猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的检测技术

    陈晓辉+薛梅+朱俊平

    摘要:猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)是一种严重危害养猪业的传染病,常与其他病原混合感染,临床诊断非常困难,要确诊需要进行实验室检测。而及时诊断是防控PRRS的关键环节。从抗体的检测和病原的检测两个方面对PRRS的检测技术进行了简要综述,旨在为诊断PRRS提供指导。

    关键词:猪繁殖与呼吸综合征;抗体检测;病原检测

    中图分类号:S858.28 文献标识码: 文章编号:1007-273X(2016)12-0009-02

    猪繁殖与呼吸综合征(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome, PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus,PRRSV)引起的一种严重危害养猪业的传染病。以妊娠母猪流产、死产、弱胎、木乃伊胎等繁殖障碍及各年龄阶段猪的呼吸道症状为特征[1-3]。该病毒具有抗原变异性、嗜巨噬细胞性、持续感染性及抗体依赖增强性作用,临床上常与其他病原混合感染使临床表现形式复杂化[4-5]。要确诊需要进行实验室检测,实验室检测方法很多,每种方法在检测的特异性、敏感性、成本等方面存在差异。因此,建立有效且适合基层使用的PRRS检测方法是防控PRRS的重要环节,本文就PRRS检测方法进行了综述,供参考。

    1 抗体的检测

    免疫荧光抗体(IFA)试验、免疫过氧化酶单层细胞试验(IPMA)、血清中和(SVN)试验及酶联免疫吸附试验(ELISA)等都可用于检测PRRSV的特异性抗体,通过检测抗体水平可以对猪个体或整个猪群的PRRSV感染状况或疫苗免疫效果给予一定的评价。

    1.1 PRRSV抗体检出时间及维持时间

    当猪感染PRRSV 7~14 d后,机体首先产生IgG抗体,机体产生的抗体随着时间的积累呈增加的趋势,当抗体达到峰值后在体内维持一段時间,然后抗体水平逐渐下降,不同检测方法检测出的抗体出现峰值时间、峰值维持时间以及抗体在体内存留时间均不一致。在试验感染条件下,通过IgG-IFA、IPMA、ELISA、SVN方法可分别在感染后5~9、9~11、9~13、9~28 d内检测到抗体。PRRSV特异性IgM抗体在接种后5 d可以检测到,并可持续21~28 d。不同的方法检测出的抗体峰值时间各不相同:IFA 30~50 d、IPMA 35~50 d、ELISA 30~50 d、SVN 60~90 d,随后抗体滴度逐渐下降。感染PRRSV后用各种方法检测的抗体消失时间为: IFA 4~5个月、ELISA 4~10个月以上、IPMA 11~12个月、SVN12个月[6-8]。疫苗免疫后各种方法的检测结果与上述时间段基本一致。

    1.2 酶联免疫吸附试验(ELISA)

    ELISA适于大规模检测,方便、易行,操作过程及结果判断能够标准化,且具有高度的特异性和敏感性,以间接ELISA和阻断ELISA常见[6-8]。利用ELISA检测血清中PRRSV抗体出现的时间与用IPMA和IFA检测抗体出现时间基本相同,但是血清中PRRSV抗体持续时间明显长于IPMA和IFA所检测出的抗体维持时间,检出时间长达1年左右。

    ELISA诊断抗原有2种,一种是从细胞培养物中纯化的全病毒抗原,另一种是重组的PRRSV核衣壳蛋白。无论是用全病毒还是用基因表达产物作为诊断抗原建立的ELISA,均具有较强的背景反应。IDEXX公司生产的PRRSV抗体ELISA检测试剂盒在全球范围内推广使用,曾被认为是PRRSV抗体检测的金标准。但不久通过对照试验对该试剂盒检测效果进行评价,发现IDEXX试剂盒存在假阳性结果,PRRSV全病毒抗原间接ELISA与IDEXX HerdChek ELISA试剂盒相比,前者特异性仅为26.6%,敏感性也仅为48.8%。如果该方法应用于实际生产中,将会对PRRS的净化以及后备种猪的筛选带来严重后果。因此,在ELISA试剂盒研制上还需要广大从事ELISA试剂盒研制的人员做出更大的努力来弥补现有试剂盒的不足之处,进一步完善中国ELISA诊断试剂盒标准[8-10]。

    1.3 免疫过氧化酶单层细胞试验(IPMA)

    IPMA是广泛用于该病诊断的一种方法,其敏感性和特异性都较好,可用于PRRSV的血清抗体检测、病毒鉴定及抗原检测。自1991年建立至今,仍是欧洲和美洲国家广泛使用的血清学诊断方法。利用IPMA和商品化的PRRSV ELISA试剂盒检测抗体,并进行比较,发现利用同源性抗原检测抗体,IPMA比ELISA试剂盒检测出抗体的时间提前2~3 d,特别是对母源抗体的灵敏度更高,然而ELISA却能在不损失特异性的基础上提高敏感性,所以相比之下,ELISA更适合用来诊断PRRSV。由于IPMA结果判定具有一定主观性,不能自动显示,同时费时,检测费用高,不适合大规模检测,因此在实际生产中未得到广泛应用[9,10]。

    1.4 免疫荧光抗体(IFA)试验

    IFA法在美国被广泛利用,该法需进行细胞培养、荧光镜检,结果借助肉眼来观察,因实验室操作方法的不同、技术人员的不同和非特异性荧光等原因产生较大的主观性。对IFA和ELISA方法进行比较,结果发现二者具有很高的符合率,不符合的原因可能是血清抗体的水平太低。ELISA可以检测抗体滴度比较低的血清,而用IFA则检测不到,由此造成假阴性结果。

    利用间接荧光抗体试验对试验感染PRRSV的猪的抗体进行检测,结果表明,在感染病毒后9~14 d,首先检测出IgG抗体,高滴度的IgG抗体可以维持7周;感染病毒后35 d再次接种PRRSV,体内IgG抗体滴度不发生变化,病毒血症仍可检测到。在接种5~28 d可以检测到IgM抗体,35 d后再次接种病毒其抗体在短时间内增加。利用荧光抗体试验在不同时间对IgM抗体水平进行检测,在短时间内有助于鉴别是否感染PRRSV。因此,在实际生产过程中要尽可能避免假阴性结果的出现,在条件允许情况下结合其他检测结果得出结论[9-11]。

    血清中和试验与IFA和ELISA相比,其敏感性低,原因可能是由于PRRSV特异的中和抗体出现比较晚,要在感染后30~60 d才能检测到。对于急性感染的敏感性更差,与其他检测方法的结果符合率低,达不到早期诊断的目的。因此,该方法不适合应用于实际生产中,仅限于实验室诊断[10-12]。

    血清学呈阳性的结果并不能确定PRRSV是否能引起临床发病,也不能区别是感染野毒还是疫苗毒,也不能说明动物机体是否为病毒的携带者,仅能说明曾经感染过PRRSV。对于血清学阴性可能是未感染PRRSV或感染但还未产生抗体,或以前感染过但现在血清转阴,或是检测方法的敏感性不够或操作误差。因此,现有的血清学方法不适合监测整个猪群的群体情况,其仅能对单个个体作出初步诊断,要作出更准确的诊断,还应与免疫状况或病毒分离或抗原的检测相结合,才能达到对PRRS诊断、疫情净化的目的[10-12]。

    2 病原的检测

    病原的检测主要包括免疫学检测以及生物学检测,其中免疫学检测包括免疫荧光染色法、免疫过氧化物酶染色法以及免疫胶体金技术等,而生物学检测主要进行病毒的分离;核酸的检测主要利用分子生物学技术对病毒特定的基因组进行检测。由于免疫学检测存在较大的弊端,下面仅对生物学检测以及核酸检测技术作一简单的概述。

    2.1 生物学检测—病毒的分离

    用于PRRSV分离的细胞有原代猪肺巨噬细胞(PAM)、传代细胞系CL2621和Marc145。其中PAM最常用,因为传代细胞系对该病毒易感性差,故不能完全代替PAM,而且由于不是每批巨噬细胞对病毒的易感性都相同,所以在用PAM进行分离病毒前,还要进行批次试验,只有当特定滴度的标准病毒在新的巨噬细胞中生长良好时,方可使用,该方法是诊断PRRSV感染的经典方法,多用于急性病例的确诊和新疫区的确定,但是也存在不足之处,如费用较高、劳动强度较大,耗时多,且有可能污染其他病毒等,因此该方法不利于大规模猪场疫病的检测[10-12]。

    2.2 核酸检测(反转录-聚合酶链式反应)

    核酸检测(反转录-聚合酶链式反应)反转录-聚合酶链式反应(Reverse transcription polymer-ase chain reaction, RT-PCR)廣泛应用于PRRSV的鉴定及临床诊断,并在方法上不断改进和提高,扩增的目的片段也主要是针对PRRSV的核衣壳蛋白基因,主要的原因是PRRSV基因组中ORF7编码的核衣壳蛋白(N蛋白)中包括所有毒株都保守的共同表位和区别于欧洲型的特异性决定簇。RT-PCR比病毒分离更省时、省力,敏感性和特异性更强。用于RT-PCR检测的样品包括血清、精液及肺脏、脾脏等组织[13-15]。

    利用RT-PCR对试验感染猪进行抗原和抗体检测,并与病毒分离和ELISA抗体检测结果进行了比较,结果发现该方法可以在感染24 h后检测到病毒的核酸,但不能分离到病毒,而抗体只能在感染后第9d检测到,由此可见RT-PCR的灵敏度明显高于病毒分离和ELISA,有利于早期诊断[13-15]。

    PCR方法可以区分欧洲株与美洲株,但其临床应用意义并不大。国外应用PCR诊断PRRSV已取得很大进展,许多学者根据PRRSV不同的ORF序列,设计了不同引物,建立了检测PRRSV核酸的RT-PCR方法。随着RT-PCR技术的发展,也陆续出现了荧光标记的RT-PCR方法,如采用TaqManTMRT-PCR或分子信标RT-PCR方法检测临床样品,这些方法比常规RT-PCR方法的特异性更强,敏感性更高,但需要更高的成本。应特别注意的是,因其敏感性特别高,易引起假阳性,因此在检测时应尽可能避免RNA的污染。RT-PCR方法在PRRS的诊断及监测中发挥很大作用,在ELISA检测为阳性的基础上,再用高敏感性的RT-PCR进行确诊,这不仅可以降低费用,而且可拓宽RT-PCR的应用前景,如后备种猪的筛选,持续性感染猪的诊断及猪群的净化等[13-15]。

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