不同牛分枝杆菌特异性基因PCR方法的比较

【背景】牛结核病是我国二类动物疫病,世界动物卫生组织将其列为法定报告的动物疫病。牛主要通过患病牛呼吸道分泌物和咳嗽所产生的气溶胶感染;人则主要通过食用未经高温处理的病牛的肉或奶感染。因此,经过病原学PCR检测对疑似患病牛牛奶或屠宰组织样品进行快速检验确诊,能够最大限度地减少奶牛养殖中乳品生产业的经济损失。【目的】研究并确定适宜的牛分枝杆菌PCR扩增引物及参数,为临床快速准确诊断牛结核病提供参考。【方法】对已报道的5对PCR引物,运用降落(touch down) PCR法确定适宜退火温度(Tm);运用梯度稀释的牛分枝杆菌C68001株(国内牛结核菌素生产用菌株)基因组DNA以及不同菌液含量的人工模拟临床样本(淋巴结、肺脏和牛奶),确定不同引物PCR方法的敏感性;同时以6种常见牛感染菌(牛种布鲁氏菌2308、羊种布鲁氏菌Rev.1、牛分枝杆菌C68001和AN5、禽分枝杆菌C68202、副结核分枝杆菌C68681和胞内分枝杆菌C68226)核酸样本,确定不同引物PCR方法的特异性。【结果】所有引物在53-63℃均含有目的条带,确定引物的最佳退火温度是60℃。在细菌核酸敏感性检验中,1号和3号引物的检测敏感性最高,达10-10 ng/μL;其次是2号和5号,达10-5 ng/μL。对于人工模拟感染样本,1号、3号和4号引物在淋巴结和肺脏中检测敏感性最高,其次是2号;而2号、3号、4号和5号引物对奶样检测敏感性最高。对于特异性检验,2号和5号引物特异性较好,可检测到明显的牛分枝杆菌特异性条带,对通常不引起牛结核病而只干扰免疫学诊断的禽分枝杆菌检测条带较微弱,而布鲁氏菌、副结核分枝杆菌和胞内分枝杆菌均无检测条带。【结论】2号引物及其反应参数的PCR方法敏感性、特异性良好,适合用于牛结核病的快速准确诊断。     

蛋白质组学技术在布鲁氏菌病研究中的应用及发展

布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引起的重大人畜共患病之一,给我国养殖业发展和公共安全带来严重危害。有效控制和逐步消灭布鲁氏菌病对于公共卫生安全和养殖业的发展具有重要意义。然而,由于布鲁氏菌为胞内寄生菌且结构复杂,其致病机制和相关毒力因子仍不十分清楚;加之我国现有的布鲁氏菌疫苗均为光滑型疫苗,其诱导产生的抗体与自然感染在临床诊断上存在着干扰,给种群净化带来严重困难。虽然已有许多研究通过多种技术尝试解决上述问题,但进展多较为缓慢。蛋白质组学作为研究蛋白质组成和变化规律的新兴学科,随着其研究手段的逐步发展和完善,通过蛋白质组学的手段揭示布鲁氏菌的致病机理、免疫机制等的研究逐渐增多,对于解决布鲁氏菌带来的上述问题提供了崭新的思路。本文结合实验室自身研究,主要从蛋白质组学对布鲁氏菌特异性蛋白的挖掘和对鉴别诊断的意义等方面做一简要阐述。     

猪胞内劳森菌感染的免疫应答与检测技术研究进展

胞内劳森菌(Lawsonia intracellularis, LI)常引起猪精神不振、食欲减退、血样下痢或突然死亡,严重损害养猪业。猪群感染该菌在肠道诱导免疫应答的研究较少。因该菌胞内寄生,基于细菌不同感染阶段动物免疫应答特点,检测方法会有所侧重。本文重点阐述了胞内劳森菌感染后机体免疫应答的特点,并对其检测技术进行综述,以期为新型检测技术研发及疫病防控提供参考。     

两种不同保护剂冻干的仔猪副伤寒活疫苗质量比较

【目的】系统比较两种不同保护剂冻干的仔猪副伤寒活疫苗(耐热苗和常规苗)质量指标,为科学评价两种疫苗质量提供参考。【方法】制备耐热苗和常规苗各3批,分别进行物理性状、纯粹性、活菌计数、安全性、剩余水分、真空度和保存期等参数测定和比较,同时比较冻干前后的活菌存活率及耐老化性能。任选耐热苗与常规苗1批,按3×109 CFU分别口服与肌肉注射仔猪各5头,设相同条件下不免疫对照5头,30 d后静脉注射致死量猪霍乱沙门氏菌,临床观察30 d后评估疫苗的效力。【结果】耐热苗及常规苗的物理性状、纯粹性、活菌计数、安全性、剩余水分、真空度均符合现行《中国兽药典》的要求。3批耐热苗冻干菌存活率分别为88.2%、83.1%和86.4%,耐老化试验后的活菌存活率为83.6%、82.9%和88.8%;然而3批常规苗冻干菌存活率分别为52.3%、56.2%和61.4%,耐老化活菌存活率分别为58.5%、60.2%和54.7%。经37°C、7 d耐老化试验结果显示,耐热苗物理性状良好,而常规苗原有团块表面凹陷1/4-1/2。保存期结果表明耐热苗4°C有效期可达24个月,常规苗仅为9个月。仔猪免疫攻毒结果表明,耐热苗肌肉注射及口服免疫均达100%(5/5)保护;常规苗肌肉注射达80%(4/5)保护,口服达100%(5/5)保护,不免疫对照0保护(5/5死亡)。【结论】耐热苗具有较高的冻干菌存活率和良好的耐老化性能,4°C可长期保存且不影响其免疫效力。     

16S rRNA基因高通量测序方法检测奶牛场常用干草表面微生物群落结构及多样性

【目的】随着中国奶牛业的发展,干草需求量与日俱增。作为天然牧草,干草可以成为家畜传播病原体的载体。以干草表面附着物为研究对象,了解干草中细菌群落结构以及致病菌属特征。【方法】对来自6个不同奶牛场饲草舍的干草样本,应用Illumina Mi Seq高通量测序技术测定干草表面附着物细菌的16S r RNA基因V3-V4变异区序列,分析不同干草样本细菌群落组成。【结果】干草样本中的细菌在97%的相似水平下共得到OTU个数为15 416,涵盖了29门87纲144目219科323属的细菌。微生物多样性分析表明,干草样本具有很高的细菌多样性,不同样本多样性存在差异。对干草样本菌群中丰度较高的14种病原菌属进行分析,发现相较于人工种植牧草制备的干草,天然牧草制备的干草中病原菌属丰度较高。【结论】研究解析了干草样本中微生物的多样性、丰度及主要病原菌属的特征,对奶牛场疾病防控有一定指导意义。     

牛巴氏杆菌病多重PCR检测技术的建立与应用

【背景】牛巴氏杆菌病是由血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida,Pm)引起的一种严重危害养牛业的重要传染病,病原学聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)方法是诊断并防控该病的有效手段。【目的】建立检测血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌的多重PCR方法,为临床诊断牛巴氏杆菌病和病原分型提供技术支撑。【方法】参考多杀性巴氏杆菌hyaD-hyaC基因、bcbD基因和ecbJ基因特异区域,设计3对特异性引物,以温度梯度PCR法确定适宜退火温度(T_m);采用棋盘试验优化引物浓度并初步建立多重PCR方法;采用重组质粒标准品及阳性菌株菌液确定其敏感性(最小检测量);以8种常见牛感染病原体[溶血性曼氏杆菌(Mannheimia hemolytica)C1655、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)C237、产单核细胞李氏杆菌(Listeria monocytogenes)C1597、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)C3053、都柏林沙门氏菌(Salmonella dublin)C79351、副结核分枝杆菌(Mycobacterium paratuberculosis)C1625、牛传染性鼻气管炎病毒(bovine infectious rhinotracheitis virus)CAV1546和牛支原体分离株(Mycoplasma bovis)C65-1]核酸样本确定其特异性;制备3批诊断试剂,对敏感性和特异性样品进行批间和批内试验,确定其重复性;运用建立的方法使用3种不同型号的PCR仪检测敏感性和特异性样品,确定其适用性;通过检测临床样本及人工模拟感染样本评价临床应用效果。【结果】在T_m为55℃时,3对引物浓度分别为0.25、0.30和0.20μmol/L条件下建立多重PCR方法较优,可以同时检测多杀性巴氏杆菌血清A型(821bp)、血清B型(203bp)和血清E型(363bp);该方法敏感性高,对重组质粒标准品pMD-A、pMD-B和pMD-E检测限分别为43.080、3.710和4.350copies/μL,对阳性菌液最低检出限均为10²CFU细菌;其特异性强,仅对血清型(A、B、E)多杀性巴氏杆菌有特异性扩增条带,同时对其他病原体均无扩增条带;该方法重复性良好,批间与批内试验均一致;临床样本及人工模拟感染样本检测结果显示与病原分离鉴定符合率为100%。【结论】成功建立了一种可鉴定不同血清型的牛多杀性巴氏杆菌多重PCR检测方法。     

PDCoV、SADS-CoV与SVA三重RT-PCR检测方法的建立与应用

【背景】猪丁型冠状病毒(porcine deltacoronavirus,PDCoV)、新型猪急性腹泻综合征冠状病毒(swine acute diarrhea syndrome coronavirus,SADS-CoV)与塞内卡病毒A型(Seneca virus A,SVA)均为猪的新发病原,严重危害养猪业的发展。猪感染这3种新发病原难以根据临床症状诊断,因此亟须建立多重RT-PCR检测方法对疑似患病猪进行快速诊断,以降低经济损失。【目的】建立能同时检测PDCoV、SADS-CoV和SVA单一或混合感染的三重RT-PCR检测方法。【方法】参考GenBank中登录的PDCoV和SADS-CoV N基因、SVA L/P1基因保守区域,设计3对特异性引物,以温度梯度PCR法确定最适退火温度(T_m);采用方阵法优化其引物浓度;构建重组质粒PMD-PDCoV、PMD-SADS-CoV和PMD-SVA作为标准品确定最小检测量(limits of detection,LOD);以猪传染性胃肠炎病毒、猪流行性腹泻病毒、猪繁殖与呼吸综合征病毒等6种常见感染猪的病毒核酸样本为模板,确定三重RT-PCR法的特异性;以批间和批内实验验证其重复性;经检测疑似感染的临床样本并与已报道的检测方法进行比较,评估其临床应用效果。【结果】最佳退火温度为58.3℃;引物最佳浓度分别为0.5、0.25和0.25μmol/L;其敏感性高,PMD-PDCoV、PMD-SADS-CoV与PMD-SVA最低检测限分别为1、1和10copies/μL;其特异性强,仅对PDCoV、SADS-CoV和SVA有特异性条带,对其他病毒均无扩增条带;该方法重复性好,批间和批内实验检测结果均一致。经临床样本检测PDCoV、SADS-CoV和SVA的阳性率分别为65.85%、30.49%和57.32%,与已报道的检测方法一致。最后从13份PDCoV、SADS-CoV和SVA均为阳性的样品中随机选取5份样品进行测序,并做同源性及进化树分析,结果显示5份阳性病料的PCR扩增序列之间相似性较高,而且和参考序列之间也具有较高的相似性,均可达到96%以上。表明本研究建立的方法在应用于临床样品检测中具有较高的准确性和可靠性。【结论】建立了一种能够同时快速检测PDCoV、SADS-CoV和SVA的三重RT-PCR方法,为临床上检测上述3种病毒提供了技术支撑。     

牛种布鲁氏菌2308不同途径小鼠感染模型的建立与评估

[背景] 布鲁氏菌可经口、皮肤、黏膜和呼吸道感染人和动物。小鼠是布鲁氏菌研究中最常用的模型动物。[目的] 建立牛种布鲁氏菌2308不同途径和剂量感染BALB/c小鼠的模型,为布鲁氏菌小鼠感染试验提供参考。[方法] 用10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量,分别经注射、口服和点眼方式感染BALB/c小鼠。在感染后不同时间点采集小鼠血清,检测IgG、IgM、IgA抗体含量、脾脏重量及脾脏含菌量,评价布鲁氏菌经不同途径感染BALB/c小鼠的效果。[结果] 10 CFU是注射感染BALB/c小鼠的最小感染剂量;10⁵ CFU是口服感染BALB/c小鼠的最小感染剂量。10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量经点眼途径均未能成功感染BALB/c小鼠。在10⁵ CFU感染剂量下,口服与注射感染组小鼠每克脾脏平均含菌量分别为10^5.673 CFU/g和10^5.009 CFU/g,无显著差异（P>0.05）,但口服感染组小鼠脾脏平均重量为0.310 g,显著高于注射感染组0.165 g （P<0.01）。在试验期内,注射感染组和口服感染组小鼠体内IgG抗体的滴度均随感染时间延长而持续升高;整体上,口服感染组IgG抗体峰值显著高于注射感染组;2组IgM抗体变化趋势一致;口服感染组有2只小鼠在感染28 d后产生IgA抗体,注射感染组均未检测到IgA抗体。[结论] 建立了牛种布鲁氏菌2308通过不同途径感染BALB/c小鼠的模型。     

HBV相关肝癌组织中微生物宏蛋白质组特征分析

越来越多的证据表明微生物菌群和肝脏疾病有着密切联系,但是HBV相关肝细胞癌(hepatitis B virus(HBV)-related hepatocellular carcinoma,HCC)人群肝脏组织内的微生物菌群种类和数量仍不清楚.本研究对来自165个HCC人群的肝癌组织和对应癌旁组织的质谱数据进行宏蛋白质组学层面的鉴定.结果显示,在肝癌组织中,绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、黄单胞菌目(Xanthomonadales)、军团菌目(Legionellales)、颤藻目(Oscillatoriales)等微生物菌群数量出现显著上调.通过将鉴定的微生物蛋白质比对到COG(Clusters of Orthologous Groups)数据库来进行注释,本研究还发现了许多在肝癌组织中高表达的微生物功能分类.对比健康人群的肝脏组织的宏蛋白质组鉴定结果,本研究发现在HCC人群的肝脏组织中,变形菌门(Proteobacteria)的含量降低,厚壁菌门(Firmicutes)的含量升高.这项研究可以对肝脏微生物菌群的失调与HCC发生之间的研究提供更多启发.     

检测OMP28抗体不能有效诊断羊布鲁氏菌病

【目的】探索布鲁氏菌外膜蛋白OMP28作为羊布鲁氏菌病特异性检测方法的可行性。【方法】体外表达和纯化OMP28蛋白,建立并优化以OMP28重组蛋白为包被抗原的布鲁氏菌病ELISA诊断方法。以3个不同种属的4株布鲁氏菌(羊种布鲁氏菌16M和M28,猪种布鲁氏菌S1330,牛种布鲁氏菌2308)分别感染山羊和绵羊至42周,期间每隔2周收集血清,分别用布鲁氏菌LPS包被的ELISA和OMP28 ELISA方法对不同阶段的分离血清进行检测,比较2种不同ELISA对4株布鲁氏菌感染的山羊和绵羊的检测敏感性。【结果】4株布鲁氏菌感染的山羊和绵羊均产生高水平针对LPS的抗体,但是仅有B. melitensis 16M和B. melitensis M28感染的绵羊与B. melitensis 16M和B. abortus 2308感染的山羊可产生针对OMP28的抗体。【结论】基于OMP28的间接ELISA具有细菌属特异性和宿主动物品种特异性,通过检测OMP28抗体不能有效诊断羊布鲁氏菌病。