吳位珩萬(wàn)廷友劉鏡孫啟躍廖梅楊莉余波徐景峨*
(1,貴州省畜牧獸醫(yī)研究所 550005;2,貴州省大方縣動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所 551600;3,貴州省畜禽品種改良站 550005)
牛雙芽巴貝斯焦蟲(Batesiosis Bigeminum)病是對(duì)牛危害較大的一種血液寄生蟲病。據(jù)有關(guān)資料表明,牛雙芽巴貝斯焦蟲病在世界各地普遍存在,在我國(guó),主要分布長(zhǎng)江以南,有浙江、江蘇、西藏、云南、貴州、江西、福建、廣東、廣西等省區(qū)。貴州省由于氣候多溫暖潮濕,適宜傳播媒介蜱的生長(zhǎng)發(fā)育,因此,牛雙芽巴貝斯焦蟲病分布于全省各地州市縣,凡是引進(jìn)純種牛、雜交牛和本地?;旌巷曫B(yǎng)放牧的場(chǎng)所,極容易發(fā)生和流行此病,其感染率高達(dá)70~80%左右,給養(yǎng)牛業(yè)帶來(lái)極大的損失。在該病診斷上,傳統(tǒng)血涂片早期診斷,由于蟲體含量低,難以在光學(xué)顯微鏡下分辨到,由于而且該病易與其他牛血液原蟲(如附紅體病、牛巴貝斯)混合感染,后期易繼發(fā)出敗感染,給確診該病帶來(lái)困難,對(duì)此,根據(jù)PCR原理建立起診斷牛雙芽巴貝斯焦蟲的PCR檢測(cè)方法,自主研制出牛雙芽巴貝斯蟲PCR檢測(cè)試劑盒,該試劑盒具有敏感、特異、快速簡(jiǎn)便的特點(diǎn),此方法不失為牛雙芽巴貝斯蟲病臨床診斷的好方法。
采集貴州省某品種改良站感染發(fā)病的胚胎移植受體牛35頭的全血各1ml,并加入酸性檸檬酸葡萄糖溶液B(既ACD)進(jìn)行抗凝,1ml全血加入抗凝劑ACD的量為0.175ml,置于-20℃中備用。
牛雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn)蟲株DNA模板,由中國(guó)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所寄生蟲病室惠贈(zèng)。附紅體、環(huán)形泰勒焦蟲、巴貝斯焦蟲DNA模板,均由本所畜禽疫病研究室采集病料提取的模板,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
根據(jù)牛雙芽巴貝斯焦蟲熱休克蛋白基因片段設(shè)計(jì)引物,PCR擴(kuò)增出一長(zhǎng)度為318bp大小的特異片段,該序列在Genbank上的登錄號(hào)為AF332567.1。引物序列如下:
上引物:5’-CCC CTA TCA CCT TCA ACC-3’
下引物:5’-ACT GCG AGC ACT CAA TCC-3’
由上海捷瑞生物工程有限公司合成。
①紅細(xì)胞裂解液;②TBS液;③蛋白酶K;④裂解液;⑤PCR酶;⑥D(zhuǎn)L2000 Marker;⑦引物;⑧陽(yáng)性對(duì)照;⑨陰性
對(duì)
照;⑩TE緩沖液;?吸附柱。
1.5M NH4Cl,100nM KHCO3,10nM EDTA-Na,用 1N HC1或1N NaOH調(diào)pH至7.2~7.4。
10mmol/L的Tris含0.9%NaCl,用1N HCl調(diào)pH至7.4。
用TE溶液配制成20mg/ml。
10mM的 Tris-HCL、1mM的EDTA、2.5M的NaCl以及占裂解液總體積5%的SDS組成的混合溶液。
10mM的Tris-HCL及1mM的EDTA組成的混合溶液,混合溶液的pH值為7.8。
10mM的Tris-HCL(PH8.3)、 50mM的KCl、 1.5mM的MgCl2 及 0.05U Polymerase/μl。
上引物為 5’-CCC CTA TCA CCT TCA ACC-3’
下引物為5’-ACT GCG AGC ACT CAA TCC-3’
陰性對(duì)照為超純水;陽(yáng)性對(duì)照為牛雙芽巴貝斯焦蟲DNA模板。
體積百分比為70%的乙醇。
采用吸附柱收集DNA模板。
取1000μl全血于1.5ml的離心管中,10000r/min,離心2min,去上清;用1000μl生理鹽清洗,10000r/min,離心2min,去上清,采用同樣的方法共清洗3次,收集沉淀。在收集沉淀的離心管中,加入200μl的生理鹽水和200~400μl的紅細(xì)胞裂解液,充分搖勻,10000r/min,離心2min,去上清。在離心管中加入200μlTBS液、40μl蛋白酶K,搖勻,再加入160μl裂解液充分混勻,70℃水浴作用15-20分鐘,取出,加入無(wú)水乙醇200μl,充分搖勻,然后倒入吸附柱里,離心2min,去上清,加入500μl清洗劑進(jìn)行清洗,10000r/min,離心1min,反復(fù)清洗兩次,然后將倒掉了清洗劑吸附柱10000r/min,再離心2min,取出吸附柱,置室溫5min,將清洗劑完全晾干。再將吸附柱放入另一個(gè)干凈的收集管中,加入 60~100μlTE 緩沖液,室溫放置 2~5min,10000r/min,離心2min。為了獲得更多的DNA模板,可將離心過(guò)的溶液再加在吸附柱里,同樣室溫放置2~5min,10000r/min,離心2min。然后將提取得到的DNA模板用加樣槍轉(zhuǎn)入存放DNA模板的離心管里。附紅體、環(huán)形泰勒焦蟲、巴貝斯焦蟲DNA模板的提取,與上述方法相同。
采用提取的DNA摸板,利用合成的引物在PCR酶的作用下進(jìn)行擴(kuò)增。反應(yīng)體系和條件如下:PCR酶為10μl,雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn)蟲株DNA模板2μl,樣本DNA摸板2μl,上下引物各1μl,加入ddH2O至25μl,在Tgradient96擴(kuò)增儀下進(jìn)行如下循環(huán): 94℃變性3min,94℃35s,53.4℃35s,72℃40s,30個(gè)循環(huán),最后72℃延伸10min。反應(yīng)結(jié)束后將擴(kuò)增產(chǎn)物取7μl進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。
分別用附紅體、環(huán)形泰勒焦蟲、巴貝斯焦蟲DNA為摸板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
采用TU-1800spc紫外可見(jiàn)光光度計(jì),取OD值為260nm,將牛雙芽巴貝斯焦蟲DNA摸板稀釋100倍,進(jìn)行濃度的測(cè)量。 根據(jù)摸板濃度(μg/μl)=A260×稀釋倍數(shù)×38/1000的方法進(jìn)行計(jì)算。
應(yīng)用建立的PCR方法,重復(fù)檢測(cè)3次,檢驗(yàn)牛雙芽巴貝斯焦蟲DNA樣品結(jié)果的可靠性。
將試劑盒在4℃、一20℃分別保存1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、1年,對(duì)陽(yáng)性樣品進(jìn)行檢測(cè),以確定試劑盒的保存時(shí)間。
電泳檢測(cè)顯示約在318bp處,出現(xiàn)一條PCR目標(biāo)帶,其結(jié)果如圖1所示,與預(yù)計(jì)結(jié)果非常接近。
分別用附紅體、環(huán)形泰勒焦蟲、巴貝斯焦蟲DNA為摸板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,除牛雙芽巴貝斯焦蟲出現(xiàn)擴(kuò)增帶,其他的蟲株未見(jiàn)特異性318bp片段擴(kuò)增,結(jié)果如圖2。
圖1牛雙芽巴貝斯蟲特異性PCR擴(kuò)增產(chǎn)物
圖2 PCR特異性檢測(cè)
圖3 PCR敏感性檢測(cè)
注:M為DNA Marker DL2000,1.412ng量DNA,2.41.2ng量DNA,3.4.12ng量DNA,4.412pg 量 DNA,5.41.2pg 量DNA,6.4.12pg量DNA,7.412fg量DNA,8.41.2fg量 DNA。
圖4血樣PCR檢測(cè)結(jié)果
測(cè)得牛雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn)DNA模板的平均OD260值為0.05433nm,根據(jù)模板濃度的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果得實(shí)驗(yàn)提取的牛雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn)DNA模板的含量為0.206μg/μl。在進(jìn)行敏感性試驗(yàn)時(shí),按對(duì)數(shù)稀釋法對(duì)DNA模板進(jìn)行稀釋后,取2μl模板進(jìn)行擴(kuò)增,則牛雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn) DNA濃度依次為 412ng,41.2ng,4.12ng,412pg,41.2pg,4.12pg,412fg,41.2fg??蓹z出的牛雙芽巴貝斯焦蟲標(biāo)準(zhǔn)DNA模板的含量最小是41.2pg,即靈敏度為41.2pg,結(jié)果如圖3。
應(yīng)用建立的PCR方法重復(fù)檢測(cè)3次,檢驗(yàn)牛雙芽巴貝斯焦蟲DNA樣品結(jié)果的可靠性。研制結(jié)果是應(yīng)用建立的PCR方法重復(fù)檢測(cè)牛雙芽巴貝斯焦蟲DNA樣品3次結(jié)果均一致,結(jié)果如圖4。
將試劑盒在4℃、-20℃分別保存1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、1年,對(duì)陽(yáng)性樣品進(jìn)行檢測(cè),以確定試劑盒的保存時(shí)間。研制結(jié)果4℃保存1年條帶較淡,-20℃保存1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、1年對(duì)條帶亮度無(wú)影響。
(1)目前,集約化、規(guī)?;B(yǎng)牛業(yè)興起,異地引種增多,流通交易頻繁,加之飼養(yǎng)管理不善等原因造成牛雙芽巴貝斯病的發(fā)生和流行,給養(yǎng)牛業(yè)的發(fā)展帶來(lái)很大危害,對(duì)于早期確診該病,有效地控制和預(yù)防該病發(fā)生和流行顯得尤為重要。通過(guò)研究可以看到,PCR技術(shù)在牛結(jié)核病診斷上的應(yīng)用是將該病的診斷提高到分子和基因水平,在診斷雙芽巴貝斯焦蟲病上較傳統(tǒng)的檢測(cè)方法具有更高的敏感性和特異性。而且整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程僅需6h,從而有益于牛雙芽巴貝斯焦蟲病的早期診斷,這為預(yù)防和控制該病的發(fā)生和流行提供技術(shù)支撐,從而最大限度的減少改病給養(yǎng)牛業(yè)造成的損失,確保人畜健康。
(2)牛感染雙芽巴貝斯焦蟲后,機(jī)體抵抗力下降,受破壞的紅細(xì)胞達(dá)到一定程度時(shí)會(huì)表現(xiàn)出臨床癥狀,嚴(yán)重時(shí)造成死亡。因此,應(yīng)采用牛雙芽巴貝斯焦蟲病PCR診斷方法對(duì)牛群進(jìn)行早期診斷和治療是控制該疾病發(fā)生和流行的有效措施,該檢測(cè)方法較傳統(tǒng)的抹片顯微鏡檢測(cè)方法更具有實(shí)用性。
(3)由于牛雙芽巴貝斯焦蟲病必須依賴蜱叮咬而傳播,預(yù)防上應(yīng)殺滅養(yǎng)殖場(chǎng)周邊環(huán)境牛體上的蜱以切斷傳播途徑,有效預(yù)防和控制該病的流行和發(fā)生。引進(jìn)牛及牛群做隔離檢疫,牛盡量不從疫區(qū)引進(jìn),對(duì)發(fā)病牛應(yīng)作隔離飼養(yǎng),確診為該病的牛要及時(shí)進(jìn)行治療,其首選藥為貝尼爾,配合適量的抗生素、采用葡萄糖和VC進(jìn)行補(bǔ)液,可提高療效。