矯海婷,張 燦,劉德萍,宋翠萍,李東陽,任慧英,吳延功
(1. 青島農業(yè)大學,山東青島 266109;2. 中國動物衛(wèi)生與流行病學中心,山東青島 266032;3. 榮成市城西畜牧獸醫(yī)站,山東榮成 264300)
I群禽腺病毒(FAdV-I)最早于1963年在美國首次被報道,可廣泛感染家禽和野禽。2013年,我國開始報道在雞群中發(fā)現(xiàn)該病毒。2015年該病毒在山東、河南、江蘇、河北以及東北等地區(qū)流行,感染家禽主要表現(xiàn)為心包積液和肝臟腫大,又稱“心包積液-肝炎綜合征”。近年來,該病毒在我國各地雞群中的流行狀況日益嚴重,導致雞群死淘率升高,造成嚴重經(jīng)濟損失[1-2]。FAdV-I根據(jù)限制性酶切圖譜分為A、B、C、D、E 5個種,根據(jù)血清交叉中和反應又分為12個血清型[3]。FAdV-I屬于腺病毒A型,在我國流行的血清型主要為4、8和11型[4-6]。PCR 技術現(xiàn)已廣泛應用于動物傳染病診斷。目前已經(jīng)報道了基于六鄰體蛋白(Hexon)、DNA 聚合酶等基因建立的FAdV-I各血清型PCR診斷方法[8-10]。Hexon位于FAdV-I病毒粒子表面,是主要的中和抗原和保護性抗原,與病毒的分型和致病性密切相關,通常用于FAdV-I的診斷和疫苗研發(fā)[7]。本試驗主要針對山東、吉林、黑龍江等地的發(fā)病禽類進行FAdV-I分離,針對Hexon基因進行PCR鑒定,并對分離到的FAdV-I毒株進行分子流行病學分析,從分子水平了解當前FAdV-I的流行特征,以期為該病毒防控和疫苗研發(fā)提供理論基礎。
疑似FAdV-I感染的病死雞病料(76份):取自山東、吉林、黑龍江等地的病死雞;SPF雞胚:來自青島康信孵化場;雞肝癌細胞(LMH)(貨號BNCC337930):購自北納創(chuàng)聯(lián)生物技術有限公司。
1.2.1 引物設計與合成 根據(jù)GenBank公布的Hexon基因序列(MG734665.1)設計FAdV-I特異性引物,送青島華大基因研究所合成。序列如下:FAdV-I-F: GGTCGACCTATTTCGACATCAAG;FAdV-I-R:CAGCTCGACCACCACGTTCATG。預期擴增的目的條帶大小為742 bp。
1.2.2 病料處理 剖解疑似發(fā)病雞,采集肝臟病料樣品,加入5倍體積的無菌PBS;將肝臟病料研磨成勻漿,反復凍融3次,4 000 r/min離心5 min,取上清,經(jīng)0.22 μm無菌濾器過濾,將濾液保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 病毒DNA提取 取50~100 mg肝臟病料,剪碎后加入500 μL 10% 的SDS和8 μL蛋白酶K,55 ℃水浴6 h;取上清,分別加入400 μL氯仿和平衡酚抽提,振蕩15 s,4 ℃條件下12 000 r/min離心20 min;取上清重復抽提2~3次,直至上清液清晰透明;取上清,加入2倍體積的無水乙醇混勻,-20 ℃ 條件下靜置 30~60 min,4 ℃條件下12 000 r/min離心15 min,棄上清;在沉淀中加入75%的無水乙醇,輕輕混勻,4 ℃ 12 000 r/min,離心10 min,棄上清;將沉淀重復洗2次,棄上清,稍晾干,加入ddH2O 30 μL重溶,4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.4 病毒PCR檢測 以提取的病毒DNA為模板、FAdV-I-F/FAdV-I-R為引物進行PCR擴增,反應體系及反應條件見表1。PCR反應條件:對擴增的PCR產(chǎn)物進行1%瓊脂糖凝膠電泳,凝膠成像儀下察看電泳結果,將擴增得到的PCR產(chǎn)物送青島華大基因研究所測序,對測序結果與NCBI網(wǎng)站GenBank數(shù)據(jù)庫進行同源性比對分析。
表1 PCR反應體系及反應條件
1.2.5 病毒分離與傳代 將PCR檢測陽性的病死雞肝臟病料無菌條件下制備組織勻漿,反復凍融3次,4 000 r/min離心15 min;0.22 μm濾器過濾,取0.2 mL濾液接種9~11 d的SPF雞胚尿囊腔,每個樣品接種5枚;同時設接種生理鹽水對照組。將接種雞胚在37 ℃培養(yǎng)箱孵育,每天照蛋2次,觀察雞胚死亡情況;棄去24 h內死亡的雞胚,收集24~96 h死亡的雞胚尿囊液,盲傳3代;將未致死雞胚在5 ℃條件下靜置4 h以上,收集尿囊液。將收集的尿囊液和肝組織勻漿用0.22 μm濾器過濾除菌,分別接種生長至80%~90%的雞肝癌細胞(LMH),于5% CO2培養(yǎng)箱中37 ℃孵育1~2 h,然后加入含有2%胎牛血清和1%雙抗的細胞培養(yǎng)液,72 h內觀察細胞病變,收集病毒,-80 ℃冰箱保存。
病死雞病理剖檢主要表現(xiàn)為心包積液,肝臟腫大,有出血點或出血斑等病理變化,初步推測為FAdV-I感染(圖1)。從76份病料中分別提取總DNA,以FAdV-I-F/FAdV-I-R為引物進行PCR擴增。1%瓊脂糖凝膠電泳結果顯示,有10份樣品經(jīng)PCR擴增得到了742 bp大小的目的條帶,與預期片段大小相同(圖2),F(xiàn)AdV-I陽性檢出率為13%。
圖1 病死雞病理剖檢病變
圖2 FAdV-I PCR擴增結果
樣品的PCR鑒定結果顯示,擴增得到的10個目的片段均為FAdV-I的Hexon基因片段,因此確定10份病料樣品中含有FAdV-I。根據(jù)病料來源及送檢時間,分別將毒株命名為SDWF170315、SDQD161224、SD161115、SDWF170706、SD170728、SDBZ170314、LN170514、LN170531、HLJ170728、SDWF171208。
將10株FAdV-I序列提交到GenBank數(shù)據(jù)庫進行同源性比對,發(fā)現(xiàn)這10株FAdV-I的血清型可分為4種:SDWF171208為血清4型,與厄瓜多爾來源毒株同源性最高;SDWF170706、SD170728、HLJ170728、LN170514、LN17053、SDBZ170314為血清8b型,與秘魯、厄瓜多爾、韓國、匈牙利等國家毒株的同源性最高;SD161115為血清型9型,與我國湖北省分離到的毒株同源性最高;SDWF170315、SDQD161224為血清11型,分別與沙特阿拉伯、美國毒株的同源性最高(圖3)。
2.3.1 雞胚病毒培養(yǎng) 利用雞胚接種尿囊腔,共分離到10株FAdV-I。將分離到的毒株分別在雞胚上盲傳3代,發(fā)現(xiàn)雞胚在72 h內均死亡,死亡雞胚主要表現(xiàn)為皮下、背部出血,肝臟腫大、出血。與正常雞胚相比,死胚胚體明顯小于正常雞胚,說明病毒影響了雞胚的生長發(fā)育。
2.3.2 細胞病毒培養(yǎng) 將分離到的10株FAdV-I接種生長至70%~90% 的LMH細胞,發(fā)現(xiàn)72 h左右即產(chǎn)生了明顯的細胞病變。正常的細胞形態(tài)呈扁圓鋪路石狀(圖4-A),而病變細胞變大、變圓,集聚成不規(guī)則的葡萄串似的串珠狀,細胞間隙增大,最終致細胞崩解(圖4-B)。
近年來,F(xiàn)AdV-I在我國各地廣泛流行,嚴重危害養(yǎng)禽業(yè)。本試驗從山東、吉林、黑龍江等地送檢的病料中分離FAdV-I并進行PCR鑒定,可以了解這些地區(qū)的FAdV-I流行現(xiàn)狀。
FAdV-I在雞胚尿囊腔和LMH細胞系上生長良好。病毒接種雞胚后,在雞胚不同部位的滴度各不相同。本試驗發(fā)現(xiàn)卵黃囊中的病毒滴度最高。另外,雞胚接毒的前幾代收毒后,用PCR方法檢測不到病毒,繼續(xù)盲傳后,才能獲得陽性結果。分析其原因可能是病毒在雞胚或細胞系上培養(yǎng)需要一個傳代適應過程。LMH細胞系具備比雞胚原代肝細胞更強的增殖能力,目前已成功用于FAdV-I多個血清型毒株的培養(yǎng)和增殖[11]。本試驗發(fā)現(xiàn),部分病料同時接種雞胚和LMH細胞系,結果在LMH細胞中未觀察到病變,而雞胚卻被致死;隨后將雞胚中收集的病毒繼續(xù)接種LMH細胞,發(fā)現(xiàn)細胞產(chǎn)生病變,因而推測雞胚更有利用于病毒的分離和傳代。
圖3 FAdV-I分離株同源性分析結果
FAdV-I包括12種血清型,不同血清型毒株引起的臨床癥狀和病理變化存在差異,其中1、2、4和8型均能引起心包積液-肝炎綜合征。牛登云等[12]報道2014—2016年我國雞群中普遍存在腺病毒感染,且引起死淘率升高,臨床上主要以4型和8型為主。4型主要引起心包積液,而8b型主要引起包涵體肝炎。尹燕博[13]對 2007—2017年我國主要養(yǎng)殖區(qū)流行的禽腺病毒進行檢測,發(fā)現(xiàn)主要血清型依次為11、4和8型,且常與雞傳染性貧血病病毒混合感染。本試驗從76份病料中共分離到10株FAdV-I, 其中 6株 為 8b型,2株為11型,另2株分別為4和9型,提示山東、吉林、黑龍江等地流行的FAdV-I以8b型為主。FAdV-I在2014年之前主要以11型流行為主,2014年之后,蛋雞中流行的以4型為主,肉雞中流行的仍以11型為主,2017年之后8型檢出率明顯升高[13]。本試驗通過分離毒株的血清型鑒定,也證實了當前FAdV-I的流行血清型在分離地區(qū)已經(jīng)轉變?yōu)橐?型為主。當前腺病毒感染的防控主要以免疫血清4型滅活疫苗為主。鑒于不同血清型不能提供完全的交叉保護,當雞群中流行的FAdV-I血清型發(fā)生轉變后,往往導致免疫失敗。本次從山東、吉林、黑龍江等地分離到的FAdV-I毒株中,8b血清型占到60%,暗示著當前的4型滅活疫苗不能有效防控該病。這應引起養(yǎng)禽業(yè)足夠的重視,需制備相應血清型疫苗。
圖4 FAdV-I培養(yǎng)在LMH細胞系(10×)
本研究對山東、黑龍江、吉林等地規(guī)模養(yǎng)雞場的76份疑似FAdV-I感染病料,進行病毒分離、PCR鑒定及同源性分析,結果從上述地區(qū)樣品中均分離到病毒,共計10株,分離率為13%;鑒定出4種血清型,其中血清8b型6株,占比60%。這說明山東、黑龍江、吉林等地均存在一定的FAdV-I流行,優(yōu)勢血清型轉變?yōu)?b型,因此需制備相應的血清型疫苗來有效防控這些地區(qū)AdV-I流行。