李忠生 王智群 馮秀娟
犬瘟熱病毒檢測技術(shù)的研究進(jìn)展
李忠生 王智群 馮秀娟
犬瘟熱(CDV)在1809年由Jeneer首次報(bào)道。1905年卡爾(Carre)將分離的濾過性致病因子接種動(dòng)物從而復(fù)制出病例,1926年Laidlaw和Duncan利用完全隔離的犬和易感性高的雪貂進(jìn)行了人工感染,該試驗(yàn)肯定了本病的病原為病毒。1980年我國首次分離并獲得了犬瘟熱病毒。犬瘟熱常引起大批犬、貂、狐等動(dòng)物發(fā)病,死亡率可達(dá)30~80%,繼發(fā)細(xì)菌感染是導(dǎo)致死亡率增高的主要原因之一,若并發(fā)肺炎其死亡率可高達(dá)90%以上。國內(nèi)外對CDV進(jìn)行了大量研究, 建立了多種實(shí)驗(yàn)室檢測方法。下面我們從病毒分離、免疫學(xué)和分子生物學(xué)等方面對犬瘟熱病毒檢測技術(shù)進(jìn)行闡述。
病毒的分離培養(yǎng)是確診犬瘟熱最根本的診斷方法。但由于CDV對外界環(huán)境的抵抗力弱,致使病毒的分離成功率很低,此外病毒分離成功率還與分離病毒的細(xì)胞、動(dòng)物的抗體水平、病料采樣的時(shí)間部位、樣品處理方法等因素有關(guān)。目前培養(yǎng)CDV的細(xì)胞有原代培養(yǎng)細(xì)胞和傳代細(xì)胞系兩類。原代培養(yǎng)細(xì)胞主要有犬或貂的肺巨噬細(xì)胞、雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)、犬腎原細(xì)胞、牛胚胎肺細(xì)胞、犬腦細(xì)胞(DB)等;細(xì)胞系有犬腎細(xì)胞系(MDCK)、非洲綠猴腎細(xì)胞系(Vero)、貓腎細(xì)胞系(CRFK)、貓胚胎細(xì)胞系(FE)等。有報(bào)道稱能夠表達(dá)犬淋巴細(xì)胞激活信號(hào)分子的細(xì)胞,對分離CDV非常有效,在感染細(xì)胞1天后即可檢測到病毒,極大地減少傳統(tǒng)分離方法的耗費(fèi)。病料可采用急性病例的胸腺、脾、肝、肺、淋巴結(jié),發(fā)病早期的病例可采淋巴組織,有腦炎癥狀的病例可采小腦等。
病毒鑒定可采用電子顯微鏡對病毒粒子形態(tài)學(xué)進(jìn)行觀察,也可以采用常規(guī)方法進(jìn)行病毒理化試驗(yàn),還可以進(jìn)行動(dòng)物回歸試驗(yàn),觀察是否有犬瘟熱癥狀。
(一)瓊脂免疫擴(kuò)散試驗(yàn)
瓊脂免疫擴(kuò)散試驗(yàn)只能粗略地對抗體進(jìn)行測定,靈敏性略差,因?yàn)椴恍枰褂锰厥鈨x器且容易操作,較適合在基層應(yīng)用。任文陟等用病死貉肝臟為抗原,以犬瘟熱雞胚成纖維細(xì)胞弱毒疫苗免疫綿羊制備瓊脂擴(kuò)散抗體,建立了瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)方法。該方法與電鏡檢查結(jié)果總符合率為90%。
(二)SPA協(xié)同凝集試驗(yàn)
SPA協(xié)同凝集試驗(yàn)主要用于感染犬瘟熱動(dòng)物血清中抗體的檢測,具有快速、特異、易于操作、樣品可長期保存等優(yōu)點(diǎn),易于推廣。劉鼎新等采用這種方法和瓊擴(kuò)試驗(yàn)分別對臨床疑似犬瘟熱的病犬進(jìn)行檢測,結(jié)果表明兩種方法結(jié)果一致。劉潤珍等制備了犬瘟熱快速診斷試劑,并確定了制備工藝及標(biāo)準(zhǔn)操作程序,3~5 min內(nèi)即可獲得診斷結(jié)果。利用糞便和尿液檢查抗原不受疫苗接種的干擾。
(三)免疫組化技術(shù)
免疫組化技術(shù)主要用于犬瘟熱的死后診斷,因其能檢測CDV在各組織臟器的分布情況,可以為檢測樣品的篩選提供依據(jù),但其需要特異的抗體結(jié)合反應(yīng)。本法不須用熒光顯微鏡、標(biāo)本可以長期保存,這些都是優(yōu)于熒光抗體法之處。顯色后的標(biāo)本可在普通顯微鏡下觀察,抗原所在部位DAB顯色液呈棕黃色,還可用常規(guī)染料作反襯染色,細(xì)胞結(jié)構(gòu)更清晰,有利于抗原的定位。遇秀玲等采用免疫組化間接BA法,對疑似CD的病犬臟器組織中的抗原進(jìn)行了定位檢查和系統(tǒng)病理學(xué)觀察,結(jié)果表明病犬的多個(gè)組織器官均可見抗原陽性反應(yīng)。Gathumbi等認(rèn)為該方法也可用于石蠟包埋的組織、福爾馬林固定或培養(yǎng)物中CDV的組織學(xué)檢測。
(四)免疫熒光技術(shù)
免疫熒光技術(shù)是指用熒光素標(biāo)記抗原或抗體,用熒光顯微鏡觀察熒光以示蹤相應(yīng)的抗原或抗體的方法。本方法具有反應(yīng)特異性、染色快速等特點(diǎn),可在細(xì)胞水平上進(jìn)行抗原定位,是目前國際通用的診斷CDV的公認(rèn)手段。
Coffin等建立免疫熒光方法來診斷犬瘟熱,認(rèn)為該方法可促進(jìn)犬瘟熱的特異性診斷,但是需要特殊設(shè)備,且通常需要在專門的試驗(yàn)室中進(jìn)行。在試驗(yàn)室中可用直接或間接熒光素標(biāo)記的CDV抗體染色,并用熒光顯微鏡進(jìn)行檢查。
(五)血清中和試驗(yàn)
中和試驗(yàn)是根據(jù)抗體能否中和病毒的感染性而建立的免疫學(xué)試驗(yàn),敏感性高、特異性強(qiáng),是診斷CD、評價(jià)CD疫苗免疫效果、監(jiān)測免疫犬抗體水平的標(biāo)準(zhǔn)方法。Appel等利用微量血清中和試驗(yàn)對樣品進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)此方法具有很高的敏感性和特異性。血清中和試驗(yàn)雖然有很多優(yōu)點(diǎn),但試驗(yàn)所需時(shí)間較長,工作量大,通常需幾天,因此不利于CDV快速診斷。
(六)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)
目前ELISA是已用于感染犬血清和腦脊液中病毒性抗原的檢測。其過程是將抗原(或抗體)吸附于固相載體上,然后進(jìn)行免疫酶反應(yīng),底物顯色后用分光光度計(jì)或肉眼判斷結(jié)果。ELISA方法包括間接法、夾心法、雙抗體夾心法、競爭法等,該方法具有快速、靈敏、簡便的特點(diǎn),在CD的流行病學(xué)調(diào)查和CD的免疫情況評估工作中常用到該方法,尤其適合規(guī)模很大的樣品的檢測。Blixenkrone-Moller等建立了檢測抗犬瘟熱病毒IgM的ELISA,用于犬和水貂CDV早期感染的檢測。傳統(tǒng)的ELISA方法用犬瘟熱病毒細(xì)胞培養(yǎng)物做包被抗原,CDV在細(xì)胞上繁殖量低而且抗原提純難度較大,用基因技術(shù)有望解決這一難題。簡中友等用重組N蛋白作為包被抗原建立了檢測CDV抗體的間接ELISA方法,并與進(jìn)口診斷試劑盒比較,符合率分別為92.4%、97.1%。為免疫犬群抗體檢測、CDV的早期診斷和CDV流行病學(xué)調(diào)查提供了一種簡便的血清學(xué)診斷方法。
(七)免疫膠體金技術(shù)
1971年,F(xiàn)aulk和Taylon將兔抗沙門氏菌抗血清與膠體金顆粒結(jié)合,用免疫膠體金標(biāo)記技術(shù)研究沙門氏菌壁細(xì)胞抗原成分,首次將膠體金標(biāo)記技術(shù)引入免疫化學(xué)。此后,膠體金作為新型免疫標(biāo)記技術(shù)快速發(fā)展,許多學(xué)者進(jìn)一步證實(shí)膠體金穩(wěn)定又能迅速吸附蛋白質(zhì),可以作為探針精確定位細(xì)胞表面及細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、激素、抗原等生物大分子。進(jìn)入20世紀(jì)90年代初期,免疫膠體金又與固相膜結(jié)合發(fā)展了以膜為固相載體的免疫膠體金快速診斷技術(shù),它是當(dāng)前快速敏感的免疫檢測技術(shù)之一,具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。
膠體金標(biāo)記抗體實(shí)質(zhì)是抗體被膠體金顆粒吸附到表面的過程,這種吸附屬于物理性吸附,對抗體生物活性影響很小,容易獲得較高的標(biāo)記率;而膠體金不屬于生物活性物質(zhì),大大減少了干擾檢測結(jié)果的因素。膠體金免疫層析技術(shù)是用于肉眼水平的免疫檢測,具有試劑和樣本用量小、肉眼易判斷、攜帶方便、敏感度和特異性高、結(jié)果可長期保存、不需特殊設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),適用于現(xiàn)場大量樣本的檢測。用膠體金標(biāo)記抗CDV的單克隆抗體,然后與樣品中的CDV結(jié)合,形成雙抗體夾心結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)出肉眼可見的紅色條帶。該法靈敏度高、特異性強(qiáng),操作簡便、快速,結(jié)果準(zhǔn)確、易于判讀。
分子生物學(xué)的發(fā)展為犬瘟熱的研究開辟了新的途徑,并提供了多種新的檢測方法和手段,CDV致病機(jī)理、分子病毒學(xué)以及免疫學(xué)等許多相關(guān)研究得以迅速的發(fā)展,其中分子生物學(xué)診斷技術(shù)研究也得到快速的發(fā)展,但這些診斷方法尚處在試驗(yàn)室階段。利用分子生物學(xué)技術(shù)克隆表達(dá)CDV主要的結(jié)構(gòu)和功能蛋白,盡快研制出特異性診斷抗原或特異核酸探針,對本病的診斷有重要意義,該技術(shù)將來有著廣闊的前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>
(一)核酸雜交技術(shù)
核酸分子雜交技術(shù)是將具有互補(bǔ)核苷酸序列的兩條單股核酸分子放入同一反應(yīng)體系中,兩條互補(bǔ)鏈重新締合成雙鏈。該技術(shù)也是一種分子雜交技術(shù),是免疫學(xué)診斷技術(shù)后發(fā)展的一項(xiàng)以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)的新技術(shù),具有敏感性高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)。Zurbriggen等用地高辛標(biāo)記的CDV N基因互補(bǔ)的特異性RNA做為探針,可檢測到單個(gè)感染細(xì)胞中存在的目的核酸序列,特異性較強(qiáng)。李金中等根據(jù)Barret報(bào)道的CDV Onderstepoort株F基因序列,在國內(nèi)首次建立了犬瘟熱病毒RT-PCR診斷方法,并成功的應(yīng)用于臨床診斷。盡管此種方法具有很多優(yōu)點(diǎn),但核酸雜交技術(shù)受設(shè)備、操作人員等多種條件的影響而難于在臨床推廣。
(二)PCR技術(shù)
PCR技術(shù)能對病毒特異性核酸片段進(jìn)行檢測,具有敏感性高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于病毒檢測。其中反轉(zhuǎn)錄—聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)診斷法的敏感性和特異性均高于傳統(tǒng)診斷方法,因而RTPCR廣泛應(yīng)用于臨床樣品中的病毒檢測。尤其在犬瘟熱發(fā)病早期,對機(jī)體特異性免疫抗體無法檢測時(shí)RTPCR非常有效。
Chulakasian等根據(jù)F基因、M基因之間非編碼區(qū)的區(qū)別設(shè)計(jì)多重?cái)U(kuò)增穩(wěn)定突變體系PCR方法(ARMSPCR)也能達(dá)到區(qū)分自然感染后發(fā)病還是疫苗引起的癥狀的目的。黃國君等和Gabriella等等分別建立SYBR Green Real-time RT-PCR和 TaqMan Real-time RT-PCR檢測CDV,均獲得較高的敏感性和特異性,最小檢測量為100個(gè)RNA,動(dòng)物的各種組織和器官均可用來檢測。
(一)離子捕獲電鏡檢查法
采用電鏡是直接檢測CDV的一種簡便、快速的方法,但很難與同科的其他病毒相區(qū)別,所以一般不作為常規(guī)手段。離子捕獲電鏡檢查法通過濃縮和提純病毒而提高檢出率,比常規(guī)電鏡技術(shù)的結(jié)果好,且只需2~3 h,快速準(zhǔn)確。常國權(quán)等用離子捕獲電鏡技術(shù)檢測CDV,結(jié)果顯著好于常規(guī)電鏡技術(shù)。房紅瑩等改良了離子捕獲電鏡法,將其與免疫電鏡技術(shù)結(jié)合,效果又比單純離子捕獲電鏡法好,提高了完整CDV粒子的檢測率。
(二)包涵體檢查法
包涵體的檢查是診斷CD的重要輔助方法。因?yàn)镃DV與狂犬病病毒、犬傳染性肝炎病毒等所形成的包涵體及細(xì)胞某些反應(yīng)產(chǎn)物難以區(qū)分,易出現(xiàn)假陽性,所以還要與其它方法相結(jié)合才能確診。未死亡的病犬,刮取鼻、眼結(jié)膜、瞬膜和膣等粘膜;死亡的犬,刮取膀胱、膽管、膽囊等黏膜。包涵體大多存在于胞漿內(nèi),一個(gè)細(xì)胞內(nèi)可能有1~10個(gè)圓形或橢圓形的包涵體。程世鵬等研究發(fā)現(xiàn)包涵體在用強(qiáng)毒的狐和貂的膀胱黏膜涂片中存在,而注射疫苗組和對照組則包涵體的存在。Kolbl等在研究病犬的血液變化時(shí)發(fā)現(xiàn),在染色的血液涂片中常能檢出包涵體,其中淋巴細(xì)胞檢出少,單核細(xì)胞、嗜中性白細(xì)胞和紅細(xì)胞檢出更少。
(作者單位:李忠生、馮秀娟,公安部南京警犬研究所,210012)
(王智群, 南京金盾動(dòng)物藥業(yè)有限責(zé)任公司,210012)