猪圆环病毒引起的断奶后多系统衰竭综合征诊断方法标准的建立
Diagnostic methods of porcine postweaning multisystemic wasting syndrome
崔尚金*,李曦,符芳,曲连东,童光志
(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 疫病诊断与流行病学中心 哈尔滨 150001)
前言
猪断乳后多系统衰竭综合征(PMWS)是一种由猪圆环病毒2型(porcine circovirus 2,PCV2)引起的新病。猪圆环病毒(PCV)是1974年在猪肾传代细胞系 PK-15中发现的一种污染病毒,该病毒不产生细胞病变效应(CPE),无致病性,命名为PCV1;而后在猪断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)中分离的猪圆环病毒,有致病性,命名为PCV2。PMWS主要感染1-5月龄猪,发病率为4-30%,致死率为70-80%。断乳猪和生长猪临床表现为进行性消瘦、呼吸困难、皮肤苍白、黄疸、腹泻和体表淋巴结肿大。多种组织发生广泛的肉芽肿性炎症,肉芽肿性淋巴结炎、间质性肺炎、肝炎、间质性肾炎和胰腺炎。病理组织学变化主要是淋巴细胞组织不同程度的衰竭萎缩,淋巴细胞减少。世界许多养猪国家都发生了本病,我国也有本病流行。PMWS严重影响猪的生长发育,但对其发病机理,传染源等问题还不完全清楚, 本病没有有效的治疗方法,抗生素对PMWS患猪无效。但抗生素的使用和良好的饲养管理,有助于控制二重感染。目前还没有疫苗可供应用。 1 范围
本标准规定了猪断奶后多系统衰竭综合征(PMWS)的诊断方法。 本标准适用于猪断奶后多系统衰竭综合征的诊断。 2 诊断方法的种类和选用
确诊PMWS需要三个条件:存在相应的临床症状,特征性病理变化,从病灶中检出PCV2病原。根据临床症状和病理变化只可作出初步诊断,确诊必须依靠实验室检查。目前已建立和应用的实验室诊断技术有病毒的分离与鉴定、聚合酶链式反应(PCR)、间接免疫荧光试验(IFA)、间接酶联免疫吸附试验
(IELISA)、免疫组织化学试验(IHC)等。病毒的分离与鉴定多用于急性病例的确诊和新疫区的确定。PCR方法用于检测PCV病毒的核酸,应用型特异性引物可对PCV1和PCV2定型。IFA、间接ELISA方法主要用于检测PCV病毒抗体。IHC方法主要用于检测PCV病毒抗原,并进行病毒的组织学定位。 本标准指定上述五种实验室诊断技术为我国生猪PMWS的诊断方法,保证了我国对PMWS的诊断与国外的一
致性。在实际应用时,可根据需要和条件,从中选用1-2种方法即可。 3 临床症状和病理变化 3.1 临床症状
根据以下主要的临床症状可作出初步临床诊断:最常见的、也是确诊PMWS所必需的临床症状是衰竭和生长发育不良, 进行性消瘦;其它症状如精神不振、食欲不佳、被毛粗乱,消化不良、肌肉衰弱无力、腹泻、皮肤苍白、黄疸,还有咳嗽、喷嚏、呼吸困难等呼吸系统症状。体表淋巴结,特别是腹股沟淋巴结肿大。其它不常见的症状有发热、嗜睡、胃溃疡、中枢神经紊乱、猝死。这些临床症状不会同时在同一头猪上出现。发病猪场在一段时间内会出现大多数症状。一些临床症状由于继发感染或双重感染而恶化。 3.2 病理变化 3.2.1 剖检变化
最显著的病变是全身淋巴结,特别是腹股沟淋巴结、肠系膜淋巴结、气管、支气管淋巴结及下颌淋巴结肿大到2-5倍,有时可达10倍。在PMWS感染猪也观察到正常或萎缩的淋巴结。切面硬度增大,均匀的苍白色,集合淋巴小结也肿大。发生细菌感染,则淋巴结可见炎症和化脓病变,使病变复杂化。 ———————————
作者简介:崔尚金:博士,副研究员,目前主要从事动物疫病诊断、流行病学、地理信息系统GIS和外来病的研究工作. *通讯作者,E-mail: ;
肺肿胀不崩陷,有散在,大而隆起橡皮状硬块。严重的病例,肺泡出血,部分病例尖叶和心叶萎缩或固质化。
脾中度肿大,呈肉变。
半数病例肝脏无明显异常,其它病猪表现不同程度的虎斑状外观,并伴有轻度或中度萎缩,有的病例肝肿大。
肾脏水肿,苍白,被膜下有白色坏死灶,盲肠和结肠粘膜充血或瘀血。
许多PMWS感染猪有支气管肺炎和胃溃疡,但胃溃疡和PCV2感染无直接关系,胃溃疡发生是多原因的。支气管肺炎与细菌感染有关,然而胃内病灶引起内出血,导致部分PMWS猪死亡的原因,也是导致皮肤苍白的原因。
3.2.2 组织学变化
淋巴结的皮质及副皮质区显著扩张,有单核/巨噬细胞,组织细胞浸润,有时还散布着大量的多核巨细胞。淋巴细胞减少,淋巴结基质常增生或有嗜酸性细胞浸润。淋巴滤泡有由组织细胞、类上皮细胞、巨噬细胞、多核巨细胞、嗜酸性白细胞、淋巴细胞集聚形成的肉芽肿。其它组织有广泛的淋巴细胞、单核细胞、组织细胞浸润。 4 病毒的分离与鉴定 4.1 材料准备
4.1.1 器材: 25cm2(T25)细胞培养瓶、直径15mm盖玻片、55mm圆形有盖平皿、微量移液器、恒温水浴箱、二氧化碳(CO2)恒温箱、普通冰箱及低温冰箱、离心机及离心管、组织研磨器、孔径0.2μm的微孔滤膜、普通光学显微镜。
4.1.2 试剂:RPMI1640营养液、犊牛血清、青霉素(105ug/mL)与链毒素(105ug/mL)溶液、氯仿、300mM D(+)氨基葡萄糖、Hanks平衡盐溶液。 4.1.3细胞培养物:无PCV污染的猪肾传代细胞PK-15。 4.1.4样品
4.1.4.1 样品的采取和送检:在发病早期,无菌采取病猪的血清。对病死猪立即采取肺、扁桃体、淋巴结、脾、肾、肝等组织数小块,置冰瓶内立即送检。不能立即检查者,应放-25℃~-30℃冰箱中,或加50%甘油生理盐水,4℃保存送检。
4.1.4.2 样品的处理:若样品经PCR检测为PCV阳性,按如下方法进行处理。血清可直接使用。肺、淋巴结、扁桃体、脾、肾、肝等组织混合,组织剪碎后研磨成糊状,加入含有105ug/ml链霉素,105ug/ml青霉素,两性霉素B 200ug/ml的RPMI1640营养液,制成10%(W/V)悬液,-20℃反复冻融3次或-70℃冻融1次,2000g离心30min。吸取上清液,转移到新的离心管中,每1ml上清加入50ul氯仿,室温下不断混合10 min,1000g离心10 min。怀疑有细菌污染的样品,也可用0.2μm微孔滤膜过滤处理。取上清,注意避免吸出氯仿,分装,-70℃保存。
4.2 操作方法
4.2.1 接种样品:取2ml上清液加到18 ml PK-15细胞悬液,细胞浓度达到5×104个/ml,培养液用10%犊牛血清和1%双抗的RPMI1640。将12ml病毒细胞混合悬液分装到2个25cm2(T25)通气的细胞培养瓶中,每瓶6ml。6ml加入到装有直径15mm盖玻片的55mm圆形有盖平皿中,置于37℃ 5% CO2培养箱。 4.2.2
细胞处理:接种后18-24h长成50-60%单层细胞, 倾去培养瓶中培养液,加入2-3ml预热300
mM D(+)氨基葡萄糖,能覆盖细胞足以,放入37℃培养箱继续作用30min。去除氨基葡萄糖,以Hanks平衡盐溶液冲洗2-3次,加入含有2%血清的维持液,放回培养箱。 4.2.3 4.2.4
继续培养48h后,用间接免疫荧光法对平皿中的玻片培养物进行染色,以监控病毒生长。 重复感染:取1个T25瓶反复冻融3次。用胰酶消化另一个T25瓶内细胞,悬于21ml生长液,
再加入第一瓶中的细胞悬液6ml,取15ml 接到一个75cm2(T75)瓶,6ml接到一个T25瓶,6ml接种到有盖玻片的平皿中。 4.2.5
72-96h后取平皿中玻片进行免疫荧光染色,观察病毒的生长情况。将T25瓶反复冻融3次,接
种到T75瓶内,继续传代。取少量细胞悬液进行PCR的检测。 4.3 结果的判断和解释
在第一代培养时,若IFA检测为阴性应继续盲传,第三代培养IFA、PCR检测为阳性,则判定为PCV病毒分离阳性。
5 聚合酶链式反应(PCR) 5.1 材料准备
5.1.1 器材:微量移液器、吸头、离心机、研磨器、PCR仪、电泳仪、恒温水浴锅、恒温干燥箱等。 5.1.2 试剂: Tris饱和酚、氯仿、10%SDS、50ug/ml 蛋白酶K、无水乙醇或异丙醇、3 MpH5.2醋酸钠、75%乙醇;Taq DNA聚合酶、dNTP(2.5mmol/l)、10×Buffer、灭菌去离子水、特异性引物、标准DNA分子量的Marker、上样缓冲液。
5.2 病毒DNA的提取:
5.2.1 样品的处理:取发病猪脾、淋巴结、肝、肾等脏器剪碎加入适量生理盐水研磨制成组织匀浆,反复冻融3次,3000g离心20min,吸取上清用于提取DNA 。发病猪的全血和血清可直接进行检测。 5.2.2 核酸提取:
5.2.2.1 取500ul组织冻融上清、全血或血清加入25ul 10% SDS,5ul蛋白酶K,振荡混合数次,置37-56℃水浴锅中2-3小时,其间振荡混合几次。
5.2.2.2 酚抽提:每管中加入200ul酚,颠倒混合30s,12000rpm离心10min。吸出上层水相,转移到新管。
5.2.2.3 酚/氯仿抽提:每管分别加入100ul和100ul氯仿,颠倒混合30s,12000rpm离心10min。吸出上层水相,转移到新管,并作好标记。
5.2.2.4 氯仿抽提:每管分别加入200ul氯仿,颠倒混合30s,12000rpm离心10min。吸出上层水相,转移到新管,并作好标记。
5.2.2.5 每管中加入2.5倍无水乙醇,1/10体积的3M pH5.2 NaAc(醋酸钠),混合数次,-20℃沉淀2h或过夜。或每管中加入等体积的异丙醇,1/10体积的3M pH 5.2 NaAc(醋酸钠),混合数次,室温下沉淀20-30min。 5.2.2.6
13000rpm离心10-15min,倒掉管内液体,在滤纸上吸干,不要求完全干燥。
5.2.2.7 每管中加入100-200ul 70%的乙醇,12000rpm离心5min。倒掉管内液体,在滤纸上吸干,放入37℃温箱烘干。
5.2.2.8 20-40ul 灭菌水溶解沉淀,反复吹打沉淀,促进沉淀溶解。
5.2.3 PCR扩增:PCR反应液应在冰上配制,配液顺序:灭菌水,10×buffer,dNTP,引物,Taq酶,样品DNA。
5.2.3.1 50ul 的反应体系:
Taq (5U/ul): 0.4-0.5ul