摘" 要:本研究采用免疫膠體金技術(shù)(immune colloidal gold technique,ICGT),以犬細(xì)小病毒單克隆抗體作為膠體金的標(biāo)記物及檢測(cè)線診斷物、羊抗鼠IgG抗體作為質(zhì)控線,制備犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡。結(jié)果顯示,制備的試紙卡可在10 min內(nèi)完成顯色,對(duì)其他犬源病毒不存在交叉反應(yīng),具有較高的特異性;犬細(xì)小病毒滅活病毒液的梯度稀釋檢測(cè)結(jié)果顯示,制備的試紙卡具有較高的靈敏度,可達(dá)到4×109 TCID50/mL;通過(guò)對(duì)50份樣本的檢測(cè),并與PCR結(jié)果進(jìn)行比對(duì),符合率達(dá)92.00%;同時(shí),試紙卡可在室溫(22~25 ℃)穩(wěn)定保存約8個(gè)月,在4 ℃環(huán)境中穩(wěn)定保存約10個(gè)月。本研究所制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡具有較高的敏感性、特異性、重復(fù)性與穩(wěn)定性,對(duì)犬細(xì)小病毒的臨床診斷評(píng)估具有一定的參考意義。
關(guān)鍵詞:犬細(xì)小病毒;抗原檢測(cè);膠體金免疫層析
中圖分類號(hào):S852.23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-0769(2024)03-0018-05
犬病毒性腹瀉是危害犬的一種重要疾病[1],其中犬細(xì)小病毒(canine parvovirus,CPV)是導(dǎo)致犬健康問(wèn)題的常見(jiàn)的病原體,引起了獸醫(yī)相關(guān)行業(yè)從業(yè)者和犬飼養(yǎng)者的極大關(guān)注。CPV屬于細(xì)小病毒科,是一種具有二十面體結(jié)構(gòu)的無(wú)包膜DNA病毒,直徑約25 nm,包含約5 kb的線性單鏈基因組[2]。CPV是引起犬(尤其是幼犬)死亡和發(fā)病的重要原因之一[3],病毒在傳播過(guò)程中還會(huì)發(fā)生重組、變異和繼發(fā)感染等情況,因此對(duì)CPV的預(yù)防、檢測(cè)和控制應(yīng)加以重視[4]。
目前,對(duì)CPV的預(yù)防多采用疫苗注射的方式。對(duì)CPV的檢測(cè)常采用分子生物學(xué)和免疫學(xué)方法。其中PCR為常采用的分子生物學(xué)手段,具有高準(zhǔn)確性,同時(shí)可以對(duì)感染進(jìn)行分類。血紅細(xì)胞凝集實(shí)驗(yàn)、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)和免疫膠體金技術(shù)(immune colloidal gold technique,ICGT)等為CPV主要的免疫學(xué)檢測(cè)手段[5]。
然而,PCR與ELISA檢測(cè)需要大量的時(shí)間、儀器與相關(guān)專業(yè)背景知識(shí),血紅細(xì)胞凝集實(shí)驗(yàn)又受紅細(xì)胞狀態(tài)的直接影響,因此,本研究以ICGT技術(shù)為基礎(chǔ),采用抗犬細(xì)小病毒單克隆抗體為原料,制作出了犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡。該方法具有快速、簡(jiǎn)便和易于操作等優(yōu)點(diǎn),適用于現(xiàn)場(chǎng)與當(dāng)下的結(jié)果定性判定,對(duì)CPV的抗原監(jiān)測(cè)以及相關(guān)流行病學(xué)的調(diào)查具有重要意義。
1" 材料與方法
1.1 材料
氯金酸(AuCl4H)和牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)購(gòu)自Sigma公司,檸檬酸三鈉購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,硝酸纖維素膜購(gòu)自Sartrious公司,玻璃纖維膜和吸水紙購(gòu)自懷遠(yuǎn)縣通成紙制品有限公司,PVC板購(gòu)自南通浩杰特貿(mào)易有限公司,犬細(xì)小病毒單克隆抗體以及羊抗鼠IgG、犬細(xì)小病毒滅活病毒液(1×106 TCID50/mL)、犬瘟熱病毒滅活病毒液、犬冠狀病毒滅活病毒液和犬腺病毒滅活病毒液由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所保存并提供,20份犬細(xì)小病毒陽(yáng)性樣本、20份犬細(xì)小病毒陰性樣本(通過(guò)PCR檢驗(yàn))以及50份犬臨床眼、鼻分泌物待檢樣本由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院提供。
1.2 犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡的制備
1.2.1 膠體金的制備
采用檸檬酸三鈉還原法對(duì)膠體金溶液進(jìn)行制備。取100 mL超純水于250 mL錐形瓶中,隨后加入1.0 mL 1.0%氯金酸溶液,并置于磁力攪拌器上連續(xù)攪拌并加熱至沸騰。在攪拌過(guò)程中,快速加入1.6 mL 1.0%檸檬酸三鈉溶液,可觀察到溶液逐漸由淺黃色變?yōu)橥该?,又變?yōu)榛液谏?,最后變?yōu)榫萍t色,繼續(xù)加熱20 min,加熱結(jié)束后持續(xù)攪拌,冷卻至室溫,最后加入超純水定容至100 mL,置于棕色瓶中 4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 膠體金-抗原復(fù)合物的制備
取1.2.1制備的膠體金溶液20 mL,加入超純水潤(rùn)洗后的燒杯中,一邊快速攪拌一邊滴加一定量的0.2 M K2CO3溶液,調(diào)整溶液pH至8.0,隨后加入62.5 μL抗犬細(xì)小病毒單克隆抗體(3.2 mg/mL),繼續(xù)攪拌20 min,再加入終濃度為0.5%的BSA,繼續(xù)攪拌20 min。4 ℃ 8 000 r/min離心20 min,棄上清,沉淀溶于含5%蔗糖的磷酸緩沖液(0.05 mol/L)中,置于棕色瓶中4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 免疫層析試紙卡的制備
該試紙條由樣本墊、金標(biāo)物結(jié)合釋放墊、硝酸纖維素膜、吸水墊和粘有一層聚氯乙烯片材作為襯膜的塑料聚乙烯板組成。將玻璃纖維用含 0.5% BSA、1%聚乙烯吡咯烷酮-40、0.5%表面活性劑S9(tetronic 1307)的Tris-HCL緩沖液(0.02 mol/L)封閉后,置于37 ℃恒溫箱中干燥12 h以上,即為樣本墊。將膠體金-抗原復(fù)合物噴涂于金標(biāo)物結(jié)合釋放墊上,并進(jìn)行真空干燥。將羊抗鼠IgG抗體(1 mg/mL)和犬細(xì)小病毒單克隆抗體(1.5 mg/mL)分別包被為硝酸纖維素膜上的質(zhì)控線和檢測(cè)線,隨后置于37 ℃恒溫箱中干燥12 h以上。將以上組分按照樣本墊、金標(biāo)物結(jié)合釋放墊、硝酸纖維膜以及吸水墊的順序依次粘在塑料聚乙烯板上,切成寬為" "2.8 mm的試紙卡,加干燥劑密封,室溫保存。
1.2.4 樣本的檢測(cè)
將樣本與樣本稀釋液分別滴入組裝好的試紙卡中,8~10 min后觀察結(jié)果。試紙卡纖維膜上出現(xiàn)2條紅色線判為陽(yáng)性;僅質(zhì)控線區(qū)出現(xiàn)1條紅色線判為陰性;質(zhì)控線區(qū)沒(méi)有出現(xiàn)紅色線視為結(jié)果無(wú)效。
1.3 犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡的評(píng)價(jià)
1.3.1 特異性評(píng)定
采用同一批次的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡分別對(duì)犬細(xì)小病毒滅活病毒液、犬瘟熱病毒滅活病毒液、犬冠狀病毒滅活病毒液和犬腺病毒滅活病毒液進(jìn)行特異性評(píng)定。
1.3.2 敏感性評(píng)定
將犬細(xì)小病毒滅活病毒液(1×106 TCID50/mL)用生理鹽水依次以1∶2、1∶4、1∶8、1∶16、1∶32、1∶64、1∶128、1∶256和1∶512的比例稀釋,并設(shè)置空白對(duì)照組(生理鹽水),分別加入樣本孔中,以評(píng)定試紙卡的敏感性。
1.3.3 重復(fù)性評(píng)定
選取4份犬細(xì)小病毒陽(yáng)性樣本和4份犬細(xì)小病毒陰性樣本,每份樣本平行做3個(gè)重復(fù),用同一批次犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡進(jìn)行檢測(cè),確定試紙條的批內(nèi)重復(fù)性。
選取4份犬細(xì)小病毒陽(yáng)性樣本和4份犬細(xì)小病毒陰性樣本,每份樣本平行做3個(gè)重復(fù),用3批不同批次的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡進(jìn)行檢測(cè),確定試紙條的批間重復(fù)性。
1.3.4 穩(wěn)定性試驗(yàn)
將同一批試紙卡密封后置于4 ℃以及室溫(22~25 ℃)環(huán)境中,每隔30 d采用空白對(duì)照(生理鹽水)與同一批次的犬細(xì)小病毒滅活病毒液,對(duì)以上兩種環(huán)境中的試紙卡進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試,總共進(jìn)行為期12個(gè)月的測(cè)試。
1.3.5 符合率試驗(yàn)
將本研究制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡對(duì)50份待測(cè)樣本進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)檢測(cè)結(jié)果與PCR的結(jié)果進(jìn)行比對(duì),檢測(cè)制備的試紙卡的符合率。
2" 結(jié)果
2.1 試紙卡特異性評(píng)定
如圖1所示,利用組裝的犬細(xì)小病毒膠體金試紙卡檢測(cè)犬細(xì)小病毒滅活病毒液、犬瘟熱病毒滅活病毒液、犬冠狀病毒滅活病毒液和犬腺病毒滅活病毒液和生理鹽水(空白對(duì)照)。除犬細(xì)小病毒滅活病毒液呈陽(yáng)性外,其余皆呈陰性,說(shuō)明制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡具有良好的特異性。
2.2 試紙卡敏感性評(píng)定
如圖2所示,利用組裝的膠體金試紙卡檢測(cè)不同稀釋倍數(shù)的犬細(xì)小病毒滅活病毒液,當(dāng)犬細(xì)小病毒滅活病毒液稀釋至1∶256時(shí),試紙條T線依舊可以觀察到淺淡的顯色,檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性,說(shuō)明制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡可以檢測(cè)到4×109 TCID50/mL,具有良好的敏感性。
2.3 試紙卡重復(fù)性評(píng)定
對(duì)4份犬細(xì)小病毒陽(yáng)性樣本和4份犬細(xì)小病毒陰性樣本進(jìn)行批內(nèi)重復(fù)性試驗(yàn)和批間重復(fù)性試驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果均完全一致,表明組裝的試紙卡具有良好的重復(fù)性。
2.4 試紙卡穩(wěn)定性評(píng)定
第8個(gè)月時(shí),用在室溫(22~25 ℃)環(huán)境中保存的膠體金免疫層析試紙卡檢測(cè)犬細(xì)小病毒滅活病毒液,結(jié)果顯示,質(zhì)控線以及檢測(cè)線的顯色效果有所下降,但并不明顯。然而,用在4 ℃環(huán)境中保存的試紙卡檢測(cè)犬細(xì)小病毒滅活病毒液,結(jié)果顯示,質(zhì)控線以及檢測(cè)線的顯色水平較之前無(wú)差別,但在第10個(gè)月時(shí)出現(xiàn)了質(zhì)控線和檢測(cè)線顯色效果皆下降的現(xiàn)象。在第12個(gè)月時(shí),兩種溫度環(huán)境條件下的試紙卡的檢測(cè)線顯色都較之前更弱,不可再用于試驗(yàn)檢測(cè)。同時(shí),在為期12個(gè)月的試驗(yàn)中,所有樣本稀釋液(空白對(duì)照)的檢測(cè)線皆不顯色。結(jié)果表明,本研究制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡在室溫(22~25 ℃)環(huán)境下可穩(wěn)定保存約8個(gè)月,在4 ℃環(huán)境中可穩(wěn)定保存約10個(gè)月。
2.5 試紙卡符合率
本研究制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡對(duì)50份犬待檢血清的陽(yáng)性檢出量為38份,陰性檢出量為12份,PCR試驗(yàn)的陽(yáng)性檢出量為42份,陰性檢出量為8份。其中,PCR試驗(yàn)檢測(cè)出的42份陽(yáng)性樣本包含試紙卡檢測(cè)出的38份陽(yáng)性樣本,因此該試紙卡的陽(yáng)性符合率為90.48%。同時(shí)試紙卡檢測(cè)出的12份陰性樣本包含了8份PCR試驗(yàn)檢測(cè)出的陰性樣本,因此該試紙卡的陰性符合率為100.00%。同時(shí),在兩項(xiàng)試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果中,46份樣本的檢測(cè)結(jié)果是相符合的,因此該研究制備的試紙卡的符合率為92.00%,說(shuō)明該試紙卡具備良好的準(zhǔn)確性。
3" 討論
犬細(xì)小病毒在我國(guó)乃至全世界廣泛傳播,尤其對(duì)幼犬影響較大,受到了獸醫(yī)和寵物飼養(yǎng)人員的廣泛關(guān)注。雖然可以對(duì)犬采取嚴(yán)格的管控,對(duì)相關(guān)人員加強(qiáng)培訓(xùn),但對(duì)犬細(xì)小病毒有效的預(yù)防方法是接種疫苗。犬一旦感染細(xì)小病毒,治愈率低,死亡率高[6],同時(shí)治療成本以及相關(guān)費(fèi)用也特別高。因此,對(duì)犬細(xì)小病毒進(jìn)行早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)以及早治療,對(duì)犬的健康十分重要。
ICGT作為病原體免疫診斷中常用的檢測(cè)手段,具有時(shí)效性高、準(zhǔn)確性高以及實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn),常被用于病原體的臨床檢測(cè)及流行病學(xué)的調(diào)查。根據(jù)相關(guān)報(bào)道,CPV存在多個(gè)相同的抗原表位[7],因此可以采用同一單克隆抗體制作犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡。本研究研制的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡可對(duì)犬的排泄物或嘔吐物進(jìn)行犬細(xì)小病毒特異性檢測(cè),不與其他犬源性病毒以及陰性樣本等發(fā)生交叉反應(yīng)。同時(shí),該試紙卡具有靈敏度高、最低檢測(cè)限高(4×109 TCID50/mL)的特點(diǎn)。通過(guò)本研究制作的試紙卡可在常溫與4 ℃的環(huán)境中保存半年以上,具有較高的穩(wěn)定性。該試紙卡對(duì)樣本的測(cè)試結(jié)果與PCR測(cè)試結(jié)果的總體符合率高達(dá)92.00%。
通過(guò)本研究制備的犬細(xì)小病毒膠體金免疫層析試紙卡可用于臨床樣本中犬細(xì)小病毒檢測(cè)的定性分析,可對(duì)CPV的治療以及CPV的流行病學(xué)調(diào)查提供有效的輔助手段。
參考文獻(xiàn)
[1] QI S,ZHAO J,GUO D,et al.A mini-review on the epidemiology of canine parvovirus in China[J].Frontiers in Veterinary Science,2020,7:5.
[2] COTMORE SF ,AGBANDJE-MCKENNA M,CANUTI M,et al.ICTV virus taxonomy profile:Parvoviridae[J].Journal of General Virology,2019,100(3):367-368.
[3] ZHOU P,ZENG W,ZHANG X,et al.The genetic evolution of canine parvovirus - A new perspective[J].PLoS One,2017,12(3):e0175035.
[4] HAO X,LI Y,XIAO X,et al.The changes in canine parvovirus variants over the years[J].International Journal of Molecular Sciences,2022,23(19):11540.
[5] TUTEJA D,BANU K,MONDAL B.Canine parvovirology - A brief updated review on structural biology,occurrence,pathogenesis,clinical diagnosis,treatment and prevention[J].Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases,2022,82:101765.
[6] ZHONG Z,LIANG L,ZHAO J,et al.First isolation of new canine parvovirus 2a from Tibetan mastiff and global analysis of the full-length VP2 gene of canine parvoviruses 2 in China[J].International Journal of Molecular Sciences,2014,15(7):12166-12187.
[7] PAUL B,ALAM J,HOSSAIN MMK,et al.Immunoinformatics for novel multi-epitope vaccine development in canine parvovirus infections[J].Biomedicines,2023,11(8):2180.
*通信作者:蔣永青(1981- ),碩士研究生,獸醫(yī)師,研究方向?yàn)閯?dòng)物疫病快速檢測(cè)及農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)