个省份均有报道,主要发生于 1~3 月龄鸡,3~5周龄鸡最易感,最早出现于 7 日龄以下的雏鸡。817肉鸡、罗曼蛋鸡、三黄鸡、麻鸡等多个品种鸡均有发病报道[5],鸵鸟和麻鸭也有感染发病[6-7],给中国养禽业造成了巨大的经济损失。课题组对2019年禽病门诊接诊的病例进行统计,发现河南地区规模养鸡场FAdV-4感染严重。为了解FAdV-4感染对鸡血清生化指标的影响,采集患有心包积液-肝炎综合征为主要症状的病死鸡肝脏,在实验室进行病毒鉴定,将PCR鉴定为阳性的FAdV-4肝病毒液接种于易感日龄的SPF鸡复制病理模型,观察感染鸡的临床症状和病理变化,检测其血清生化指标,为进一步研究该病提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 病料及毒株来源 河南省中牟县某鸡场20~30 日龄肉鸡发病,主要表现为精神沉郁,鸡冠发白,排黄色硫磺样稀便,卧地不起,不久死亡,病死率较高。剖检心包内积有大量淡黄色透明的液体;肝脏肿大呈土黄色、质地变脆,有片状出血和点状坏死;肺脏瘀血明显,呈暗红色;肾脏肿大呈土黄色。采集发病鸡肝脏保存于-80 ℃超低温冰箱备用。

1.1.2 试验动物 SPF种蛋(购于北京勃林格殷格翰维通生物技术有限公司),27 日龄青脚麻鸡(购买SPF种蛋)由河南省家禽疾病防控工程技术研究中心实验室孵化、出雏并饲养。

1.1.3 主要仪器 PCR仪(购自美国BIO-RAD公司)、GELDOCXR+凝胶成像分析系统(购自美国BIO-RAD公司)、离心机(购自德国Eppendorf公司)、微量移液器(德国Eppendorf 公司)、天平、研钵、微孔滤膜、血细胞分析仪、全自动生化分析仪等。

1.1.4 主要试剂 DNA 提取试剂盒、dNTP和Mix均购自康为世纪生物科技有限公司,FAdV-4引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。

1.2 方法

1.2.1 病料中病毒基因组DNA提取 取发病鸡肝脏,用灭菌剪刀剪碎,置于灭菌研钵内,按照5∶1(V/M)加入PBS液,并加入1000 U/mL青霉素、链霉素,研磨成液体,反复冻融3次,8 000 r/min离心10 min,取上清液经0.22 μm微孔滤器过滤,即为病毒提取液。滤液按照DNA 提取试剂盒(离心柱型)说明书提取DNA,将所得的 DNA 产物保存于-20 ℃冰箱储存备用。

1.2.2 病毒PCR鉴定 根据GenBank中禽腺病毒Hexon基因序列(No.KU587519),参考田开丽[4]设计的引物,设计合成扩增 FAdV-4目的片段的引物,引物序列为:F:5'-TCCATCGACCAGATGGACAACGTCA-3';R:5'-TTACACGGCGTTGCCTGTGGCGA-3';预期扩增片段长度为1 347 bp。FAdV-4引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。以提取的基因组DNA 为模板进行PCR 鉴定,同时做阳性对照。

1.2.3 鸡胚半数致死量(ELD50)的测定 用灭菌的PBS液将病毒提取液10倍递次释成10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6稀释度,分别通过尿囊腔接种9日龄SPF鸡胚,每只鸡胚接种0.1 mL,每个稀释度接种7只鸡胚为1组,同时设立PBS液对照组,以石蜡封口,置于37~38 ℃培养,每天照蛋,24 h之内死亡的鸡胚弃掉,连续培养观察7 d,剖检鸡胚,记录每组死亡鸡胚数目,按照Reed-Muench法计算ELD50。

1.2.4 人工感染动物模型建立 50只27日龄青脚鸡随机分为2组,攻毒组和对照组各25只。攻毒组肌肉注射接种FAdV-4 阳性病料处理滤液0.5 mL/只,对照组肌肉注射0.5 mL/只PBS液,攻毒后饲养15 d,观察记录对照组和攻毒组鸡的精神状态、采食和饮水情况、粪便的变化,以及发病鸡的临床症状和剖检病理变化、死亡鸡只数等。

1.2.5 血液样品采集和检测 取攻毒组发病鸡血清样品15份,对照组血清样品15份,送至郑州颐和医院检测中心,检测血清中总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、间接胆红素(IDBIL)、碱性磷酸酶(AKP)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨(AST)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT),总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、肌酐(Cre)、尿酸(UA)和葡萄糖(GLU)等指标。

2 结果与分析

2.1 病料中FAdV-4的PCR检测

病料经PCR鉴定,扩增结果见图1。由图1可知,在病料中扩增到1 347 bp的特异性条带,表明所收集病料存在FAdV-4感染。

从图9中可以清楚的观察到,当铸膜液中添加不同粒径的ZIF-8后,膜机械性能呈现不同趋势的变化。其中,添加了70 nm的ZIF-8颗粒的MMM表现出最优异的机械性能。其抗拉强度、断裂伸长率和弹性模量均有改进。相比添加其他两种ZIF-8颗粒的MMM,添加40 nm的ZIF-8颗粒的MMM的弹性模量有一定减小,添加了100 nm的ZIF-8颗粒的MMM虽然断裂伸长率显著提升但是弹性模量有所降低。这些可能是由于其不同粒径造成的。

图1 FAdV-4 RCR检测

2.2 鸡胚半数致死量(ELD50)的测定结果

病毒提取液经不同稀释度稀释接种9日龄SPF鸡胚后,每日观察鸡胚死亡情况,按照Reed-Muench法计算ELD50,结果如表1所示。

表1 SPF鸡胚死亡

距离比例 =(70%-50%)/(70%-20%)=0.4,LgLD50=-4+0.4 ×(-1)=-4.4,则LD50=10-4.4,即将病毒提取液10-4.4稀释后,给SPF鸡胚接种0.1 mL,可以使50%的SPF鸡胚死亡。

2.3 人工感染动物模型的建立

攻毒后第1~2天攻毒组鸡无明显临床表现。第3天攻毒组6只鸡出现精神萎靡、头颈紧缩、闭目嗜睡、站立不稳等症状。第4天攻毒组发病鸡达19只,排淡黄绿色稀便,采食量和饮水量均下降,死亡5只。第5天攻毒组发病鸡出现鸡冠苍白,有贫血症状,死亡7只。第6天攻毒组鸡死亡2只,第7天攻毒组鸡死亡1只。第8天后攻毒鸡停止死亡,未死亡鸡只症状逐渐好转。攻毒组共死亡15只鸡,死亡率为60%(15/25),死亡主要集中在第4~5天,发病率为76%(19/25)。对照组鸡均无异常变化。

剖检发病和死亡鸡只可见肌肉苍白(图2a);心包内积有大量黄色透亮液体,心肌变软(图2b);肝脏显著肿大,呈土黄色或淡褐色,质脆易碎,表面有大小不一瘀血斑和出血癍(图2c、图2d);胆囊充盈,胆汁色淡,稀薄如水;脾脏肿大;肺淤血明显(图2e);肾脏肿大,呈土黄色,质软易碎;胸腺萎缩;腺胃乳头稍肿大,靠近肌胃处轻微出血;粪便呈黄色(图2f)。

图2 FAdV-4感染鸡剖检症状

2.4 血清生化指标检测结果

血清生化指标检测结果见表2。由表2可知,攻毒组血清中总胆红素、直接胆红素和间接胆红素均极显著高于对照组(P<0.01);血清中总蛋白和白蛋白含量均显著低于对照组(P<0.05),葡糖糖含量极显著高于对照组(P<0.01)。攻毒组血清中碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶均极显著高于对照组(P<0.01);血清中γ-谷氨酰转肽酶略高于对照组,但二者之间无显著差异(P>0.05);血清中肌酐和尿酸含量均极显著高于对照组(P<0.01)。

表2 血清生化指标检测结果

3 讨 论

3.1 人工感染动物模型的建立

FAdV-4是中国FAdV-I主要流行血清型[8-9]。本试验从河南地区发病鸡体内分离出FAdVH-4毒株,通过肌肉注射途径接种SPF鸡成功复制出FAdV-4感染病理模型,攻毒后第3天鸡只开始出现临床症状,第4天发病数达高峰,发病率达76%,死亡主要集中在第4~5天,死亡率为60%,第7天开始逐渐好转。说明该分离毒株具有高致病性。姜清云[10]研究了FAdV-4分离株GX01和N01对SPF鸡致病性,发现2组鸡均在感染后3 天出现临床症状,5~7 天发病达高峰,但两组鸡发病数目有显著差异。本试验FAdV-4感染鸡的发病时间、死亡高峰、临床症状和剖检病理变化与多数学者[11-13]报道的结果相似。不同的FAdV-4分离株感染后,鸡只的发病时间、发病率、病变程度、死亡率存在差异的原因可能与病毒接种量、接种途径、病毒毒力和接种日龄有一定关系。

3.2 FAdV-4感染对组织器官的损伤

许多学者[5,10,14]研究报道FAdV-4感染后肝组织受到严重损伤,大量病例肝脏先后出现细胞肿胀、颗粒变性、水泡变性、脂肪变性和坏死,坏死灶内可见大量巨噬细胞与淋巴细胞浸润增生,病变的肝细胞内可见核内包涵体,窦状隙狭窄甚至闭塞,胆小管内有大量胆汁淤积。牛玉娟[13]研究报道FAd V-4 的主要靶器官为肝脏和心脏,肝脏中病毒拷贝数在攻毒后第2天达到约106,第5天达到约108,攻毒后第3天肝细胞开始出现病变,第5天肝脏病变最为严重;病毒还诱导肝细胞发生凋亡和自噬,从而发生严重的肝功能障碍。本试验复制出的FAdV-4感染病鸡肝脏、心包、肺脏和肾脏病变最明显。肝脏显著肿大,呈土黄色或淡褐色,质脆易碎,表面有大小不一瘀斑和坏死点;心包内积有大量黄色透亮液体,心肌变软;肺淤血明显;肾脏肿大,呈土黄色,质软易碎。

3.3 FAdV-4感染对肝功能生化指标的影响

血液中的间接胆红素随血液运送到肝脏,被肝细胞摄取与胞浆中载体蛋白相结合后,被转运到滑面内质网生成葡糖醛酸胆红素(直接胆红素)。当肝细胞破坏时,对间接胆红素的摄取、酯化和直接胆红素的排泄都受到影响,引起血清中间接胆红素和直接胆红素均升高[15]。本试验结果显示,FAdV-4感染后鸡血清中总胆红素、直接胆红素和间接胆红素均显著升高,说明FAdV-4感染导致肝细胞对间接胆红素的处理能力下降,同时肝脏生成的一部分直接胆红素通过损伤的毛细胆管渗漏到血窦。

谷丙转氨酶主要存在于肝细胞浆内,为肝脏内活性最强的转氨酶之一,一般1%肝细胞受损,就会导致血液中谷丙转氨酶升高,该酶活性大小可以反映肝脏受损伤的严重程度。谷草转氨酶主要分布在心肌,其次是肝脏、骨骼肌和肾脏等组织中,当相应细胞受损时,胞浆内的谷草转氨酶释放入血,血清浓度可升高。碱性磷酸酶在动物机体内分布较广泛,在肝、肾、大小肠和胎盘等可以检测到,以肝脏最多,当肝脏受到损伤或者障碍时经淋巴途径和肝窦进入血液,同时肝内胆汁排泄障碍反流入血,引起血清碱性磷酸酶升高。本试验结果显示,FAdV-4感染后血清中碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶均极显著升高,血清中γ-谷氨酰转肽酶略有升高,与前人[13-14]报道结果一致。

3.4 FAdV-4感染对肾功能生化指标的影响

鸡的肾脏是尿酸代谢的最重要器官,肾小管上皮细胞有生成和排泄尿酸两种功能,血清中的尿酸含量是评价禽类肾功能的重要指标之一,当肾小管细胞发生变性时,尿酸排泄受阻,会导致尿酸水平升高。肌酐为肌酸代谢的最终产物,血清肌酐通过肾小球过滤,不被肾小管重新吸收,经尿液排出体外;若肾脏受到损伤,肾小球的滤过率降低,会引起血清中肌酐水平升高。本试验结果显示,FAdV-4感染后血清中肌酐和尿酸水平显著上升,与前人[13]报道结果相似。

4 结 论

本试验通过肌肉注射肝脏病毒提取液成功复制出FAdV-4感染病理模型;FAdV-4感染可引起血清中总胆红素、直接胆红素、间接胆红素水平显著升高,总蛋白、白蛋白浓度显著下降,葡糖糖含量显著升高,谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶活性显著升高,肌酐和尿酸水平显著上升。

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