方 超,張智明,李建華,何世岷
(哈藥集團(tuán)生物疫苗有限公司,哈爾濱 150069)
豬流行性感冒簡稱豬流感(Swine influenza,SI),是由A 型流感病毒引起的一種豬的急性呼吸道傳染病,主要臨床癥狀為咳嗽、打噴嚏、發(fā)熱、趴臥、食欲減退等[1-4]。豬流感的發(fā)病率極高,且傳染性強,很難切斷傳播途徑,一旦感染在短時間內(nèi)可波及全群,對豬的生長性能造成不良的影響。單純感染豬流感時死亡率并不高,但若與其他病原混合感染會使死亡率驟增,給養(yǎng)豬業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[5-8]。豬流感病毒的流行存在地域性,易發(fā)生變異,且具有數(shù)十種亞型。豬流感的流行特點導(dǎo)致免疫接種是目前防控該病的唯一有效手段,因此從發(fā)病現(xiàn)地分離病毒并制備疫苗對該病的防控尤為重要[9-10]。
疑似豬流感發(fā)病豬的鼻拭子樣品8份,某豬場現(xiàn)地采集;HI 效價為1∶640 的豬流感病毒H1 亞型特異性陽性血清,HI 效價為1∶640 的豬流感病毒H3 亞型特異性陽性血清,HI 效價為1∶320 的豬流感病毒H5 亞型特異性陽性血清,HI 效價為1∶320的豬流感病毒H9 亞型特異性陽性血清,豬流感病毒H1N1亞型HA和NA基因陽性質(zhì)粒,豬流感病毒H3N2 亞型HA 和NA基因陽性質(zhì)粒,均由哈爾濱獸醫(yī)研究所惠贈;病毒基因組DNA/RNA 快速提取試劑盒,購自北京博邁德生物技術(shù)有限公司;DL-2000 DNA Marker,寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;豬流感H1、H3、N1 和N2 的分型鑒定引物,由生工生物工程(上海)股份有限公司合成;1%雞紅細(xì)胞懸液,由哈藥集團(tuán)生物疫苗有限公司質(zhì)量管理部參照現(xiàn)行《中國獸藥典》制備保存;PBS 溶液,由哈藥集團(tuán)生物疫苗有限公司研發(fā)中心配制保存;SPF雞胚,購自北京梅里亞維通實驗動物技術(shù)有限公司;4~6周齡健康易感的陰性仔豬10頭,購自哈爾濱市郊某豬場;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
取出采集到的鼻拭子樣品,充分振蕩后分別取出鼻拭子中的液體置于無菌離心管中,標(biāo)明序號,隨后將樣品經(jīng)8 000 r·min-1離心10 min,取上清液保存于-70 ℃冰箱中,備用。
將處理好的上清液無菌接種于10~11 日齡SPF雞胚的尿囊腔,每個樣品接種5枚雞胚,每枚雞胚接種0.2 mL,接種后將雞胚的接種孔封蠟并置于35 ℃、濕度為60%~65%的孵化箱中培養(yǎng),每隔12 h檢胚1次,24 h內(nèi)死亡的雞胚直接棄去,24 h后死亡的雞胚逐一收獲,培養(yǎng)72 h 取出全部雞胚置于2~8 ℃冷卻12 h以上,分別無菌收獲雞胚尿囊液并留樣進(jìn)行紅細(xì)胞凝集試驗。檢出陽性樣品,置于-70 ℃冰柜保存?zhèn)溆茫? 代仍為陰性的樣品視為陰性,直接棄去(凝集價<1∶16 判為陰性,凝集價≥1∶16判為陽性)。
用PBS 液將分離獲得的病毒液作10 倍系列稀釋,取10-4、10-5、10-6、10-74 個稀釋度,分別經(jīng)尿囊腔接種10~11日齡SPF雞胚,每個稀釋度接種5枚,每枚雞胚接種0.1 mL,置35 ℃、濕度為60%~65%的孵化箱中孵育觀察72 h,逐個收獲雞胚的尿囊液,分別測定紅細(xì)胞凝集價,凝集價≥1∶16者判為感染,使用Reed-Muench法計算EID50。
2.4.1 血清學(xué)鑒定
取檢測為陽性的樣品按照現(xiàn)行《中國獸藥典》中方法配制4 HAU 抗原,分別與豬流感病毒H1、H3、H5、H9亞型特異性陽性血清中和,通過紅細(xì)胞凝集抑制試驗進(jìn)行血清學(xué)鑒定。
2.4.2 分子生物學(xué)鑒定
取陽性樣品,按劑盒說明書提取RNA。取10 μL RNA 進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,反應(yīng)體系為20 μL:依次加入 Radom Primer 1 μL,模板 RNA 10 μL,72 ℃5 min后冰浴5 min,再加入5×反轉(zhuǎn)錄酶Buffer 4 μL、10 mmol·L-1dNTP 2 μL、RNA 酶抑制劑 0.5 μL、M-MLV 反轉(zhuǎn)錄酶1 μL、dd H2O 1.5 μL,然后置于96 ℃5 min,37 ℃反轉(zhuǎn)錄1 h,用于PCR反應(yīng)。
用豬流感病毒H1、H3、N1、N2 亞型分型鑒定引物進(jìn)行PCR 鑒定,所擴(kuò)增片段大小依次為320 bp、750 bp、738 bp 和 498 bp[11]。PCR 擴(kuò)增體系為 25 μL:依次加入 10×PCR Buffer 2.5 μL,dNTP 2.0 μL,上游引物1.0 μL,下游引物1.0 μL,cDNA 1.0 μL,Taq酶0.5 μL,滅菌去離子水17.0 μL。PCR 擴(kuò)增程序:94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性1 min,H1 型 53 ℃、H3 型 53.5 ℃、N1 型 52.5 ℃、N2 型 53 ℃ 退火 1 min,72 ℃ 延伸 1 min,35 個循環(huán);72 ℃延伸10 min;4 ℃終止循環(huán)。將擴(kuò)增得到的產(chǎn)物于1%瓊脂糖凝膠中電泳并與DL-2000 DNA Marker進(jìn)行比較,得出試驗結(jié)果。
按照2.3 中方法,用PBS 液稀釋分離到的病毒液,取 10-2、10-3、10-4、10-5、10-65 個稀釋度接種SPF 雞胚,每個稀釋度接種5 枚雞胚,每次僅收獲陽性樣品中最高稀釋度的單胚尿囊液用于傳代,連續(xù)純化3 代后的病毒液作為F0 代,進(jìn)行擴(kuò)繁F1代。純化后的病毒按照2.4.1、2.4.2 中的方法進(jìn)行血清學(xué)及分子生物學(xué)鑒定。
將純化后的病毒樣品送至哈爾濱獸醫(yī)研究所電鏡室,進(jìn)行電鏡鑒定。
從哈爾濱市郊購買4~6周齡健康易感的陰性仔豬10 頭,隨機(jī)選取5 頭,分別經(jīng)氣管接種病毒含量≥106.0EID50·0.1 mL-1的純化后的分離株病毒液4.0 mL,其余5頭相同條件下飼養(yǎng)作為對照。攻毒后1~5 d連續(xù)測溫,并觀察記錄豬流感特異性臨床癥狀;攻毒后1~3 d,每天分別采集每頭豬的鼻拭子并標(biāo)記好耳號,參照2.2中方法對30份鼻拭子樣品進(jìn)行病毒分離,每份樣品接種的雞胚中有1枚雞胚液紅細(xì)胞凝集價≥1∶16,即判為病毒分離陽性。分離陰性的樣品,應(yīng)盲傳1代,如仍為陰性,即判為病毒分離陰性;攻毒后5 d,對所有仔豬進(jìn)行大體剖檢,并觀察肺部病變。
按照2.2 中方法操作,其中1 份病料接種的雞胚盲傳2 代時收獲的雞胚尿囊液出現(xiàn)紅細(xì)胞凝集,效價為1∶128,通過有限稀釋法接種10~11 日齡雞胚檢測 EID50為10-5.32EID50·0.1 mL-1,結(jié)果見表1。病毒分離的胚體病理變化結(jié)果見圖1。由圖1 可見,接種后雞胚的胚體出現(xiàn)水腫、出血等病理變化。

表1 病毒EID50測定結(jié)果

圖1 豬流感病毒分離的胚體病理變化
3.2.1 血清學(xué)鑒定
將分離獲得的病毒進(jìn)行血清學(xué)鑒定,可見病毒僅對豬流感病毒H3 亞型特異性抗血清發(fā)生陽性反應(yīng),結(jié)果見表2。表明所分離的毒株為H3 亞型豬流感病毒。

表2 紅細(xì)胞凝集抑制試驗鑒定結(jié)果
3.2.2 分子生物學(xué)鑒定
通過PCR 用所合成的引物對分離獲得的病毒液進(jìn)行流感病毒亞型的鑒定,結(jié)果見圖2、圖3。

圖2 HA亞型鑒定結(jié)果

圖3 NA亞型鑒定結(jié)果
由圖2、圖3 可知,僅由H3 和N2 亞型鑒定引物擴(kuò)增的產(chǎn)物出現(xiàn)了目的條帶,表明該樣品的HA為H3亞型,NA為N2亞型。
3.3.1 血清學(xué)及分子生物學(xué)鑒定
將分離到的病毒液參照2.5 中方法連續(xù)純化3 代后擴(kuò)繁,對擴(kuò)繁的純化后病毒進(jìn)行血清學(xué)及分子生物學(xué)鑒定,仍表明分離株為H3N2亞型豬流感病毒。
3.3.2 病毒的電鏡鑒定
分離到的病毒具有流感病毒的一般特征,病毒粒子直徑為80~120 nm,有囊膜,且囊膜表面有放射狀突起,即刺突和纖突。電鏡觀察結(jié)果見圖4。

圖4 豬流感病毒分離株電鏡觀察結(jié)果
3.3.3 動物回歸試驗
選用純化后擴(kuò)繁F2 代病毒液(病毒含量為10-6.16EID50·0.1 mL-1)進(jìn)行攻毒試驗,在臨床癥狀、病毒分離和肺臟病變3個指標(biāo)中有任意兩項為陽性的仔豬判為發(fā)病,結(jié)果見表3。
由表3可知,攻毒組豬4/5發(fā)病,對照組豬5/5健活,表明分離株對豬具有較強的致病力。

表3 分離株病毒回歸豬試驗各項指標(biāo)觀察結(jié)果
分離株病毒攻毒后豬只肺部病理變化見圖5。
由圖5 可知,在攻毒豬肺臟的右尖葉、右心葉、左橫膈葉、右橫膈葉上有斑點狀或斑塊狀肉樣實變;病理切片表明,攻毒組肺泡壁增厚,肺泡上皮細(xì)胞增生,炎性細(xì)胞浸潤,部分肺泡腔狹窄或閉塞。

圖5 分離株病毒攻毒后肺部病理變化情況
本研究從現(xiàn)地采集疑似豬流感發(fā)病豬的鼻拭子,分離獲得1株紅細(xì)胞凝集價、EID50與致病力均較高的純凈的H3N2亞型豬流感病毒,為后期的疫苗研究奠定了基礎(chǔ)。