我国部分地区禽戊型肝炎病毒分子流行病学分析
2021-03-07林婷婷刘丰波宋姗姗栾栋祖王群义刘红祥任衍倍
张 翔,林婷婷,刘丰波,宋姗姗,李 彬,栾栋祖,王群义,刘 平,刘红祥,马 冬,任衍倍,刘 东,3
(1.青岛易邦生物工程有限公司,山东青岛 266000;2.青岛农业大学动物医学院,山东青岛 266109;3.动物基因工程疫苗国家重点实验室,山东青岛 266000)
禽戊型肝炎病毒(avain hepatitis E virus,aHEV)属于肝炎病毒科正戊肝病毒属B 种,是一种无囊膜的单股正链RNA 病毒[1],主要流行4 个基因型:澳大利亚和韩国的基因1 型,美国的基因2 型,中国和欧洲的基因3 型,匈牙利和中国台湾的基因4 型[2]。该病原引起的疾病最早可追溯到20 世纪80 年代澳大利亚、美国、加拿大等陆续报道的鸡大肝大脾病(big liver and spleen disease,BLS)或肝炎脾大综合征(hepatitis-splenomegaly,HS)[3-5],2001 年确定病原并命名为禽戊型肝炎[6]。1994 年我国就有BLS 抗体阳性的报告,2010 年和2014 年分别从肉种鸡和蛋鸡群中分离到aHEV[7-8]。
aHEV 多感染产蛋期鸡群,病程为1~2 个月甚至更长,临床主要表现为死淘率升高(5%~15%)。剖检可见,肝脾肿大、出血,卵泡萎缩变形等,后期易继发细菌感染。为分析我国aHEV 基因变异情况,对2018 年从山东、河南、河北、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、山西、江苏等地疑似感染aHEV鸡群中采集的肝脏、脾脏病料样品进行aHEV RTPCR 检测,并对aHEV 阳性产物进行ORF1基因序列测定与遗传进化分析。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 病料 2018 年采集山东、河南、河北、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、山西、江苏9 个省份疑似aHEV 感染的鸡肝脏、脾脏样品共计679 份,无菌处理后,置于-20 ℃保存备用。
1.1.2 试剂 RNAout 提取试剂盒,购自天恩泽生物公司;HiScript®II One Step RT-PCR Kit,购自诺唯赞生物公司;DL 2 000 DNA Marker,购于宝生物工程(大连)有限公司。
1.2 方法
1.2.1 引物设计 参照GenBank 已公布的aHEVORF1基因核苷酸序列,利用Oligo 6.0 软件设计扩增aHEV-ORF1基因的特异性引物(aHEV-ORF1-F:5'-FCGTCTCGCAGATAGCAGAGTCC-3';aHEVORF1-R:5'-TATAGCCCATTCCCGCTCAATC-3')。引物由北京华大基因科技有限公司合成,预期扩增目的片段为750 bp。
1.2.2 病毒核酸提取 组织RNA 和DNA 提取,按核酸提取试剂盒和核酸提取仪说明书进行操作。
1.2.3 核酸扩增 用RT-PCR 一步法试剂盒扩增cDNA:45 ℃反转录30 min;94 ℃预变性3 min,94 ℃变性40 s,53 ℃退火30 s,72 ℃延伸1 min,共30 个循环;72 ℃再延伸10 min,4 ℃保存10 min。PCR 产物用1.0%琼脂糖凝胶进行电泳,置于凝胶成像系统中观察结果。
1.2.4ORF1基因序列分析 挑取阳性样品产物送上海生工生物工程技术服务有限公司进行测序。用MegAlign 和Mega6.0 软件,对测定的aHEVORF1基因序列与GenBank 中部分代表性毒株序列进行同源性比较和遗传进化分析。
2 结果
2.1 RT-PCR 检测
对送检的679 份样品处理后进行RT-PCR 检测,其中37 份样品扩增出750 bp 左右的目的片段(图1),为aHEV 阳性。将测序结果与GenBank比对,结果均为aHEV。
2.2 ORF1 基因同源性分析
图1 部分样品的RT-PCR 检测结果
从不同地区RT-PCR 阳性样品中,随机选取15 个试验毒株ORF1核苷酸序列,利用MegAlign进行同源性比较。结果(图2)显示:试验株之间ORF1基因同源性为90.1%~100%,而与基因1 型的澳大利亚株和韩国株同源性为 85.5%~89.0%,与基因2 型的美国原型株和美国无毒株同源性为85.5%~88.2%,与基因3 型的欧洲株和中国株同源性为 86.3%~89.7%,与基因4 型的匈牙利株和中国台湾株同源性为 86.4%~88.5%。
2.3 ORF1 基因遗传进化分析
利用Mega6.0 对15 株试验株的ORF1基因进行序列比较,绘制遗传进化树。结果(图3)显示:15 株aHEV 均属于戊型肝炎B 种,形成独立的基因分支,但不属于已报道的4 个基因型(基因1~4 型)。
3 讨论
目前国内外都对aHEV 进行了血清学和分子流行病学调查研究。我国南方鸡群aHEV 血清阳性率约为33%[9],广东、山东、黑龙江3 个省份的鸡群血清阳性率约为28.3%[10]。这些血清学调查结果均显示,aHEV 已在我国鸡群中广泛流行。但血清学调查只能反映鸡群的抗体水平,无法检测鸡群的病原感染情况,且病毒分离难度较大;而分子生物学方法操作简单、结果直观、敏感性高、特异性强、重复性好,已被广泛应用于临床检测。ORF1基因编码aHEV 的多聚蛋白,包含甲基转移化酶、解螺旋酶以及RNA 依赖的RNA 聚合酶[2]。它们是目前国内外aHEV 的主要分型依据。
本研究通过RT-PCR 方法,对2018 年山东、河南、河北、辽宁、吉林、黑龙江、陕西、山西、江苏等地区疑似aHEV 感染鸡群的679 份肝脏和脾脏病料样品进行aHEV 检测,结果检出37 份阳性样品,阳性检出率为5.45%,说明我国鸡群存在不同程度的aHEV感染,这应引起养鸡企业的高度重视。
图2 aHEV-ORF1 基因部分序列同源性分析结果
图3 aHEV-ORF1 基因遗传进化树
通过对15 株aHEV 野毒株的ORF1基因进行测序分析,发现所检出毒株均属于B 种,但不属于现已报道的4 个基因型,为新亚型。通过核苷酸同源性比对分析发现,15 株aHEV 野毒株与基因1~4 型的代表株同源性均低于90%,而15 株分离株之间的差异不大,同源性为90.1~100%。目前关于aHEV 新亚型的相关报道较少,本研究为我国aHEV 的分子流行病学分析提供了补充和参考。