新发鸭坦布苏病毒生物学特性与诊断方法的研究

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本文从山东地区产蛋严重下降鸭群中分离得到3株病毒,经血清中和试验、动物回归试验、电镜观察、核酸类型和生物学特性研究,进一步序列测定证实为黄病毒属的恩塔亚病毒群。根据分类标准,3株分离毒株属于坦布苏病毒(Tembusu virus,TMUV),将其分别命名为BZ株、SD株和LC株。比较这些分离毒株对不同宿主的适应性后,发现所有毒株均适于在适龄鸭胚中生长,3株分离毒株经盲传2代后可以适应鸡胚生长。3株鸭TMUV分离毒株均适应在鸭胚肝细胞(DEL)、鸭胚成纤维细胞(DEF)和鸭胚肾细胞(DEK)生长,在Vero细胞上经传代2次后也能生长,但均不适于在鸡胚肝细胞(CEL)、鸡胚成纤维细胞(CEF)和鸡胚肾细胞(CEK)生长。  本文对鸭坦布苏病毒的人工发病模型进行了优化,选取致病性最强的BZ毒株为代表,分析了雏鸭感染病毒后机体的病理组织学变化及血液生化指标的动态变化。结果显示:雏鸭感染TMUV后肝、脾、肺、肾等器官出现明显的病理变化,胰、脑、腺胃等器官也表现不同程度的损伤。具体表现在肝实质变性坏死,肝内血管充血,弥散大量单核细胞、浆细胞等炎性细胞,肝小血管周围浸润单核细胞、浆细胞等炎性细胞;脾淋巴细胞局部减少;肾脏肾小管上皮细胞肿胀,发生颗粒变性或空泡变性,管腔狭窄或消失,肾小球肿胀;肺淤血,内有大量细胞渗出;胰腺中可见凝固性坏死灶,坏死灶内淋巴细胞增生;腺胃腺上皮细胞变性、脱落,腺腔中有多量细胞碎屑和炎性细胞,腺胃粘膜表面上皮破坏脱落,固有层水肿;大脑软脑膜充血水肿;小脑脑膜炎性细胞浸润。  产蛋鸭感染TMUV后肝脏、脾脏、肾脏、胰腺、卵巢、心肌和脑出现明显的病理变化。表现在肝脏脂肪变性严重,毛细胆管扩张,充满胆色素,肝小血管周围浸润炎性细胞;脾脏局部淋巴细胞减少;肾脏肾小管上皮细胞肿胀;卵巢卵泡膜充血,炎性细胞浸润,输卵管固有层水肿;胰腺出现较大灶状坏死;心肌充血,出现坏死的心肌纤维,并已钙化,散在大量炎性细胞;大脑软脑膜充血水肿,大脑皮质部局部软化坏死,大脑皮质中神经胶质细胞增生;小脑软化坏死严重,小脑神经胶质细胞增生。  雏鸭感染TMUV后,丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶、谷氨酰胺转移酶和胆碱酯酶的含量显著升高(p≤0.01),表明肝胆功能损伤严重,但攻毒组的碱性磷酸酶与对照组相比变化不大;乳酸脱氢酶较对照组明显升高(p≤0.01),表明心肌受到损伤;攻毒组血清尿酸的浓度较对照组明显升高(p≤0.01),表明肾小管受到损伤;攻毒组血糖浓度与对照组差异极显著(p≤0.01),提示胰腺分泌功能失调;攻毒组总胆红素的含量均低于对照组,并且在整个试验过程中逐渐下降,与对照组差异极显著(p≤0.01),而血脂显著升高,表明肝脂质代谢异常;攻毒组总蛋白和球蛋白在整个试验期间表现为先升高后降低的趋势,说明攻毒前期机体免疫器官制造球蛋白能力增强,后期免疫器官受损影响球蛋白生成能力;在攻毒前期总胆固醇含量逐渐下降,甘油三脂在攻毒中期与对照组差异显著,说明肝功能受损严重。  本文完成了3株鸭TMUV全基因组测序,其基因组全长均为10990nt,包括一个142nt的5’非编码区、10230nt的开放阅读框和618nt的3’非编码区。阅读框由3410个氨基酸组成,编码3个结构蛋白和8个非结构蛋白,具有黄病毒属基因组的基本特征。BZ株、SD株和LC株3株分离毒与国内报道的鸭坦布苏病毒YY5、FS、JM和ZJ分离株的遗传关系表明:它们的遗传关系非常接近,只有与JS毒株稍有不同,但仍处于同一个分支上。  序列比较发现:分离毒株与其它黄病毒各蛋白之间的核苷酸和氨基酸序列相似性均不高。以SD毒株为例,SD毒株的C蛋白基因与黄病毒科黄病毒属恩塔亚病毒群(Ntaya virus group)的巴格扎病毒Bagaza的同源性最高,为68.9%,而与YFV17D疫苗株的同源性最低,只有26.1%;M蛋白和E蛋白基因的同源性规律也与C蛋白相似,即与Bagaza的同源性最高,分别为82.4%和83.7%,而与YFV17D疫苗株的同源性最低,分别为30.8%和44.5%。就非结构蛋白而言,SD毒株在NS1、NS2A、NS2B、NS3、NS4A、2K、NS4B、NS5与Bagaza病毒的同源性远远高于JEV和WNV、YFV,说明分离毒株SD与黄病毒科黄病毒属恩塔亚病毒群(Ntaya virus group)的巴格扎病毒(Bagaza virus)具有相近的遗传进化关系,但遗传距离介于病毒种的水平。鉴于黄病毒属内成员的分类多采用NS5序列,依据此序列分析结果显示,在该区域,SD株与恩塔亚病毒群的坦布苏病毒(Tembusu virus,TMUV)的核苷酸同源性最高(87%),根据分类标准,可认为SD株属于TMUV的分离株。  本文对新发鸭TMUV的糖基化程度进行了分析,结果发现,在整个3410个氨基酸序列上,共有12位糖基化位点,即N-X-T/S结构,分别位于119~121,174~176,425~427,585~587,902~904,947~949,1246~1248,2315~2317,2468~2470,2522~2554,2718~2720,2732~2734。与二硫键形成有关的半胱氨酸C位点的数量为58位,JEV3KP、WNV NY99、YFV17D以及Bagaza的半胱氨酸C位点位数分别为56、61、64、61。本文根据序列分析结果设计2对引物,建立了针对鸭坦布苏病毒的RT-PCR检测方法,结果表明该方法的RNA模板最低检出量为100pg,只能特异的检测出鸭坦布苏病毒,而不能检出鸭瘟病毒、小鹅瘟病毒、鹅副粘病毒、鸭H5亚型禽流感病毒、鸭H9亚型禽流感病毒等。该方法可用于自然感染鸭坦布苏病料和人工感染发病雏鸭的各组织脏器中鸭TMUV检测。  本文建立了针对鸭坦布苏病毒E基因的RT-LAMP检测方法,结果表明该方法具有较高的敏感性(RNA模板最低检出量为2copies/uL)和特异性,比病毒分离和RT-PCR(RNA模板最低检出量为190copies/uL)的敏感性都要高,因其不需要模板的热变性、温度循环、电泳及紫外观察等过程,用时仅需1h,更适合基层自然感染鸭TMUV病检测。
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