董紅艷
(河北省廊坊市農業農村局 065000)
非洲豬瘟(African Swine fever,East African Swine fever,ASF)是由非洲豬瘟病毒(ASFV)引起,ASFV 是一類復雜的DNA病毒,直徑較大,能達到175~210nm。成熟體有兩層以上衣殼,外部包裹囊膜。該病毒是現在已知唯一的昆蟲媒介DNA病毒。經細胞迭代或血清阻斷后可喪失吸附特性。
非洲豬瘟(ASF)最早在非洲肯尼亞被發現,目前在非洲、歐洲、美洲的幾十個國家流行,在我國東部、東北部和西南部也有非洲豬瘟疫情傳播。該病在臨床上存在全身出血、發熱、神經系統障礙等癥狀,并有以下幾個特點,發病時間短、傳染速度快、致死率高等。所有品種、年齡的野豬或家豬一旦接觸都可能感染ASFV 病毒,該病對養殖業影響極大,給農民與養殖戶的經濟效益以沉重打擊,還拉動了豬肉價格急劇上漲,抬高了物價,給國家正常的農業生產帶來不小損失。
目前,還沒有研制出針對ASFV 的特效藥,由于ASFV 病毒基因組十分復雜,其不同毒株的基因組長度可能在171~191kb 之間,編碼151~166 個閱讀框,基本可分為24 個基因型。變異可能性較高,具有逃逸免疫機制,對病毒作用于宿主的過程也不清楚,所以其疫苗研發進度極為緩慢。現今的防控基本以加強隔離、減少接觸、屠宰帶病牲畜、對養殖地帶進行全方位消殺等手段為主。所以,對于ASFV 病毒的早期識別與檢測顯得極為重要。
2.1.1 病毒分離培養檢測技術
病毒分離培養檢測技術是最傳統的檢測方法之一,有“金標準”的美譽。操作方法:一般先將疑似的ASFV 樣本接種于單核細胞或合適的原代細胞中,培養期間,根據病毒增殖情況可適量添加生長因子、血清等,最終獲得分離出來的毒株。對其進行鑒定,一般出現紅細胞吸附現象48~72h 后,細胞出現病變情況即可說明疑似樣本中含有ASFV。
2.1.2 熒光抗體檢測技術
熒光抗體檢測(FAT)也是常用的一種檢測方式,其特點是較為經濟,檢測時間較短。原理是使用熒光色素結合抗體檢測,將疑似感染的ASFV 樣本固定于顯微鏡下,加入血清,血清中被熒光素標記的抗體即可與樣本中的抗原相結合,但由于該方式必須使用顯微鏡,不能用于現場檢驗[1]。
2.1.3 紅細胞吸附檢測技術
ASFV 病毒在對細胞進行感染期間會發生吸附紅細胞(HAD)的現象,因此,細胞病變之前能觀察到紅細胞形成的特殊圖像。紅細胞吸附檢測是世界衛生組織推薦的ASFV 檢測方法之一,時間較短,只需要4~10h,但ASFV 病毒中也存在沒有HAD 現象的毒株,因此,這種檢測技術逐漸被PCR 檢測技術所代替。
ASFV 病毒的核酸檢測技術分為多種,如PCR 檢測技術、熒光定量PCR 技術、微滴數字PCR 技術、LAMP 技術等。
2.2.1 PCR 檢測技術
在實驗室環境下,PCR 是檢測ASFV 病毒應用最廣泛的技術之一,該方法簡單高效、經濟性好,能用于現場檢測,該技術根據較為復雜的基因型來設計,因此,能檢測出各類基因型的ASFV 病毒,而且這種檢測技術不僅能檢出宿主樣品中的ASFV 病毒,甚至能對攜帶病毒的昆蟲進行檢驗,敏感性較高。
當PCR 反應結束后,實驗人員需要對反應產物進行觀察,看是否存在特異性條帶物,這一過程需要開啟器皿,容易污染成品,造成假陽性的情況。而在臨床試驗中,樣品也有多種成分可能抑制PCR 反應,造成假陰性的結果。因此,在進行PCR 反應前,試驗人員需要對疑似感染樣品,包括其中的血紅素、代謝物、酸性多糖與糖蛋白組分進行預處理。
2.2.2 熒光定量PCR 檢測技術
熒光定量PCR 檢測技術(qPCR)操作步驟較為簡單,試驗流程較為方便,檢測結果較為準確,該方法即在普通PCR檢測技術的基礎上進行添加熒光色素或熒光探針,利用熒光來實時監測整個PCR 反應過程,并進行記錄。通過這種方法,可以對普通PCR 反應中的樣品進行定量分析,使其更加敏感、高效,并且該方法只對ASFV 病毒生效,其他病毒如豬口蹄疫病毒、禽流感病毒等都為陰性。整個檢測過程可縮短至1h 以內,檢測結果較為準確,極大提高了檢測人員的工作效率,為識別ASFV 病毒提供了切實有效的措施。
2.2.3 微滴數字PCR 檢測技術
微滴數字PCR 檢測技術(ddPCR)是一種新興技術,對樣品的核酸分子進行定量檢測,與熒光定量PCR 檢測技術相比,該技術不需要繪制標準曲線,檢測結果更加準確,目前,該技術被廣泛應用于各類動物病毒的檢測實驗中,鄔旭龍等針對K205r 基因組建立的微滴數字PCR 技術,其最低可以達到0.36 拷貝,也不會與其他動物病毒或樣品成分發生反應,敏感度較高,檢測效率較好。但該方法需要昂貴的檢測儀器設備,并有較為嚴格的專業技術要求,只適合于潛伏期的病毒檢測和小規模測試。
2.2.4 LAMP 技術
LAMP 技術是在體外恒溫的條件下完成的檢測方法,用肉眼即可判斷檢測結果,避免使用實驗儀器,加快了檢測速度,降低了檢測成本,對其他牲畜病毒也不會發生交叉反應,比較適用于基層現場檢測[2]。
2.3.1 ELISA 檢測技術
酶聯免疫檢測技術(ELISA)是世界衛生組織指定使用的抗體檢測方法,其特點是方便、快速,并可脫離人工,使用電子設備就能實現大批量檢測。在西方,ELISA 技術的使用歷史較長,從20 世紀70 年代末就已經開始了。在國內目前的實驗室環境多采用間接ELISA 技術進行檢測。鄔旭龍等利用PK205R 作為包被抗原,建立了一種較為快速的間接ELISA 技術,該技術特異性較高,敏感性也較好,變異系數一般小于10%,優化了反應條件,提高了檢測效率。
2.3.2 膠體金免疫試紙檢測技術
膠體金免疫試紙檢測技術利用膠體金顆粒作為免疫標記,結果可利用肉眼進行分辨,不需要儀器設備,具有快捷方便、效率較高的特點。國內目前的免疫試紙制備已達到較為先進的水平,敏感性高,與其他病毒無交叉反應,在基層或現場的檢測環境中擁有較好的前景。林彥星等制備的免疫層析試紙條與進口ELISA 檢測技術的臨床對比率已達到100%。
如免疫印跡檢測法,其原理與熒光抗體檢測技術類似,敏感度較高,適應性較強,與其他病毒不發生反應。但需求較為苛刻的實驗條件與較為先進的儀器設備,不利于基層快速檢測。
Abad 設計了一種晶體式生物傳感器進行ASFV 病毒的抗體檢測,可在半小時內出結果。Luminex 懸浮芯片技術以不同比例的熒光材料標記出不同抗體分子,與感染樣品結合后由流式細胞儀進行檢測。其敏感度與效率高于ELISA 檢測法[3]。
目前,實驗室環境中應用最為廣泛的還是PCR 檢測技術與熒光定量PCR 檢測技術,病毒分離培養檢測雖然檢測結果較為準確,特異性較高,但時間過長,不利于疫情的快速控制。有部分ASFV 毒株不存在吸附紅細胞的現象,因此,應與PCR 結合使用。膠體金免疫試紙檢測法雖然速度快,適用于基層快速檢測,但試紙容易污染,最終結果還應結合PCR 檢測技術進行判斷。LAMP 技術由于需要打開器皿進行觀察,更易造成產物污染,發生假陰性或假陽性現象。
非洲豬瘟已在世界范圍內大規模傳播,有效藥與疫苗的研制也遙遙無期,我們要做好打一場防控持久戰的準備。一方面,應積極進行ASFV 病毒檢測方法的不斷探索,提高檢測效率,降低檢測誤差。另一方面,應努力推進疫苗與藥物的研發,爭取早日攻克這一影響畜牧業發展的頑固病毒。