一株H1N1病毒的分离鉴定
2022-09-20李建华张智明何世岷窦海燕
李建华 张智明 何世岷 窦海燕 方 超 刘 旭
(哈药集团生物疫苗有限公司,黑龙江哈尔滨 150069)
1 病毒的培养与纯化
1.1 分离与培养
将处理好的病料溶液过滤后,按0.2 mL/胚的量接种10日龄SPF鸡胚,接种后的鸡胚置于35℃专用恒温孵化箱中(湿度保持为60%~65%)培养,每日检查2次,弃去24 h内死亡的鸡胚,收集24 h后死亡鸡胚的尿囊液。培养72 h结束,取出剩余存活鸡胚,4℃冰箱保存12 h,收取鸡胚液,立即进行红细胞凝集试验。其中,有1份病料在盲传第2代接种时,得到的鸡胚尿囊液可见明显的红细胞凝集,效价为1∶128,对鸡胚进行解剖,胚体出现了水肿和出血点等病理变化,结果见图1、图2。
图1 正常对照鸡胚
图2 接种H1N1病毒的鸡胚
1.2 病毒的克隆与纯化
依据有限稀释的方法对分离株病毒进行纯化,用生理盐水将血凝阳性的尿囊液稀释成10-4、10-5、10-6和10-7等4个梯度,每个梯度分别接种5枚10日龄的鸡胚传代纯化,每次乃对阳性样品中最高稀释度的单胚尿囊液进行收集,用于下一次的传代,连续接种3代后收获存活时间稳定在72 h左右且鸡红细胞凝集价稳定在1∶512的鸡胚。
根据世界卫生组织在1980年通过的流感病毒毒株命名法修正案,将纯化后的病毒,命名为A/swine/SuiHua/6/2015(H1N1),简称猪流感病毒H1N1亚型SH株。
2 病毒的鉴定
2.1 鸡胚半数感染量 (EID50)的测定
用PBS溶液将病毒液稀释成10-4、10-5、10-6和10-7的浓度,各稀释度分别接种6枚鸡胚,每枚鸡胚0.1 mL,分别收获鸡胚尿囊液,测定其对鸡红细胞凝集价≥1∶16为感染;对鸡红细胞凝集价<1∶16为未感染,结果显示当稀释度为10-4、10-5时接种鸡胚感染率可达100%,当稀释度为10-6时接种鸡胚感染率为71%,当稀释度为10-7时接种鸡胚感染率为13%。根据表1中的数据,按照Reed-Muench测定其病毒液的病毒含量(EID50),通过计算得到分离毒株的病毒含量为107.36EID50/0.1 mL。
表1 病毒EID50测定结果
2.2 病毒的血清学鉴定
将纯化得到的病毒株进行血清学鉴定,可知分离株的病毒对猪流感病毒H1亚型特异性抗血清呈现阳性反应;对猪流感病毒的H3、H5以及H9亚型单特异性抗血清检测结果为阴性反应,结果详见表3,表明所得的分离株为H1亚型猪流感病毒。
表2 红细胞凝集抑制试验 (HI)鉴定结果
表3 病毒血凝素热稳定性试验结果
2.3 病毒的电镜鉴定
委托中国农业科学院哈尔滨兽医研究所电镜室对病毒进行电镜鉴定。由图3可知,分离到的病毒株具有典型流感病毒的基本特征:病毒粒子直径在80~120 nm,具有囊膜,同时其表面可见较多放射状的突起,也就是纤突和刺突。与常见的流感病毒的形态大体一致。
图3 电镜观察到的猪流感分离株
2.4 分离病毒的RT-PCR检测
利用设计的扩增引物对所分离出的猪流感毒株进行亚型鉴定。在琼脂糖凝胶电泳的胶图4、图5可见仅H1 U/L和N1 U/L扩增出了与预期扩增片段大小一致的阳性条带,可以确定此分离病毒的HA是H1亚型,NA是N1亚型。
图4 猪流感H1、H3分型鉴定结果
图5 猪流感N1、N2分型鉴定结果
将PCR产物克隆连接到载体上,送上海生物工程有限公司(上海生工)进行测序,对测序结果进行线上BLAST比对。发现该样品HA片段基因与2022年以来,我国多发的H1亚型猪流感病毒分离株的同源性为98%~99%,同时NA的基因片段与我国近年来分离的多株N1亚型猪流感病毒的相同区域的基因同源性在98%~99%之间,表明该样品为H1N1亚型猪流感病毒。
将测序得到的HA基因和NA基因分别用MEGA 6.06软件中的Neighbor-Joining方法构建遗传进化树,进行遗传进化分析[1]。参考序列为从GenBank中选取H1N1亚型猪流感病毒近年来国内外主要流行株的HA、NA基因序列,结果见图6、图7。
图6 H1亚型遗传进化树
图7 N1亚型进化树
2.5 分离病毒的理化特性测定
2.5.1 血凝素热稳定性试验结果
按照热稳定性试验的鉴定方法,将收集的病毒原液置于56℃水浴锅中,分时间梯度对其进行红细胞凝集价的测定,结果见表4。该分离株病毒在56℃处理5 min后其红细胞凝集价均下降2个滴度,符合血凝素热不稳定型的标准,可判定该分离株属于血凝素热不稳定型病毒。
表4 病毒耐热性试验结果
2.5.2 耐热性试验结果
对病毒尿囊液进行56℃处理30 min、65℃处理5 min,或100℃处理1 min,接种鸡胚后测定,无法检测到血凝性[2],结果见表5。表明该毒株对热敏感。
表5 病毒对乙醚、氯仿和耐酸性试验测定结果 [3-5]
2.5.3 对乙醚敏感的试验结果
将收获的病毒尿囊液用乙醚处理后接种鸡胚后EID50下降2个滴度以上,结果见表5。表明分离株对乙醚敏感。
2.5.4 氯仿敏感试验结果
将病毒尿囊液经氯仿处理后接种鸡胚后EID50下降2个滴度以上,结果见表5。表明分离株对氯仿敏感。
2.5.5 耐酸性试验结果
将病毒尿囊液分别经pH值为3.0和pH值为10.0的条件下,处理后接种到鸡胚,EID50下降2个滴度以上,结果见表5。表明分离株对酸碱敏感。
3 动物回归试验
将满足病毒含量测定要求的分离纯化病毒液用于4周龄健康易感猪进行攻毒试验。综合分析攻毒后感染猪的临床表征、心脏病变和病毒分离结果。结果发现,攻毒组有80%的猪发病,对照组未见猪发病,表明分离株对猪具有较强的致病力,结果见表7、表8和图8、图9。由图8、图9可知,在攻毒猪肺脏的右尖叶、右心叶、左横隔叶、右横隔叶有斑点状或斑块样肉样实变;病理切片表明,攻毒组肺泡壁增厚,肺泡上皮细胞增生,炎症性细胞浸润,部分肺泡腔狭窄或闭塞。
表6 分离株病毒回归猪试验测定结果
表7 分离株病毒回归猪试验各指标测定结果
图8 猪流感病毒攻毒后肺脏病理变化
图9 正常猪肺脏对照组
4 结果与讨论
采集黑龙江绥化地区某猪场发病猪的鼻拭子样本和肺脏组织样本,通过感染鸡胚的方法,成功分离到1株猪流感病毒。并对分离得到的病毒进行了验证和鉴定,通过动物的回归试验发现,分离出的猪流感名都对猪没有致死性,但对猪的致病率可达100%,符合猪流感的一般特性。此外,分离得到的猪流感病毒毒株的全基因组序列、各节段基因的来源及对人有无感染性,还有待于进一步研究。