简析非洲猪瘟病毒快速检测方法研究进展

2022-11-21 17:58董红艳
中国畜禽种业 2022年2期
关键词:猪瘟荧光抗体

董红艳

(河北省廊坊市农业农村局 065000)

非洲猪瘟(African Swine fever,East African Swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起,ASFV 是一类复杂的DNA病毒,直径较大,能达到175~210nm。成熟体有两层以上衣壳,外部包裹囊膜。该病毒是现在已知唯一的昆虫媒介DNA病毒。经细胞迭代或血清阻断后可丧失吸附特性。

1 非洲猪瘟的性质及危害

非洲猪瘟(ASF)最早在非洲肯尼亚被发现,目前在非洲、欧洲、美洲的几十个国家流行,在我国东部、东北部和西南部也有非洲猪瘟疫情传播。该病在临床上存在全身出血、发热、神经系统障碍等症状,并有以下几个特点,发病时间短、传染速度快、致死率高等。所有品种、年龄的野猪或家猪一旦接触都可能感染ASFV 病毒,该病对养殖业影响极大,给农民与养殖户的经济效益以沉重打击,还拉动了猪肉价格急剧上涨,抬高了物价,给国家正常的农业生产带来不小损失。

目前,还没有研制出针对ASFV 的特效药,由于ASFV 病毒基因组十分复杂,其不同毒株的基因组长度可能在171~191kb 之间,编码151~166 个阅读框,基本可分为24 个基因型。变异可能性较高,具有逃逸免疫机制,对病毒作用于宿主的过程也不清楚,所以其疫苗研发进度极为缓慢。现今的防控基本以加强隔离、减少接触、屠宰带病牲畜、对养殖地带进行全方位消杀等手段为主。所以,对于ASFV 病毒的早期识别与检测显得极为重要。

2 非洲猪瘟病毒的快速检测方法

2.1 从病原着手实现的检测方法

2.1.1 病毒分离培养检测技术

病毒分离培养检测技术是最传统的检测方法之一,有“金标准”的美誉。操作方法:一般先将疑似的ASFV 样本接种于单核细胞或合适的原代细胞中,培养期间,根据病毒增殖情况可适量添加生长因子、血清等,最终获得分离出来的毒株。对其进行鉴定,一般出现红细胞吸附现象48~72h 后,细胞出现病变情况即可说明疑似样本中含有ASFV。

2.1.2 荧光抗体检测技术

荧光抗体检测(FAT)也是常用的一种检测方式,其特点是较为经济,检测时间较短。原理是使用荧光色素结合抗体检测,将疑似感染的ASFV 样本固定于显微镜下,加入血清,血清中被荧光素标记的抗体即可与样本中的抗原相结合,但由于该方式必须使用显微镜,不能用于现场检验[1]。

2.1.3 红细胞吸附检测技术

ASFV 病毒在对细胞进行感染期间会发生吸附红细胞(HAD)的现象,因此,细胞病变之前能观察到红细胞形成的特殊图像。红细胞吸附检测是世界卫生组织推荐的ASFV 检测方法之一,时间较短,只需要4~10h,但ASFV 病毒中也存在没有HAD 现象的毒株,因此,这种检测技术逐渐被PCR 检测技术所代替。

2.2 核酸检测技术

ASFV 病毒的核酸检测技术分为多种,如PCR 检测技术、荧光定量PCR 技术、微滴数字PCR 技术、LAMP 技术等。

2.2.1 PCR 检测技术

在实验室环境下,PCR 是检测ASFV 病毒应用最广泛的技术之一,该方法简单高效、经济性好,能用于现场检测,该技术根据较为复杂的基因型来设计,因此,能检测出各类基因型的ASFV 病毒,而且这种检测技术不仅能检出宿主样品中的ASFV 病毒,甚至能对携带病毒的昆虫进行检验,敏感性较高。

当PCR 反应结束后,实验人员需要对反应产物进行观察,看是否存在特异性条带物,这一过程需要开启器皿,容易污染成品,造成假阳性的情况。而在临床试验中,样品也有多种成分可能抑制PCR 反应,造成假阴性的结果。因此,在进行PCR 反应前,试验人员需要对疑似感染样品,包括其中的血红素、代谢物、酸性多糖与糖蛋白组分进行预处理。

2.2.2 荧光定量PCR 检测技术

荧光定量PCR 检测技术(qPCR)操作步骤较为简单,试验流程较为方便,检测结果较为准确,该方法即在普通PCR检测技术的基础上进行添加荧光色素或荧光探针,利用荧光来实时监测整个PCR 反应过程,并进行记录。通过这种方法,可以对普通PCR 反应中的样品进行定量分析,使其更加敏感、高效,并且该方法只对ASFV 病毒生效,其他病毒如猪口蹄疫病毒、禽流感病毒等都为阴性。整个检测过程可缩短至1h 以内,检测结果较为准确,极大提高了检测人员的工作效率,为识别ASFV 病毒提供了切实有效的措施。

2.2.3 微滴数字PCR 检测技术

微滴数字PCR 检测技术(ddPCR)是一种新兴技术,对样品的核酸分子进行定量检测,与荧光定量PCR 检测技术相比,该技术不需要绘制标准曲线,检测结果更加准确,目前,该技术被广泛应用于各类动物病毒的检测实验中,邬旭龙等针对K205r 基因组建立的微滴数字PCR 技术,其最低可以达到0.36 拷贝,也不会与其他动物病毒或样品成分发生反应,敏感度较高,检测效率较好。但该方法需要昂贵的检测仪器设备,并有较为严格的专业技术要求,只适合于潜伏期的病毒检测和小规模测试。

2.2.4 LAMP 技术

LAMP 技术是在体外恒温的条件下完成的检测方法,用肉眼即可判断检测结果,避免使用实验仪器,加快了检测速度,降低了检测成本,对其他牲畜病毒也不会发生交叉反应,比较适用于基层现场检测[2]。

2.3 从抗体着手实现的检测方法

2.3.1 ELISA 检测技术

酶联免疫检测技术(ELISA)是世界卫生组织指定使用的抗体检测方法,其特点是方便、快速,并可脱离人工,使用电子设备就能实现大批量检测。在西方,ELISA 技术的使用历史较长,从20 世纪70 年代末就已经开始了。在国内目前的实验室环境多采用间接ELISA 技术进行检测。邬旭龙等利用PK205R 作为包被抗原,建立了一种较为快速的间接ELISA 技术,该技术特异性较高,敏感性也较好,变异系数一般小于10%,优化了反应条件,提高了检测效率。

2.3.2 胶体金免疫试纸检测技术

胶体金免疫试纸检测技术利用胶体金颗粒作为免疫标记,结果可利用肉眼进行分辨,不需要仪器设备,具有快捷方便、效率较高的特点。国内目前的免疫试纸制备已达到较为先进的水平,敏感性高,与其他病毒无交叉反应,在基层或现场的检测环境中拥有较好的前景。林彦星等制备的免疫层析试纸条与进口ELISA 检测技术的临床对比率已达到100%。

2.4 其他病毒检测方法

如免疫印迹检测法,其原理与荧光抗体检测技术类似,敏感度较高,适应性较强,与其他病毒不发生反应。但需求较为苛刻的实验条件与较为先进的仪器设备,不利于基层快速检测。

Abad 设计了一种晶体式生物传感器进行ASFV 病毒的抗体检测,可在半小时内出结果。Luminex 悬浮芯片技术以不同比例的荧光材料标记出不同抗体分子,与感染样品结合后由流式细胞仪进行检测。其敏感度与效率高于ELISA 检测法[3]。

2.5 各类检测方法的优缺点对比

目前,实验室环境中应用最为广泛的还是PCR 检测技术与荧光定量PCR 检测技术,病毒分离培养检测虽然检测结果较为准确,特异性较高,但时间过长,不利于疫情的快速控制。有部分ASFV 毒株不存在吸附红细胞的现象,因此,应与PCR 结合使用。胶体金免疫试纸检测法虽然速度快,适用于基层快速检测,但试纸容易污染,最终结果还应结合PCR 检测技术进行判断。LAMP 技术由于需要打开器皿进行观察,更易造成产物污染,发生假阴性或假阳性现象。

3 结论

非洲猪瘟已在世界范围内大规模传播,有效药与疫苗的研制也遥遥无期,我们要做好打一场防控持久战的准备。一方面,应积极进行ASFV 病毒检测方法的不断探索,提高检测效率,降低检测误差。另一方面,应努力推进疫苗与药物的研发,争取早日攻克这一影响畜牧业发展的顽固病毒。

猜你喜欢
猪瘟荧光抗体
非洲猪瘟对菲律宾已造成1350亿比索的损失
抗GD2抗体联合细胞因子在高危NB治疗中的研究进展
非洲猪瘟常态下猪场建设的12345
携IL-6单克隆抗体靶向微泡破坏技术在兔MI/RI损伤中的应用
人-人嵌合抗丙肝抗体检测阳性对照品的研制及应用
猪瘟疫苗在猪瘟防治上的应用技术
魔力荧光色
一种用于抗体快速分离的嗜硫纳米粒子的制备及表征
玛卡荧光碳点的合成及用于苦味酸的荧光检测
Fluorescence world荧光人间