马立克氏病(MD)是由马立克氏病病毒(MDV)引起的一种高度传染性淋巴组织增生性肿瘤病,发病率和病死率均较高。MDV是一种严格的细胞结合型病毒,可根据血清学反应分为MDV-Ⅰ型、MDV-Ⅱ型、MDV-Ⅲ型,但只有Ⅰ型具有致病性[1-2]。20世纪70年代,国际上开始采用火鸡疱疹病毒(HVT)苗预防MD[3];20世纪80~90年代起,MDV开始朝毒力更强的方向进化[4],MD的疫苗也随之增加。但超强毒株突破了CVI988以及814疫苗毒株的保护力造成免疫失败[5],造成多种病原的继发及共同感染。因此,及时诊断对MD防控具有重大意义。MDV是双链DNA分子,基因组约180 kb,由2个单链环通过一个双链臂连接而成,包括末端长短重复序列以及内部长短重复序列[6]。MDV基因组上功能区域可分为主要致瘤基因meq[7]、与毒株毒力相关的132-bp重复序列[8]、与免疫抑制相关的pp38/pp24磷蛋白基因[9]、与免疫逃避相关的v-il8基因[10]以及1.8 kb基因家族[9-11];与诱导免疫应答相关的糖蛋白基因gB、gC、gD、gE等;尚未阐述清楚功能的其他基因。运用CRISPR/Cas9基因编辑技术[12]、黏粒和BAC克隆等技术[13]构建的meq基因缺失毒株的致瘤性明显减弱,表明meq基因作为致瘤基因在MDV肿瘤形成发展过程中具有至关重要的作用[14]。试验对Gen Bank发表的140余株MDV序列进行全基因组比对,选定MDV-Ⅰ型特有的meq基因设计1对引物,通过优化退火温度等条件建立了MDV-Ⅰ的PCR诊断方法,评估该方法的特异性、灵敏度及重复性,以期为MD的防控提供参考。1材料与方法1.1试验材料MD病死鸡的肝组织分离自某鸡场。MDV-Ⅰ型毒株、CVI988、814疫苗毒株均由武汉科前生物股份有限公司馈赠。HVT、鸡传染性贫血病毒(CIAV)、鸡传染性支气管炎病毒(IBV)、鸡传染性法氏囊病毒(IBDV)、禽白血病病毒(ALV)、鸡包涵体肝炎病毒(IBHV)、禽流感病毒(AIV)、新城疫病毒(NDV)、鸡胚成纤维细胞(CEF)均由本实验室保存。EasyTaq® DNA Polymerase(北京全式金生物技术有限公司);DNAiso Reagent试剂盒(宝生物工程(大连)有限公司)。1.2引物设计与合成根据全基因组比对以及Gen Bank上发表的meq基因设计1对引物meq-F及meq-R,引物由北京擎科生物科技有限公司武汉分公司合成。引物序列见表1。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.T001表1引物序列Tab.1Sequence of primers名称序列(5'→3')PCR产物长度/bpMDV野毒株CVI988/814疫苗株SC9-1MDV-SDmeq-FACTCCTCCACCTCCCTCACC286463无条带无条带meq-RGAGGGCAGAAGAGGGAATGGG1.3PCR扩增1.3.1样品基因组制备复苏CEF细胞,将MDV接种于CEF细胞,待细胞病变约为70%时收取细胞,采用DNAiso Reagent试剂盒提基因组。取部分疑似MD病死鸡的肝组织,剪碎成米粒大小的组织块,提取基因组的同时提取CVI988、814、CIAV、IBV、IBDV、ALV、IBHV、IAV、NDV、CEF细胞基因组。1.3.2PCR诊断方法的建立扩增体系(总体积为25 μL):以1.3.1中提取的MDV-Ⅰ型毒株以及CVI988、814、HVT疫苗毒株基因组为模板,各取1 μL;EasyTaq®-DNA Polymerase 0.5 μL、10× EasyTaq®-buffer 2.5 μL、dNTPs(2.5 mmol/L)2 μL、上游引物和下游引物各1 μL(10 μmol/L)。扩增程序:单蒸水补足至总体系为25 μL,设置35个循环数,95 ℃预变性5 min,95 ℃变性30 s,62 ℃退火5 s,72 ℃延伸30 s,循环35次;72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析以及测序分析。1.3.3PCR特异性试验采用1.3.1中提取的MDV-Ⅰ型毒株、814疫苗毒株、CIAV、IBV、IBDV、ALV、IBHV、IAV、NDV、CEF基因组为模板,运用确定的反应条件进行PCR扩增,扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析,评估其特异性。1.3.4PCR敏感性试验将1.3.1中提取的MDV-Ⅰ型毒株、814疫苗毒株、CEF基因组进行NANO DROP定量,调整至终浓度为10 g/mL后,做10倍比稀释,连续稀释5个梯度为模板(10.000、1.000、0.100、0.010、0.001 g/mL),以反应条件进行PCR扩增,扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析,判断其敏感性。1.3.5PCR重复性试验将1.3.1中的MDV-Ⅰ型毒株、CVI988、814疫苗毒株、CEF基因组进行PCR检测,每个模板设置3次重复,扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析,评估稳定性。1.3.6对1例疑似免疫失败鸡的检测以MDV-Ⅰ型毒株、814疫苗毒株、疑似MD病死鸡肝组织基因组、CEF基因组为模板,运用确定的PCR条件进行PCR扩增,扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳分析后送测序判断检测结果。2结果与分析2.1PCR诊断方法(见图1~图3)由图1可知,MDV-Ⅰ型毒株基因组扩增得到286 bp条带,CVI988、814疫苗毒株扩增得到463 bp条带,HVT疫苗毒株未扩增出相应条带。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F001图1MDV PCR诊断方法Fig.1Diagnostic method of PCR for MDV注 : M为DL-5000 Marker;1为814疫苗毒株;2为CVI988疫苗毒株;3为MDV-Ⅰ毒株;4为HVT疫苗毒株。将扩增条带送测序,测序结果显示MDV-Ⅰ型毒株扩增条带与MDV-Ⅰ型毒株基因序列匹配(见图2);疫苗毒株扩增条带与疫苗毒株基因序列匹配(见图3)。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F002图2MDV-Ⅰ测序结果Fig.2Sequence results of MDV-Ⅰ注 : 上述比对序列中1~418为NCBI MDV-Ⅰ型毒株序列,1~388为测序结果;图9同。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F003图3MDV疫苗毒株测序结果Fig.3Sequence results of MDV vaccine virus注 : 上述比对序列中1~418为NCBI疫苗毒株序列,1~388为测序结果;图10同。2.2MDV PCR检测特异性试验结果(见图4)由图4可知,MDV-Ⅰ型毒株基因组扩增得到286 bp条带,CVI988、814疫苗毒株扩增得到463 bp条带,其他均未扩增出条带。结果表明,研究建立的PCR方法能够特异性扩增MDV-Ⅰ型毒株和疫苗毒株,并对二者进行区分。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F004图4MDV PCR检测特异性试验结果Fig.4Specificity test of PCR for MDV注 : M为DL-5000 Marker;1为CVI988疫苗毒株;2为814疫苗毒株;3为MDV-Ⅰ毒株;4为IBHV;5为CIAV;6为ALV;7为IBV;8为IBDV;9为AIV;10为NDV;11为阴性对照(CEF)。2.3PCR敏感性试验结果(见图5、图6)由图5、图6可知,以MDV-Ⅰ型毒株基因组PCR扩增为模板的检测下限为0.010 g/mL,以814疫苗毒株基因组PCR扩增为模板的检测下限为0.010 g/mL,表明本研究建立的PCR方法存在较高敏感性,适用于MDV检测。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F005图5MDV-Ⅰ PCR检测敏感性试验结果Fig.5Sensitivity test of PCR for MDV-Ⅰ注 : M为DL-5000 Marker;1为10.000 g/mL;2为1.000 g/mL;3为0.100 g/mL;4为0.010 g/mL;5为0.001 g/mL;6为CEF。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F006图6814 PCR检测敏感性试验结果Fig.6Sensitivity test of PCR for 814注 : M为DL-5000 Marker;1为10.000 g/mL;2为1.000 g/mL;3为0.100 g/mL;4为0.010 g/mL;5为0.001 g/mL。2.4PCR重复性试验结果(见图7)由图7可知,3次试验结果一致且均扩增出与预期相符的条带,表明研究建立的PCR方法具有良好的重复性。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F007图7MDV PCR检测重复性试验结果Fig.7Repetitive test result of PCR for MDV注 : M为DL-5000 Marker;1为814疫苗毒株;2为CVI988疫苗毒株;3为MDV-Ⅰ毒株;4为CEF。2.5对1例免疫失败鸡的检测(见图8~图10)由图8可知,可扩增得到286、463 bp条带,分别与野毒株、疫苗毒株大小符合。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F008图8MDV免疫失败试验结果Fig.8MDV immune failure test result注 : M为DL-5000 Marker;1为814疫苗毒株;2为MDV-Ⅰ毒株;3为病死鸡肝组织基因组;4为CEF。由图9、图10可知,扩增序列与MDV-Ⅰ型毒株和疫苗毒株的序列匹配,确诊该疑似MD病死鸡为免疫失败。XX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F009图9免疫失败鸡MDV-Ⅰ测序结果Fig.9Sequencing result of MDV-Ⅰ in immune-failed chickensXX.XXXX/j.issn.1672-9692.2022.08.012.F010图10免疫失败鸡MDV疫苗毒株测序结果Fig.10Sequencing result of MDV vaccine virus in immune-failed chickens3讨论本研究经MDV全基因组序列分析发现,CVI988、814疫苗毒株的meq基因相较于MDV-Ⅰ型毒株插入了177 bp的碱基。本研究基于meq基因177 bp插入处,设计引物,运用该引物以MDV-Ⅰ型毒株为模板可扩增得到286 bp的片段,以CVI988、814疫苗毒株为模板可扩增得到463 bp的片段,诊断MDV-Ⅰ型并鉴别其与疫苗毒株;通过特异性试验、敏感性试验以及重复性试验评估,表明该方法特异性强、敏感性高、重复性稳定。应用该方法检测1例接种过疫苗但感染疑似MDV-Ⅰ型毒株病死鸡组织,可同时扩增得到约463和286 bp的片段;2个片段测序结果与预期序列相符,确诊该病死鸡为免疫失败造成的死亡。本试验建立的MDV PCR诊断方法应用于临床实践中可及时对鸡群进行MD防控,保障养禽业的健康发展。MDV不断变异,其毒力也不断增强。为研制预防MDV超强毒株的疫苗,Su等[15]研究中构建了meq基因缺失株GX0101Δmeq,并筛选获得了具有良好复制能力且在一定程度上能够有效控制超强MDV的SC9-1候选疫苗株,但仍需大量的临床数据验证该疫苗候选株的安全性。刘长军等[16]分别通过两次同源重组构建了meq基因缺失中间体病毒毒株与meq基因缺失疫苗株rMS△meq,在该研究中构建的重组病毒同样具有良好的免疫保护效力。目前市场上广泛采用的CVI988和814疫苗毒株在最近几年频繁出现免疫失败的情况[17]。因此,能够及时、准确地诊断MD并对MDV-Ⅰ型毒株和疫苗毒株进行区分至关重要。本研究建立的PCR检测方法能够区分MDV-Ⅰ型毒株和现有的CVI988和814疫苗毒株及SC9-1疫苗株和meq基因缺失疫苗株rMS△meq。MD疫苗免疫失败还可能存在的原因是雏鸡早期感染CIAV、禽网织内皮组织增生症病毒(REV)等免疫抑制病破坏鸡群的免疫功能。MD感染鸡群常常和ALV、CIAV、REV等共同感染[18-19],CIAV和REV均可抑制马立克氏病疫苗的免疫应答,使MDV在感染鸡体内不断增殖[20-21],导致MD的严重性和影响性进一步扩大。本试验建立的检测方法能够特异性扩增MDV-Ⅰ型毒株和疫苗毒株,对CIAV、ALV、IBV、IBDV、IBHV、IAV、NDV均无扩增,展现出较高的特异性。本试验建立的MDV诊断方法特异性好、敏感性高、重复性稳定,适用于临床应用。4结论本试验建立的MDV-Ⅰ的PCR诊断方法可快速有效地诊断MD,区分MDV-Ⅰ和疫苗毒株,筛选免疫失败的鸡群,为快速诊断和区分MD提供了参考。
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