寇曉晶,高 峰,郭慧琳,劉劍鋒
(1.甘肅省動物疫病預(yù)防控制中心,甘肅蘭州 730000;2. 鹽城出入境檢驗檢疫局,江蘇鹽城 224002;3. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué),江蘇南京 210014)
偽狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)是一種皰疹病毒,能夠感染豬、牛、羊等家畜及野生動物,主要侵害神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng),降低家畜的生產(chǎn)性能,甚至導(dǎo)致動物死亡。據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界范圍內(nèi)己有44個國家和地區(qū)報道過偽狂犬病的發(fā)生。
豬是PRV的天然宿主,各個階段豬均可感染。新生仔豬感染后呈現(xiàn)神經(jīng)癥狀,且死亡率極高;妊娠母豬、種公豬以繁殖障礙為主;生長育肥豬則表現(xiàn)為呼吸道癥狀[1-2]。一旦豬群發(fā)生PRV感染,病毒很難被清除。豬偽狂犬病因傳播速度快、范圍廣、途徑多,以及病原頑固等特點,被定義為極難防疫的自然疫源性疾病,國際動物衛(wèi)生組織(OIE)將其列為須報告動物疫病。目前,一些歐洲和北美國家通過積極有效的疾病防控手段和撲殺程序,已將PRV徹底凈化。但PRV在我國仍廣泛流行,引起的經(jīng)濟(jì)損失巨大。
目前PRV的診斷方法主要有病毒分離培養(yǎng)、PCR、血清抗體檢測等[3-7]。但病毒分離培養(yǎng)耗時較長,一般需要耗時2~3 d,并且敏感性較差;PCR是一種快速、精確、敏感的檢測方法,但對專業(yè)技能要求較高,且設(shè)備昂貴,不適用于臨床推廣[8-9]。相比上述兩種檢測方法,血清抗體檢測具有操作簡單、敏感性好、能大批量檢測樣品的優(yōu)點,更能符合臨床檢測需要。
根據(jù)瘡疹病毒糖蛋白命名法,PRV的糖蛋白統(tǒng)一命名為gB、gC、gD、gE、gH、gJ、gK、gL、gM、gN,其中g(shù)E是主要的毒力因子。病毒在體外培養(yǎng)時,gE的缺失并不影響其增殖性能和免疫原性,但病毒毒力則會降低,從而為該病疫苗制備提供了思路[10]。目前,幾乎所有分離到的野毒株中都含有g(shù)E蛋白[11]。當(dāng)動物自然感染PRV時,血清中的gE抗體則會升高,而gE蛋白缺失疫苗免疫后則不會產(chǎn)生gE抗體。因此,選擇gE蛋白作為包被抗原,可用于豬群野毒感染的臨床檢測。
本研究以gE蛋白為包被抗原,建立了PRV野毒株ELISA檢測方法,并通過與國際知名產(chǎn)品進(jìn)行對比試驗和穩(wěn)定性試驗,確定該方法可用于豬偽狂犬病檢測。
PRV原核表達(dá)重組gE純化蛋白:由本公司合成、表達(dá)及純化;辣根過氧化物酶(HRP)羊抗豬:購自億米諾公司;TMB底物顯色液:本公司自備;胎牛血清:購自美國Gibco公司;96孔可拆式酶標(biāo)板、酶標(biāo)儀:購自美國Thermo公司;豬偽狂犬病毒gE蛋白抗體ELISA檢測試劑盒:購自于美國IDEXX。其他試劑為國產(chǎn)分析純。
1.2.1 gE蛋白間接ELISA的建立及優(yōu)化 對抗原包被量、抗原包被條件、封閉液成分、孵育溫度、樣品稀釋液,以及二抗稀釋液成分和稀釋度等進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)P/N值建立最佳條件。
1.2.2 gE蛋白間接ELISA反應(yīng)體系的確立 取酶標(biāo)板,將待檢血清作1∶50稀釋,取100 μL加至酶標(biāo)板中。同時設(shè)陰、陽性對照各2孔,各取陰陽性對照100 μL 加入孔中(不用稀釋)。輕輕振勻孔中樣品,蓋上蓋板膜,置室溫下溫育30 min。棄去孔中溶液,每孔加入稀釋好的洗滌液260 μL,靜置30 s后,棄去洗滌液;洗滌4次后在吸水紙上拍干。配制酶結(jié)合物工作液:按1∶100比例,混勻。每孔加酶結(jié)合物工作液100 μL,蓋上蓋板膜,室溫(25±2)℃下溫育30 min。棄去孔中溶液,洗滌4次后在吸水紙上拍干。將底物A液與底物B液按1∶1混合均勻,加入孔中(100 μL/孔),蓋上蓋板膜,室溫下反應(yīng)10 min。每孔加入終止液50 μL,5 min內(nèi)于OD450/630nm處測定結(jié)果。
1.2.3 gE蛋白間接ELISA陰陽性判定標(biāo)準(zhǔn)的建立 利用建立的方法,檢測陰陽性對照血清OD450/630nm差值,并各檢測20份陰陽性血清OD450/630nm差值,分別計算出陰陽性對照血清的平均OD值,以S/P值作為判定陰陽性標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.4 與國外標(biāo)桿產(chǎn)品的比對 用本自制產(chǎn)品與美國IDEXX公司產(chǎn)品,對246份豬血清分別進(jìn)行檢測,然后分析本自制產(chǎn)品的敏感性、特異性和符合率。
1.2.5 gE蛋白抗體檢測試劑盒穩(wěn)定性試驗 4 ℃條件下,用同一份血清檢測OD450/630nm差值以及陰陽性對照血清OD450/630nm差值。檢測時間分別為0 d、15 d、1個月、3個月、6個月及12個月。計算3批次的S/P值,探究試劑盒的有效期。
利用建立的PRV gE蛋白間接ELISA方法,檢測陰性對照血清、陽性對照血清、20份陰性血清和20份陽性血清的OD450/630nm差值。具體結(jié)果見表1。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),陰性對照OD450/630nm平均差值為0.068,陽性對照為2.782。根據(jù)公式S/P=(樣本OD值-陰性對照平均值)/(陽性對照平均OD值-陰性對照平均值),以及陰陽性血清的檢測結(jié)果,初步確定S/P≥0.15為陽性,S/P<0.15為陰性。
與美國IDEXX公司產(chǎn)品完成了246份臨床樣本的比對試驗,證明本自制的ELISA產(chǎn)品與該國外標(biāo)桿產(chǎn)品的陽性符合率為88.03%,陰性符合率為91.47%,總體符合率為89.84%(表2)。
表1 ELISA檢測豬血清結(jié)果(OD 450/630 nm差值)
表2 與國外進(jìn)口標(biāo)桿品牌符合度對比結(jié)果 單位:份
分別用3個批次組裝的試劑盒檢測5份血清的OD450/630nm差值,發(fā)現(xiàn)批間變異系數(shù)(CV)在3.44%~6.05%之間,均小于10%,表明PRV gE蛋白抗體檢測試劑盒不同批次間的重復(fù)性較好(表3)。
表3 批間重復(fù)性試驗結(jié)果
使用同批次組裝的試劑盒檢測與上相同的5份血清,根據(jù)OD450/630nm差值標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),分析批內(nèi)重復(fù)性,發(fā)現(xiàn)批內(nèi)變異系數(shù)在2.14%~8.67%之間,均小于10%,表明PRV gE蛋白抗體檢測試劑盒同批次內(nèi)的重復(fù)性較好(表4)。
表4 批內(nèi)重復(fù)性試驗結(jié)果
4 ℃條件下,0 d、15 d、1個月、3個月、6個月和12個月的保存試驗結(jié)果見表5。保存試驗顯示,4 ℃條件下,12個月的S/P值基本恒定,故可以保存12個月。
表5 4 ℃條件下保存試驗(S/P值)
PRV目前在國內(nèi)豬場廣泛流行,仔豬感染后呈急性發(fā)病并大量死亡,成年豬感染后臨床癥狀各異,包括腦炎、肺炎、流產(chǎn),同時造成豬機(jī)體免疫力下降,對畜牧業(yè)威脅極大。目前偽狂犬病的防控主要靠gE基因缺失疫苗免疫。采用gE-ELISA對豬群進(jìn)行血清抗體檢測,可以有效區(qū)分疫苗抗體及感染抗體,對豬場偽狂犬病的防控具有重要意義。目前市面上很多gE-ELISA檢測試劑盒是基于5個抗原表位中1個或者2個建立的阻斷ELISA。但是gE抗原顯示出一定的抗原漂移性,并且豬個體之間對gE不同表位的抗體應(yīng)答也顯示出多樣性,因此阻斷ELISA可能會出現(xiàn)一些誤判[12-13]。鑒于這種情況,檢測全蛋白抗體的結(jié)合性ELISA,如間接ELISA或夾心ELISA則較有優(yōu)勢。這種方法不會受到gE表位特異性變化的影響。雖然gE蛋白在異體表達(dá)系統(tǒng)里面很難完全表達(dá)[14],但是隨著對PRV gE蛋白的研究,其表位已被分析清楚[15]。
本研究通過原核表達(dá)gE蛋白中具有免疫原性抗原決定簇的基因片段,使包被抗原具有較好的敏感性及特異性。產(chǎn)品比對試驗中,將自制的間接ELISA方法對比國外的標(biāo)桿產(chǎn)品,顯示陽性符合率為88.03%,陰性符合率為91.47%,說明建立的間接ELISA方法敏感性和特異性良好;生物統(tǒng)計學(xué)顯示,不存在顯著性差異。同時,該檢測方法在時間上比國外標(biāo)桿產(chǎn)品縮短了近半個小時,更有利于在我國動物疫病防控一線市場推廣應(yīng)用。
本研究以原核表達(dá)的PRV gE蛋白為包被抗原,通過建立并優(yōu)化間接ELISA方法,研制出了PRV間接ELISA抗體檢測試劑盒。與美國IDEXX生產(chǎn)的標(biāo)桿產(chǎn)品對比發(fā)現(xiàn),該試劑盒的陽性符合率為88.03%,陰性符合率為91.47%,總體符合率為89.84%。批間和批內(nèi)重復(fù)性試驗表明,該試劑盒變異系數(shù)均小于10%,具有較好的重復(fù)性。該檢測試劑盒為豬場PRV野毒感染檢測提供了技術(shù)支撐,可用于豬場PRV野毒感染的臨床檢測。
參考文獻(xiàn):
[1] THOMSEN D R,MAROTTI K R,PALERMO D P,et al.Pseudorabies virus as a live virus vector for expression of foreign genes[J]. Gene,1987,57(2/3):261-265.
[2] WU Q X,ZHANG H,DONG H.L,et al.Seroprevalence and risk factors associated with Pseudorabies virus infection in Tibetan pigs in Tibet[J]. BMC veterinary research,2018,14(1):25.
[3] BALASCH M,PUJOLS J,SEGALES J,et al.Aujeszky's disease(pseudorabies)virus detection in cerebrospinal fluid in experimentally infected pigs[J].Veterinary microbiology,1998,60(2/3/4):99-106.
[4] PENSAERT M,LABARQUE G.,F(xiàn)AVOREEL H,et al. Aujeszky's disease vaccination and differentiation of vaccinated from infected pigs[J]. Developmental biology,2014,119:243-254.
[5] POL F,DEBLANC C,OGER A,et al. Validation of a commercial real-time PCR kit for specific and sensitive detection of pseudorabies[J]. Virological methods,2013,187(2):421-423.
[6] ZHANG M,XIE Z,XIE L,et al. Simultaneous detection of eight swine reproductive and respiratory pathogens using a novel GeXP analyser-based multiplex PCR assay[J]. Virological methods,2015,224:9-15.
[7] LEE C S,MOON H J,YANG J S,et al. Multiplex PCR for the simultaneous detection of pseudorabies virus,porcine cytomegalovirus,and porcine circovirus in pigs[J]. Virological methods,2007,139(1):39-43.
[8] EN F X,WEI X,JIAN L,et al. Loop-mediated isothermal amplification establishment for detection of pseudorabies virus[J]. Virological methods,2008,151(1):35-39.
[9] ZHANG C F,CUI S J,ZHU C. Loop-mediated isothermal amplification for rapid detection and differentiation of wild-type pseudorabies and gene-deleted virus vaccines[J]. Virological methods,2010,169(1):239-243.
[10] JACOBS L,MULDER W A,VAN OIRSCHOT J T,et al. Deleting two amino acids in glycoprotein gI of pseudorabies virus decreases virulence and neurotropism for pigs,but does not affect immunogenicity[J]. Journal of general virology,1993,74(10):2201-2206.
[11] HU D F,Lü L,ZHANG Z D,et al. Seroprevalence and associated risk factors of pseudorabies in Shandong province of China[J]. Journal of veterinary science,2016,17(3):361-368.
[12] MORENKOVS O S,SOBKO Y A,PANCHENKO O A.Glycoprotein gE blocking ELISAs to differentiate between Aujeszky's disease-vaccinated and infected animals[J].Virological methods,1997,65:83-94.
[13] GUTWINIARSKA M,JACOBS L,KERSTENS H,et al. A highly specific and sensitive sandwich blocking ELISA based on baculovirus expressed pseudorabies virus glycoprotein B[J]. Journal of virological methods,2000,88(1):63-71.
[14] KIMMAN T G,LEEUW Q,KOCHAN G. An indirect double-antibody sandwich enzyme-linked immunoassay(ELISA)using baculovirus-expressed antigen for the detection of antibodies to glycoprotein E of pseudorabies virus and comparison of the method with blocking ELISAs[J]. Clinical and diagnostic laboratory immunology,1996,3:167-174.
[15] FUCHS W,RZIHA H J,LUKàCS N,et al.Pseudorabies virus glycoprotein gI:in vitro and in vivo analysis of immunorelevant epitopes[J]. Journal of general virology,1990,71:1140-1151.