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检测猪戊型肝炎病毒的荧光定量PCR方法的建立

2011-08-07张亮权欧阳昀刘志刚曹宗喜闫明菲王文华郭泗虎张桂红

中国兽医杂志 2011年10期
关键词:肝炎定量质粒

张亮权,欧阳昀,刘志刚,曹宗喜,闫明菲,王文华,郭泗虎,张桂红

(华南农业大学兽医学院,广东 广州 510642)

戊型肝炎(hepatitis E,HE)是由戊型肝炎病毒(hepatitis E virus,HEV)引起的一种经粪口途径传播的人兽共患病。从1955~1956年在印度新德里[1]第一次HE大暴发至今,HE已广泛分布于亚洲、非洲及中美洲等发展中国家。新疆是我国HE的高发地区,曾在1986~1988年间暴发该病,是世界上一次大规模的流行,共计发病119280例,死亡707例[2]。

1997年Meng等[3]从猪体内分离出1株野生型HEV,发现其与人类的HEV有极高的同源性,并可感染黑猩猩和恒河猴,因此推测猪可能是HEV感染的一个动物宿主。目前研究表明,HEV在猪群中普遍存在,已经被世界卫生组织认定是发展中国家的一个重要公共卫生问题。因此,对猪源戊型肝炎(swHE)诊断方法的研究十分必要。而荧光定量PCR(Real-time PCR)具有快速、灵敏、特异等特点,适用于swHEV的检测,本试验就建立了检测猪群中HEV的荧光定量PCR方法。

1 材料与方法

1.1 病毒与样品来源 猪源戊型肝炎病毒(swHEV),猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)、口蹄疫病毒(FMDV)、猪瘟病毒(CSFV)、圆环病毒2型(PCV2)、猪流感病毒(H1、H3亚型SIV)均由本研究室分离保存;16份胆汁样品采集于广东省某兽医院。

1.2 主要试剂和仪器 AMV反转录酶,Ex Taq DNA聚合酶,pMDl8-T载体[宝生物工程(大连)有限公司];SYBR qPCR MIX(TOYOBO公司);荧光定量PCR仪(ABI PRISM 7500型)。

1.3 引物的设计和合成 根据GenBank中swHEV ORF2核苷酸序列的保守区域,应用Primer premier 5.0设计了一对引物并由Invitrogen公司合成,预期扩增片段为126bp。上游引物:5′-CAGAATTGATTTCGTCGG-3′;下游引物:5′-TAGCTATACCCTTGTCCTGCTG-3′。

1.4 样品的处理 胆汁样品用灭菌PBS配成10%的悬浮液,4℃~8000r/min离心10min,取上清,-40℃保存。

1.5 病毒RNA的提取与cDNA的合成 按Invitrogen公司TRIzol®Reagent RNA提取试剂盒的使用说明进行总RNA的抽提,用AMV逆转录酶将总RNA逆转录成cDNA,置-20℃保存。

1.6 标准阳性质粒的制备 以cDNA为模板,用上述的1对特异性引物进行PCR扩增后,将回收纯化的PCR产物装入pMD18-T载体,经PCR和测序鉴定正确的阳性重组质粒命名为pMD-swHEV。用分光光度计测量阳性质粒的浓度,定量并稀释至1.0×109拷贝/μL,-20℃保存。

1.7 荧光定量PCR反应系统 荧光定量PCR反应总体积为20μL,其中SYBR qPCR MI×10μL,上、下游引物各0.8μL,模板1μL,灭菌去离子水补足。反应条件为:95℃预变性1min;95℃变性15s,55℃退火15s,72℃延伸35s并检测荧光,40个循环。

1.8 标准曲线的建立及稳定性分析 用灭菌去离子水将标准阳性质粒稀释成1.0×108、1.0×107、1.0×106、1.0×105、1.0×104、1.0×103、1.0×102、1.0×101拷贝/μL,作为模板进行荧光定量PCR,每个稀释度作3次重复。

1.9 特异性试验 分别以swHEV、PRRSV、FMDV、CSFV、PCV2、H1和 H3亚型SIV的DNA或cDNA为模板进行荧光定量PCR,并设立空白对照。

1.10 荧光定量PCR与逆转录巢式PCR(RT-nPCR)的比较分析 分别用荧光定量PCR与RT-nPCR[4]检测16份胆汁样品进行比较分析。

2 结果

2.1 标准曲线 建立的标准曲线的相关系数(r2)为0.998,以标准阳性质粒的拷贝数对数为横坐标,Ct值为纵坐标建立标准曲线(图1):y=-3.039x+37.983。

图1 swHEV荧光定量PCR的标准曲线

2.2 稳定性分析结果 用8个不同稀释度的标准阳性质粒进行3组平行试验,Ct值变异系数(CV)在0.17%~1.41%之间(表1),显示出良好的重复性。

表1 荧光定量PCR的稳定性分析

2.3 特异性试验结果 从图2可知,对于swHEV出现了特异性的扩增曲线,CT值为25.09。而对于PRRSV、FMDV、CSFV、PCV2、H1亚型SIV、H3亚型SIV以及阴性对照,均没有产生荧光信号。

图2 荧光定量PCR的特异性分析

2.4 荧光定量PCR与RT-nPCR的比较分析结果 分别用荧光定量PCR与RT-nPCR检测16份胆汁样品,结果显示(表2),荧光定量PCR除了检测出RT-nPCR检出的7份阳性外,还检测出2份为阳性,RT-nPCR的最低检出浓度约为2.05×102拷贝/μL,而荧光定量PCR的最低检测浓度约为1.52×101拷贝/μL,表明荧光定量PCR的检测灵敏度比RT-nPCR约高10倍。

3 讨论

HE是一种能引起人和多种动物[3,5-6]感染的人兽共患病,人对HEV普遍易感,青壮年病死率可达1%~2%,孕妇病死率高达20%[7]。而猪感染HEV的现象普遍存在,因此,对swHEV诊断方法的研究具有重要的意义。

猪感染HEV后,很少有明显的临床症状[8],这对swHEV的临床诊断带来很大的不便,需要进行实验室诊断。RT-nPCR是检测HEV核酸最常用的方法之一,然而swHEV病毒血症持续时间和粪便的排毒时间都很短,而且载毒量低,使该检测方法出现不稳定的现象。与RT-nPCR相比,荧光定量PCR具有更高的特异性和灵敏度,可作为swHEV的有效检测系统。

表2 荧光定量PCR与RT-nPCR的比较分析

本试验建立的SYBR Green I荧光定量PCR检测方法灵敏度高,特异性强,并且具备良好的稳定性,适用于swHEV的检测,能为HEV的防治提供很好的技术支持。

[1]Wong D C,Purcell R H,Sreenivasan M A,et al.Epidemic and endemic hepatitis in India:evidence for a non-A,non-B hepatitis virus aetiology[J].Lancet,1980,2(8200):876-879.

[2]耿彦生,王佑春.戊型肝炎病毒感染免疫研究进展[J].世界华人消化杂志,2010,18(9):897-901.

[3]Meng X J,Robert H P,Pat rick G H,et al.A novel virus swine is closely related to the human hepatitis E virus[J].Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:9860-9865.

[4]刘志刚,曹宗喜,张得玉,等.广东地区猪源戊型肝炎病毒的检测和核苷酸序列分析[J].黑龙江畜牧兽医,2011,9:94-96.

[5]Sun Z F,Larsen C T,Dunlop A,et al.Genetic identification of from healthy chicken flocks and characterization of the capsid from chickens with hepatitis splenomegaly syndrome in different United States[J].J Gen Virol,2004,8(Pt3):693-700.

[6]Okamoto H,Takahashi M,Nishizawa T,et al.Presence of antibodies to hepatitis E virus in Japanese pet cats[J].Infection,2004,32(1):57-58.

[7]Mushahwar I K.Hepatitis E virus:Molecular virology,clinical features,diagnosis,transmission,epidemiology,and prevention[J].J Med Virol,2008,80(4):646-658.

[8]Meng X J,Halbur P G,Haynes J S,et al.Experimental infection of pigs with the newly identified swine hepatitis E virus(swine HEV),but not with human strains of HEV[J].Arch Virol,1998,143(7):14052-14151.

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