林淑玲,楊玉棟,馬海營,沈葉盛,趙 君?*,孟凡亮*
(1.山東省棲霞市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 棲霞 265300;2.山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院/山東省動物生物工程與疾病防治重點實驗/山東省畜禽疫病防制工程技術(shù)研究中心,山東 泰安)
豬流行性腹瀉(Porcine epidemic diarrhea,PED)是由豬流行性腹瀉病毒(PED virus,PEDV)引起的以感染豬嘔吐、腹瀉為主要臨床特征的高度傳染性腸道疾病,各年齡段豬均易感,尤其對仔豬危害最大。1973年,上海農(nóng)科院獸醫(yī)研究所從發(fā)生腹瀉病豬中分離到一株病毒,經(jīng)鑒定確認為豬流行性腹瀉病毒。該病自 2010年發(fā)生較大變異,對我國養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。
PEDV屬于尼多病毒目(idovirales)、冠狀病毒科(Coronaviridae)、冠狀病毒屬(Coronavirus)的一種單鏈 RNA 病毒[1]。該病毒粒子呈多邊形,大部分為球型,直徑 95~100 nm,由于具有包裹病毒的囊膜結(jié)構(gòu),因此對有機溶劑敏感,對熱相對不敏感[2]。病毒全長28kb左右,編碼4個結(jié)構(gòu)蛋白(S、E、M、N)、16個非結(jié)構(gòu)蛋白(NSP1-NSP16)及由ORF3編碼的輔助蛋白[3]。其中結(jié)構(gòu)蛋白 S是病毒表面蛋白,與病毒的入侵、體外復制的適應(yīng)性有關(guān),有報道近幾年流行毒株中 S基因出現(xiàn)多處插入與缺失,呈現(xiàn)遺傳多樣性,因此S基因常用于PEDV遺傳進化研究,作為研究其分子生物學特征的主要檢測對象[4]。
2021年2月,山東省泰安市某豬場仔豬出現(xiàn)腹瀉、嘔吐癥狀,仔豬大批死亡。筆者實地考察后,剖檢病死豬,采集病料,經(jīng) PCR、病理組織學觀察,擴增其 S基因進行遺傳進化分析,最終確診該病例為PEDV感染導致的豬流行性腹瀉。針對臨床癥狀采取相應(yīng)的治療措施,效果良好。本試驗為研究PEDV遺傳進化規(guī)律提供了一定的理論依據(jù),對目前PEDV的防控具有重要意義。
1.1.1 發(fā)病豬糞便 2021年2月,山東省泰安市某規(guī)?;i場 9日齡仔豬出現(xiàn)腹瀉、嘔吐癥狀2 d,表現(xiàn)該癥狀后的豬仔死亡率近 45 %。剖檢送檢豬只發(fā)現(xiàn)小腸趨于透明,內(nèi)含有大量黃色液體,為PED的典型癥狀,疑似PEDV感染。采集發(fā)病豬的糞便樣品,共8份,置于青霉素瓶中凍存送檢。
1.1.2 主要試劑與材料 核酸提取試劑盒(Easypure Viral DNA/RNA Kit)、克隆試劑盒(pEASY-T1 Simlie)均購自北京全式金生物技術(shù)有限公司;膠回收試劑盒(Biospin Gel Extraction Kit )購自杭州博日科技有限公司;瓊脂糖粉購自 Sigma 公司;Taq 酶(VazymeHiScript II One Step RT-PCR Kit、DL 2 000 DNAMarker)購自諾威贊(南京)有限公司,其他化學試劑均為分析純產(chǎn)品。
1.2.1 臨床剖檢與病理組織學觀察 對病死豬進行病理剖檢,觀察記錄病死豬各臟器組織病變。取腸道樣品,4%福爾馬林固定,按照常規(guī)方式制作石蠟切片,經(jīng) HE染色后鏡檢觀察組織病理學變化。
1.2.2 糞便樣品處理 每份糞便加入 5倍體積的PBS緩沖液稀釋,5 000 r/min 4 ℃ 離心10 min,吸取上清液用于提取 RNA或接種細胞。待 Vero細胞單層密度達 80 % 后,取適量的糞便處理液,經(jīng) 0.22 μm濾器過濾除菌,DMEM 1:1稀釋糞便處理液,然后接種細胞,同時加入適量胰酶,培養(yǎng)3 d后,反復凍融3次后,過濾取1 ml接種下一瓶細胞,如此連續(xù)盲傳 5代,然后吸取第五代細胞上清液進行PEDV病原檢測。
1.2.3 PEDV的PCR檢測與遺傳進化分析 按照核酸提取試劑盒提取細胞上清 RNA,反轉(zhuǎn)錄成cDNA。針對PEDV的S基因設(shè)計特異性引物:上游引物;TTCTGAGTCACGAACAGCCA,下游引物:CATATGCAGCCTGCTCTGAA,引物由上海生工合成,使用時稀釋為 10 μM。按照VazymeHiScript II One Step RT-PCR Kit(Dye Plus)試劑盒說明書反轉(zhuǎn)錄,反應(yīng)程序為:逆轉(zhuǎn)錄,50 ℃ 30 min;預變性,94 ℃ 3 min;變性,94 ℃ 30 s;退火,53 ℃ 30 s;延伸,72 ℃1 min;35個循環(huán);總延伸,72 ℃ 7 min。瓊脂糖凝膠電泳 40 min,觀察 651 bp處有無特異性條帶。將陽性特異性條帶進行切膠回收,純化后,連接 pMD18-T載體構(gòu)建重組質(zhì)粒,隨后轉(zhuǎn)入大腸桿菌,篩選陽性菌落后,提取質(zhì)粒,送上海生工測序。測序結(jié)果通過 MEGA6軟件中的Maximum Likehood tree方法進行該分離菌株的遺傳進化分析。
患病豬精神沉郁,由于脫水導致形體消瘦,排黃色稀便。剖檢病死豬可見腸壁變薄透明,如圖 1所示,并在腸腔內(nèi)聚集大量黃色液體,腸系膜血管充血,且腸系膜淋巴結(jié)水腫,腸道乳糜管減少,疑似PEDV感染。
圖1 臨床剖檢癥狀
組織學病變包括急性彌漫性嚴重的萎縮性腸炎,盲腸和結(jié)腸皮下水腫及淺層上皮細胞輕度空泡化。腸上皮細胞空泡化或大量細胞脫落。萎縮的絨毛發(fā)生融合并由退行性或再生的扁平上皮覆蓋,在固有層中存在炎性細胞浸潤,見圖2。
圖2 腸道病理組織學觀察結(jié)腸絨毛萎縮變性,充血出血
提取盲傳5代后的細胞上清中的RNA,以反轉(zhuǎn)錄后的cDNA為模板,以F:TTCTGAGTCAC GAACAGCCA,R:CATATGCAGCCTGCTCTG AA為引物,進行PCR擴增,瓊脂糖凝膠電泳,結(jié)果如圖3所示,采集的8份樣品中,有3份為PEDV陽性,陽性率為37.5 %。
圖3 臨床樣品中PEDV的PCR檢測結(jié)果
將陽性特異性條帶進行切膠回收,連接轉(zhuǎn)化后篩選陽性菌,提取質(zhì)粒,送上海生工測序。測序結(jié)果顯示,三份樣品 S基因同源性 99.5 % 為同一毒株。通過MEGA6軟件中的Maximum Likehood tree方法進行該分離毒株的遺傳進化分析。從GeneBank中選取不同年份的8株P(guān)EDV序列進行比對,結(jié)果發(fā)現(xiàn)分離株TA2020屬于GII群。
圖4 分離株TA2020遺傳進化分析(*為分離株)
PEDV于1997年在比利時首次被分離并劃分為冠狀病毒,20世紀80~90年代該病毒在日本、韓國流行。2005~2008年在意大利、泰國等國時有發(fā)生,2010年在我國暴發(fā)PED。每一次的暴發(fā)流行,都會給當?shù)氐酿B(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失[5]。本次豬場雖然接種了CV777滅活苗,但仍然檢測到 PEDV,這說明類似的疫苗保護性較差。在本研究中,被感染豬為 9日齡哺乳仔豬,患病后死亡率接近95 %,病豬精神沉郁排黃色稀便。剖檢病死豬可見腸壁變薄透明,在腸腔內(nèi)聚集大量黃色液體,并且胃內(nèi)有乳凝塊,腸系膜血管充血,且腸系膜淋巴結(jié)水腫,腸道乳糜管減少。病理組織學觀察發(fā)現(xiàn),盲腸和結(jié)腸皮下水腫及淺層上皮細胞輕度空泡化,這與該病毒的致病機制相關(guān)。
此外,取病料檢測到PEDV感染,且陽性率為37.5 %,擴增其S基因,并進行序列比對發(fā)現(xiàn)其與 SD2014株 S基因同源性 96.67 %,據(jù)報道,SD2014株是屬于 GII群(突變?nèi)海?,但是此豬場之前免疫的經(jīng)典毒株CV777屬于GI群(經(jīng)典群),故而分析這可能是導致免疫效果不理想的原因[6]。這一點提示,不同豬場應(yīng)該根據(jù)實際情況,有選擇地接種市面上的其他有關(guān) GII群的疫苗株。
此病例提示,在平時要做好預防策略,做好安全措施,加強防御工作,加強保溫,定期消毒[7]。養(yǎng)豬戶要對豬舍進行大范圍的消毒殺菌工作,在豬舍的周圍撒上生石灰,防止豬流行性腹瀉導致的腹瀉的大范圍傳播,避免對其他的養(yǎng)豬場產(chǎn)生不利影響[8]。有病豬出現(xiàn)時,應(yīng)立刻病豬注射疫苗、血清或干擾素等,阻止該病毒的蔓延。同時對癥治療,在水中加入口服補鹽液以防止脫水,當病豬出現(xiàn)腸道痙攣的現(xiàn)象,用阿托品等來緩解治療,給病豬服用次硝酸鉍、木炭等藥物可以止瀉;可在病豬的飲水中添加氟苯尼考、丁胺卡那霉素、可以防止病豬腸道進一步感染[9]。
本研究對該豬場暴發(fā)的流行性腹瀉進行了較為系統(tǒng)的診斷,并提出防控措施,可為該病的診斷和防控提供一定幫助。