三、牛病毒性腹泻
牛病毒性腹泻(黏膜病)是由牛病毒性腹泻病毒(Bovine Viral Diarrhea Virus,BVDV,属于黄病毒科瘟病毒属)引起的传染病,各种年龄的牛都易感染,以幼龄牛易感性最高。病毒可感染牛、羊、猪等多种家畜,尤以牛为主。感染牛可表现为多种临床症状,如肺炎、腹泻、流产、出血性综合征、急性感染及持续性感染等。该病分布广泛,世界上大多数养牛国家都存在,给养牛业造成了巨大的经济损失。我国自20世纪80年代初由国外引进的绵羊、奶牛和冻精中分离出该病毒。近年来,因大批地从外国引进种牛,使许多地区传入本病。因此,必须给予足够的重视。
(一)病毒特征
BVDV为黄病毒科、瘟病毒属。是一种单股RNA、有囊膜的病毒。新鲜病料作超薄切片进行负染后,电镜下观察可见病毒颗粒呈球形,直径24~30nm。病毒在牛肾细胞培养中,有三种大小不一的颗粒,最大的一类直径80~100nm,有囊膜,呈多形性,最小的一类直径只有15~20nm。
病毒对乙醚和氯仿等有机溶剂敏感,并能被灭活,病毒悬液经胰酶处理后(0.5mg/ml,37℃下60min)致病力明显减弱,pH5.7~9.3时病毒相对稳定,超出这一范围,病毒感染力迅速下降。病毒粒子在蔗糖密度梯度中的浮密度为1.13~1.14g/ml;病毒粒子的沉降系数是80~90S。
病毒在低温下稳定,真空冻干后在-70~-60℃下可保存多年。病毒在56℃下可被灭活,氯化镁不起保护作用。病毒可被紫外线灭活,但可经受多次冻融。
BVDV的分离株之间有一定的抗原性差异,但是用常规血清学方法区分病毒分离物之间的差异是非常困难的,一般认为一种BVDV产生的抗体能抵抗其他毒株的攻击。BVDV可在胎牛的肾、睾丸、脾、气管、鼻甲骨等牛源性细胞上生长,并且对胎牛睾丸细胞和肾细胞最敏感,做病毒分离时最好采用这两种细胞。BVDV也能在牛肾继代细胞(MDBK)上生长良好,因取用方便,所以常用MDBK和牛鼻甲骨细胞进行诊断实验和制造疫苗。病毒不能在鸡胚上繁殖。
(二)临床症状
本病自然感染的潜伏期为7~10d,短者为2d,长者为14d。人工感染的潜伏期多为2~3d。临诊上主要有如下表现形式:
急性型病牛呈双向热,病牛突然发病,体温升高至40~42℃,维持2~3d,下降后又第2次升高,流浆液性、黏性鼻液,咳嗽,呼吸急促,鼻镜、舌头、口腔黏膜糜烂,唾液增多,口气恶臭,继而发生严重的腹泻,排出青灰色恶臭水便,之后粪便变稠,混有大量黏液和气泡,有时混有血液。起初伴发蹄叶炎而见跛行,持续性或间歇性腹泻而迅速消瘦,急性的多于2周左右死亡,慢性的2~6个月后死亡。病毒可通过胎盘传染胎儿,导致出生的犊牛小脑缺陷或致流产。
(三)病理变化
主要表现为消化道黏膜有大量烂斑和溃疡,恶性卡他热消化道黏膜充血并有烂斑。食道黏膜有排列成直线形、大小不一的烂斑,鼻镜、口腔、咽喉有潜在的小烂斑;真胃水肿并有烂斑,小肠有急性卡他性炎症,大肠有糜烂、出血或坏死。
(四)流行病学特征
该病常发生于冬季和早春,舍饲和放牧牛都可发病。
家养和野生的反刍兽及猪是本病的自然宿主,自然发病病例仅见于牛,黄牛、水牛、牦牛没有明显的种间差异。各种年龄的牛都有易感性,但6~18月龄的幼牛易感性较高,感染后更易发病。绵羊、山羊也可发生亚临诊感染,感染后产生抗体。
病毒可随分泌物和排泄物排出体外。持续感染牛可终生带、排毒,因而是本病传播的重要传染源。本病主要是经口感染,易感动物食入被污染的饲料、饮水经消化道感染,也可由于吸入由病畜咳嗽、呼吸而排出的带毒的飞沫而感染。病毒可通过胎盘发生垂直感染。病毒血症期的公牛精液中也有大量病毒,可通过自然交配或人工授精而感染母牛。
(五)预防及治疗
目前无特效的治疗方法,对症治疗和加强护理可以减轻症状,增强机体抵抗力,促使病牛康复。
为控制本病的流行并加以消灭,必须采取检疫、隔离、净化、预防等兽医防制措施。预防上,我国已生产一种弱毒冻干疫苗,可接种不同年龄和品种的牛,接种后表现安全,14d后可产生抗体并保持22个月的免疫力。
(六)实验室检测
牛病毒性腹泻/黏膜病诊断技术规范
依据标准:GB/T 18637—2018。
1.病毒分离鉴定
(1)仪器 倒置荧光显微镜、倒置显微镜、台式离心机(最高离心速度不低于5000r/min)、超声波裂解仪、细胞计数仪、生物安全拒、恒温培养箱(37℃±2℃)、CO2恒温培养箱(37℃±2℃)、高速台式冷冻离心机(最高离心速度不低于12000r/min)、涡旋混合荡器、研钵、组织匀浆器、冰箱(2~8℃、-20℃、-70℃)、单道(或多道)微量移液器(10μl、100μl、200μl、300μl、1000μl)。
(2)耗材 离心管(1.5ml、2ml、15ml、50ml、100ml)、采样管(5ml)、细胞培养瓶(25cm2、75cm2、175cm2)、细胞培养板(96孔、48孔、24孔、6孔)、移液器吸头(10μl、200μl、300μl、1000μl)、剪刀(含弯头剪刀)、镊子(含弯头镊子)、采样专用商品化棉拭子、一次性采血管(含针头)、注射器(5ml、10ml、20ml)、标签。
(3)试剂
PBS:配方见附录A。
PBST:配方见附录A。
细胞培养液与细胞维持液:配方见附录A。
BVDV阳性参照毒株:BVDV-1(Oregon C24V株)、BVDV-2(890株)。
FBS(无BVDV及其抗体)或马血清,-20℃保存。
中和试验对照血清:BVDV-1阳性血清、BVDV-2阳性血清和阴性血清(已56℃水浴灭活30min)。
病毒液:BVDV-1(Oregon C24V株)和BVDV-2(890株)分别接种MDBK细胞收获的培养物,测定TCID50后,分装于小管,-70℃以下保存备用。
细胞:MDBK传代细胞或BT传代细胞,细胞形态良好。
(4)试验步骤
1)制备单层细胞 将MDBK传代细胞或BT传代细胞用25%EDTA胰酶消化液消化分散后,用细胞培养液分散为浓度为1×106~2×106个/ml,分装细胞培养瓶,37℃恒温培养箱或5% CO2培养箱中静置培养24~48h,形成单层备用。
2)接种细胞 每份样品接种3瓶细胞,另设细胞对照2瓶。接种前,先弃去细胞培养瓶中的培养液,按最终细胞维持液体积的10%加入已经处理好的样品,37℃吸附2~3h,补加细胞维持液(配方见附录A)。细胞对照瓶不接种样品,弃去培养液后加入等量细胞维持液。均置于37℃恒温培养箱或5% CO2培养箱中培养。
3)观察和记录 每天观察并记录。如对照细胞单层完好,细胞形态正常或稍有衰老,接种病料的细胞如出现CPE,且70%以上细胞出现CPE时,取出并置-70℃以下冻存备用。无CPE的细胞瓶,于接种后96~144h,取出并置-70℃以下冻存备用。
4)盲传 将第1代无CPE的细胞培养物冻融3次后混合,3000r/min离心10min,取上清液按2)接种细胞,按3)进行观察、记录、收毒,盲传第2代。此过程中培养物仍无CPE则按同样的方法继续盲传第3代,培养结束后无论是否出现CPE均收毒,置-70℃以下冻存备用。取盲传3代的培养物进行检测。
5)荧光染色鉴定
① 按1)方法制备浓度为(1~2)×106个/ml的MDBK传代细胞或BT传代细胞,分装于96孔细胞板中,0.1mol/孔,将细胞板置于37℃、5% CO2培养箱中培养24h。
② 将3)和4)备用样品冻融3次后混合,3000r/min离心10min,取上清液接种于长成80%以上细胞单层的96孔细胞板中(接种前弃去培养板孔中的细胞营养液),0.1ml/孔,每个样品接种4孔,同时阳性对照BVDV-1毒株和BVDV-2毒株各接种4孔。设不接毒的正常细胞对照4孔。
③ 接种后细胞板置于37℃、5% CO2培养箱中继续培养吸附2~3h,每孔补加维持液0.1ml,置37℃、5% CO2培养箱中继续培养72~120h,其间显微镜下观察每一个孔是否出现CPE。
④ 培养结束后,弃去细胞板孔中液体,用PBS轻轻洗涤一次,吸干,加入80%的冷丙酮,0.1ml/孔,4℃固定10~15min。
⑤ 固定好的样品进行免疫荧光染色,在倒置荧光显微镜下观察各细胞孔中的荧光情况并记录观察结果,具体操作如下:
a.弃去孔中丙酮,室温自然晾干。每孔分别加入FITC标记的抗BVDV荧光抗体(同时抗BVDV-1和BVDV-2)工作液50μl,37℃孵育1h;或每孔先加入牛抗BVDV-1和牛抗BVDV-2特异性阳性血清混合工作液或BVDV-1和BVDV-2单克隆抗体混合工作液50μl,37℃孵育1h后,PBS洗涤3次,再每孔加入FITC标记的抗牛IgG荧光抗体或FITC标记的抗鼠IgG荧光抗体工作液50μl,37℃孵育1h。
b.PBS洗涤3次后,弃去孔中液体。
c.在倒置荧光显微镜下观察各细胞孔中的荧光情况并及时记录,记录可分为:
(-)——无荧光;
(+)——荧光微弱,细胞形态不清晰;
(++)——荧光较亮,细胞形态清晰;
(+++-++++)——荧光较强,明亮闪烁,细胞形态清晰。
⑥ 根据荧光染色观察结果,按照以下条件及标准进行试验结果判定。
a.试验成立的条件如下:⑤、c.项正常细胞对照应为(-),2个阳性对照均应为(++)或(+++-++++),否则判为结果无效,应重检。
b.在试验成立的前提下,样品检测结果判定为:当⑤、c.项被检样品的结果为(++)或(+++-++++)时被检样品为BVDV阳性,当⑤ 、c.项被检样品结果为(+)时应重检,重检结果与首次结果一样时,判定被检样品为BVDV阳性。其他情况判定被样品BVDV阴性。
6)Real-time-PCR检测法鉴定
① 样品核酸提取 将3)和4)备用样品冻融3次后混合,3000r/min离心10min,取上清液,按2)提取核酸。
② 扩增试剂的准备与配制 按2、(4)、3)准备与配制扩增试剂。
③ 加样 按2、(4)、4)加样。
④ Real-time RT-PCR 按2、(4)、5)进行Real-time RT-PCR检测。
⑤ 结果判定 按2、(4)、6)进行结果判定。
7)综合结果判定
5)和6)可以单独使用或联合使用进行BVDV鉴定。当单独使用时,按照相应鉴定方法的结果判定进行检测结果判定。当联合使用时,按5)、⑥或(和)6)、⑤结果判定被检样品为BVDV阳性的,判定被检样品为BVDV阳性;按5)、⑥和6)、⑤结果判定被检样品均为BVDV阴性的,判定被检样品为BVDV阴性。
2.实时荧光RT-PCR检测
(1)仪器 台式离心机(最高离心速度不低于5000r/min)、高速台式冷冻离心机(最高离心速度不低于12000r/min)、荧光PCR检测仪及配套反应管(板)、旋混合振荡器、冰箱(2~8℃、-20℃、-70℃)、单道微量移液器(5μl、10μl、100μl、200μl、300μl、1000μl)。
(2)耗材 无核酸酶离心管(1.5ml)、采样管(5ml、10ml)、剪刀(含弯头剪刀)、镊子(含弯头镊子)、采样专用商品化棉拭子、标签、PCR反应管、无核酸移液器吸头(10μl、200μl、300μl、100μl)。
(3)试剂
1)总则:除另有说明,所用试剂均为分析纯,所用液体试剂均需使用无RNA的容器进行分装。
2)TRIzol(2~25℃)、氯仿(2~8℃)、异丙醇(-20℃)、 Catrimox-14,均为商品化试剂。
3)DEPC水:见附录A。
4)75%乙醇:用新开启的无水乙醇和DEPC水配制,-20℃预冷。
5)PBS(含牛血清白蛋白、青霉素和链霉素):配方见附录A。
6)BVDV Real time RT-PCR检测引物、探针序列,反应液配方见附录B。
7)Real-time RT-PCR试验阳性、阴性对照应满足以下要求:
① 阳性对照为灭活BVDV的细胞培养物(制备方法见附录C)或BVDV5’-UTR基因体外转录cRNA溶液(制备方法见附录C)。
② 阴性对照为正常MDBK传代细胞培养液或已知BVDV阴性的动物组织悬液。
(4)试验步骤
1)实验室的标准化设置与生物安全管理 本方法的实验室设置与管理见GB/T 19438.1—2004。
2)样品核酸提取
① 在样本制备区进行。采取TRIzol裂解法提取,也可采用其他等效的RNA提取方法,如柱式提取法。
② 待检样品、阳性对照和阴性对照的份数总和用n表示,取n个灭菌1.5ml离心管,逐管编号。
③ 每管加入600μlTRIzol。
④ 每管分别加入已处理的待检样品、阳性对照、阴性对照各200μl充分混匀。
⑤ 每管加入200μl氯仿,充分颠倒混匀。于4℃、12000r/min离心15min。
⑥ 新取n个灭菌的1.5ml离心管,逐管编号,每管加入500μl异丙醇。
⑦ 吸取⑤中各管中的上清液500μl,转移至⑥中相应的管中,避免吸出中间层,颠倒混匀。
⑧ 于4℃、12000r/min离心15min,轻轻倒去上清液,倒置于吸水纸上,沥干液体,不同样品应在吸水纸不同位置沥干。
⑨ 逐管加入600μl 75%乙醇,颠倒洗涤。
⑩ 于4℃、12000r/min离心10min,轻轻倒去上清液,倒置于吸水纸上,沥干液体,不同样品应在吸水纸不同位置沥干。
⑪ 4000r/min离心10s,将管壁上的残余液体甩到管底部,用微量移液器尽量将其吸干。
⑫ 室温干燥3min。
⑬ 每管加入25μl DEPC水,轻轻混匀,溶解管壁上的RNA,2000r/min离心5s,获得RNA溶液,冰浴保存备用。
3)扩增试剂的准备与配制
① 在反应混合物配制区进行。
② 每个检测反应体系需使用15μl Real-time RT-PCR反应液。根据2)、②中设定的n值,按表1-22配制反应液,充分混匀后分装,每管15μl。转移反应管至样本制备区。
4)加样
① 在样本制备区进行。
② 在上述3)、②的反应管中分别加入2)、⑬中制备的RNA溶液10μl,使每管总体积达到25μl,记录反应管对应的样品编号。盖紧管盖后,瞬时离心。
5)Real-time RT-PCR
① 在检测区进行。
② 将在4)、②加样后的反应管放入荧光PCR检测仪内,记录反应管摆放顺序。选定FAM作为报告基团,BHQ1作为无荧光淬灭基团。反应参数设置如下:
a.第一阶段,反转录42℃/30min;
b.第二阶段,预变性94℃/3min;
c.第三阶段,92℃/15s,45℃/30s,72℃/60s,5个循环;
d.第四阶段,92℃/10s,56℃/60s,40个循环,在c.第三阶段每个循环的退火延伸时收集荧光。试验结束后,根据收集的荧光曲线和Ct值判定结果。
6)结果判定
① 结果分析条件设定:根据仪器噪声情况对阈值进行调整,以阈值线刚好超过阴性对照品扩增线的最高点为准。
② 质控标准同时满足以下两个条件,试验有效,否则,此次实验视为无效:
a.阴性对照应无Ct值并且无扩增曲线;
b.阳性对照的Ct值应≤28,并出现典型的扩增曲线。
③ 根据Ct值对实验结果进行描述及判定:
a.无Ct值,且无扩增曲线,表示样品中无BVDV核酸,判为阴性;
b.Ct值≤35,且出现典型的扩增曲线,表示样品中存在BVDV核酸,判为阳性;
c.Ct值>35,且出现典型的扩增曲线的样品需复检。复检仍出现上述结果的,判为阳性。
附录A
(规范性附录)
溶液配制
以下所用试剂均为分析纯:
A.1 PBS配方
A.1.1 A液
0.2mol/L磷酸二氢钠水溶液:NaH2PO4·H2O 27.6g,溶于去离子水中,最后定容至1000ml,备用。
A.1.2 B液
0.2mol/L磷酸氢二钠水溶液:Na2HPO4·7H2O 53.6g(或NaH2PO4·12H2O 71.6g或Na2HPO4·2H2O 35.6g),加去离子水溶解,最后定容至1000ml,备用。
A.1.3 0.01mol/L pH7.2 PBS的配制
取A液14ml、B液36ml,加NaCl 8.5g,用去离子水定容至1000ml,经过滤除菌后,备用。
A.1.4 PBST的配制
取A液14ml、B液36ml,加NaCl 8.5g、0.5ml吐温-20,用去离子水定容至1000ml。经过滤除菌后,备用。
A.1.5 0.01mol/L、pH7.2 PBS(含牛血清白蛋白、青霉素和链霉素)的配制
取A液14ml、B液36ml,加NaCl8.5g、牛血清白蛋白5g,用去离子水定容至1000ml,经过滤除菌后,无菌条件下分别按10000U/ml,加入青霉素和链霉素,备用。
A.2 细胞培养液与细胞维持液
A.2.1 细胞培养液
Eagle’s-MEM培养液 87.5ml
FBS 10ml
7.5%碳酸氢钠 1.5 ml
调节pH至7.2~7.4,充分混匀,现配现用。
A.2.2 细胞维持液
Eagle’s-MEM培养液 95.5ml
FBS 2 ml
7.5%碳酸氢钠 1.5ml
调节pH至7.2~7.4,充分混匀,现配现用。
A.3 DEPC水
将DEPC加入去离子水中至终浓度为0.1%,充分混匀后作用12h,分装,121℃±2℃高压灭菌30min,冷却后冷藏备用。
附录B
(规范性附录)
引物探针序列及Real-Time RT-PCR反应液配方
B.1 引物探针序列(见表1-19)
表1-19 引物探针序列
B.2 Real-Time RT-PCR反应液配方(表1-20)
表1-20 Real-Time RT-PCR反应液配方
附录C
(规范性附录)
Rel-time RT-PCR试验阳性对照制备方法
C.1 灭活BVDV的细胞培养物制备方法
取毒价达5.6×105TCID/0.1ml的 BVDV Oregon C24V毒株的细胞培养物,根据稀释后的体积添加0.5%甲醛溶液灭活,37℃过夜。
C.2 BVDV5’-UTR基因体外转录cRNA溶液制备方法
BVDV5’-UTR基因体外转录cRNA溶液,是通过回收BVDV Oregon C24V毒株5’UTR基因的RT-PCR扩增产物(引物序列见表1-21,反应液配方及反应条件见表1-22),长度为386bp,与pMD-T20载体进行连接,转化TOP10感受态细胞,裂解法提取质粒DNA,经PCR和酶切鉴定后获得阳性重组质粒(命名为pMD20-BVDV-5U),再以纯化的质粒为模板,将质粒线性化之后,用试剂盒进行体外转录,将体外转录产物用Dnase除去其中的DNA模板再经TRIzol提取RNA进行浓度测定后,即得到制备BVDV阳性对照所需的RNA阳性对照品母液。将母液10倍系列稀释之后,可作为 BVDVReal-time RT-PCR方法的阳性对照使用。
表1-21 引物序列
表1-22 RT-PCR反应液配方及反应条件
注:反应条件为,反转录42℃/30min;预变性94℃/3min;94℃30s,55℃30s,72℃30s,35个循环;72℃延伸10min。