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禽白血病病毒(Avian leukosis virus,ALV)属于反转录病毒科(Retroviride),甲型反转录病毒属(Alpharetrovirus),根据病毒囊膜糖蛋白抗原性、病毒干扰试验、宿主范围及基因组分子生物学特性,将ALV划分为10个亚群,分别命名为A、B、C、D、E-I以及J亚群。其中A、B、C、D和J亚群为外源性ALV,E-I亚群为内源性ALV。ALVs可导致鸡群生产性能下降、免疫抑制和多种肿瘤表现,严重影响养禽业健康发展,因此是世界各国重点防控的病原体之一。近些年来,我国的ALV防控形势严峻,肉鸡、蛋鸡和地方鸡群中主要流行毒株多为J亚群,A/B亚群研究相对较少,然而其在鸡群中的感染率和病毒变异表现出增强趋势。为了研究福建省著名地方品系河田鸡中外源性ALV的感染状况和致病性,本研究对河田鸡群中疑似ALV感染病例进行样品采集和细胞培养进行病毒分离,通过间接免疫荧光试验、鉴定PCR对该分离株进行初步鉴定,通过分段扩增PCR进行全基因组测定及分析,从而确定该病毒的分类地位;通过接种6胚龄白来航鸡胚模拟垂直传播,并设立1日龄和42日龄同居感染组,以此阐明该毒株不同传播方式对鸡群生长性能、免疫性能、感染状态及肿瘤表型的影响。主要试验内容及结果如下: 1.ALV-B的分离鉴定 通过采集疑似ALV感染河田鸡的肛肠棉拭子和静脉血,通过ELISA检测肛肠棉拭子样品中的ALV群特异性抗原p27,鉴定为阳性者,对其相应的静脉血样品进行处理后接种单层DF-1细胞以分离病毒,设立空白细胞对照组。 盲传3代后,细胞培养上清p27 ELISA检测表现为阳性的DF-1细胞进行固定,分别以p27特异性单克隆抗体(McAb)和J亚群特异性McAb作为一抗,以FITC标记的羊抗鼠IgG为二抗,进行间接免疫荧光检测(IFA),结果显示,该毒株表达p27抗原,不具备J亚群特异性gp85蛋白,为一株非J亚群的外源性ALV。提取感染细胞DNA作为模板进行gp85特异性PCR,并进行序列测定及比对分析。结果显示该毒株具有B亚群特异性gp85基因序列,并将该毒株命名为FJ15HT0。 2.FJ15HT0的全序列测定及分析 为进一步了解该毒株的基因组特性,根据参考ALV毒株基因序列设计8对能够覆盖ALV前病毒DNA全序列的相互重叠的引物,经分段PCR扩增出目的条带,并进行克隆和酶切鉴定,选取3个阳性克隆送至生物公司进行测序,通过软件拼接得到该分离株的前病毒DNA全基因组序列。该毒株前病毒DNA全长为7785 bp,基因组结构为5-LTR-gag-pol-env-LTR-3,符合典型的复制完全型反转录病毒的基因组结构模式,不携带原癌基因(Oncogene)。通过与各亚群经典ALV参考毒株序列进行同源性比对,发现FJ15HT0株为一株重组毒,具体分析如下: (1)gag和pol基因序列分析 序列分析可知该毒株的gag与pol基因序列保守,与其他参考毒株gag基因编码的氨基酸序列同源性在96%以上,pol基因编码的氨基酸序列同源性在97%以上。 (2)env基因序列分析 env基因编码gp85和gp37基因,其中gp85的推导氨基酸序列与B亚群参考株同源性在91%以上,与其余亚群参考株同源性均在90%以下,其中与J亚群参考株同源性仅为48.1%;而其gp37推导氨基酸序列与E亚群参考株ev-1同源性最高为90.6%,与J亚群参考毒株HPRS103同源性最低仅为55.6%,与A、B、C、D亚群平均同源性为88.7%。 (3)LTR序列分析及调控元件分析 该分离株LTR序列与其他参考株的核苷酸同源性在71-90.5%之间,其中与J亚群参考株HPRS103同源性最高为90.5%;该毒株的3端U3区含有与ALV-J HPRS103相同的顺式调控元件,存在2个Y Box、2个CArG,符合复制能力强的外源性ALV的典型特征。 (4)UTR序列分析 该分离株5UTR与其他亚群参考株5UTR核苷酸序列同源性在83-94.5%之间,与 C亚群 Prague C毒株同源性最高为94.5%;FJ15HT0毒株的3UTR序列与参考毒株该区域序列同源性为60.3-82.4%,与A亚群参考株RSA同源性最高为82.4%。 根据以上全序列分析,可知该毒株为具有ALV-B特异性gp85基因序列、ALV-E gp37序列、ALV-J LTR序列的重组ALV毒株。 3.FJ15HT0分离株生物学特性 48只SPF鸡胚随机分为4组,每组12只:A组,6胚龄接种DMEM;B组,6胚龄卵黄囊接种病毒;C组,6胚龄接种DMEM,雏鸡1日龄(d)与接毒组同居饲养;D组,6胚龄接种DMEM,42日龄时与接毒组同居饲养;各组隔离饲养直至11周龄(w)。 (1)感染方式对排毒情况的影响 雏鸡1d、1w、2w、3w、4w、5w、6w、7w、8w、9w、10 w、11 w时采集胎粪或泄殖腔棉拭子,采用ALV抗原检测试剂盒检测p27抗原。接毒组从1 d到11 w均可检测出p27抗原阳性,1 d同居组与42 d同居组检测p27抗原均为阴性,说明通过垂直传播途径感染能够使鸡群持续排毒,早期和晚期水平传播感染并不能使鸡群排毒。 (2)感染方式对病毒抗体消长规律的影响 雏鸡出壳后,分别在2w、3w、5w、7w、9w、11w采集全部鸡只抗凝血,分离血浆进行ALV-A/B抗体检测,结果显示:空白对照组均未检测到ALV-A/B抗体;接毒组从孵化到11 w均表现为ALV-A/B抗体阴性;1 d同居组在与接毒组同居饲养3 w、5 w、11 w时各出现1只鸡ALV-A/B抗体阳性,阳性率为分别为9.1%、11.1%和14.3%,在7 w时出现2只鸡检测到ALV-A/B抗体,阳性率为25%;42 d同居组在与接毒组同居饲养3周后检测到2只鸡ALV-A/B抗体阳性,阳性率为28.6%,11 w出现3只鸡检测到ALV-A/B抗体阳性,阳性率为42.9%。可见,接毒组鸡只均未检测到ALV-A/B抗体符合胚内感染导致免疫耐受的特性;同居感染鸡只最早与病毒接触后 3周可出现血清抗体。 (3)感染方式对病毒血症的影响 在2w、3w、5w、7w、9w、11w采集鸡抗凝血,分离血浆,接种DF-1细胞,7 d后取上清以ELISA检测p27抗原。接毒组从1d到11w可检测到病毒血症;1d同居组在2w、3w、5w部分鸡只检测到病毒血症,42 d同居组均未检测到病毒血症,表明鸡胚接种和早期同居感染能够让鸡群产生病毒血症,而晚期同居感染未能诱发病毒血症。 (4)感染方式对生长性能的影响 在雏鸡1-11 w期间,每个周龄对各组鸡只进行称重,所测数据统计分析。结果显示该毒株胚内感染对白来航鸡具有显著生长抑制作用,11 w时接毒组均重仅为空白组均重的61.8%,接毒组与空白组在2-11 w差异显著(P<0.05);该毒株对早期同居饲养的鸡只体重具有抑制作用,11 w时1日龄同居组均重仅为空白组的67.8%,3-11 w期间1 d同居组鸡体重较空白组显著降低(P<0.05);该毒株对晚期同居饲养的鸡只生长性能影响不显著,42 d同居组鸡体重较空白组差异不显著(P>0.05);1-11 w期间接毒组鸡体重较1 d同居组差异不显著(P<0.05);6-11 w期间接毒组鸡体重较42 d同居组显著降低( P<0.05);在2 w、3 w、4 w、6-11 w期间1 d同居组鸡体重较42 d同居组显著降低(P<0.05)。 (5)感染方式对免疫器官指数的影响 在11w剖杀全部鸡只,取其胸腺、脾脏、法氏囊进行称重,计算其免疫器官指数。结果显示:接毒组脾脏、胸腺、法氏囊指数较空白组差异不显著(P>0.05);1 d同居组鸡的脾脏指数较空白组显著降低(P<0.05),胸腺、法氏囊指数较空白组差异不显著(P>0.05);42 d同居组免疫器官指数较空白组差异均不显著(P<0.05)。 (6)对NDV、AIV-H5的抗体水平抑制作用 至雏鸡7 d,全部雏鸡经点眼滴鼻的方式接种鸡新城疫LaSota株活疫苗,全部鸡只颈部皮下免疫重组禽流感病毒H5亚型二价灭活疫苗0.2 mL,在21 d同法进行二次免疫。 在2w、3w、5w、7w、9w、11w采集鸡抗凝血,分离血浆,采用血凝抑制试验(HI)检测新城疫病毒(NDV)抗体滴度。结果显示:该毒株胚内感染对鸡只的NDV活疫苗免疫应答具有抑制作用,在3 w、9 w、11 w接毒组NDV抗体产生水平较空白组显著降低( P<0.05);1 d同居组在9 w、11 w时NDV抗体产生水平较空白组差异显著降低( P<0.05),42 d同居组在9 w、11 w时NDV抗体产生水平较空白组差异显著降低(P<0.05)。据此可知,该毒株对白来航鸡鸡胚接毒及同居饲养对NDV疫苗抗体的产生具有一定的抑制作用。 雏鸡不同周龄采集抗凝血,分离血浆进行HI试验,检测抗AIV-H5灭活苗抗体滴度,结果显示:接毒组、1 d同居组、42 d同居组与空白组比较差异均不显著(P>0.05)。 (7)诱发肿瘤表型 11w时剖杀所有试验动物,采集其心脏、肝脏、脾脏、肾脏、法氏囊、胸腺组织经过甲醛固定后制备石蜡切片,经过HE染色后显微镜观察其病理变化,结果显示:胚内接种FJ15HT0毒株导致感染鸡脾脏和肝脏中呈现肿瘤病灶,病灶表现为实体瘤,瘤内聚集深染的未成熟的淋巴细胞,瘤体界限较为清晰,大小不一,判定感染鸡只发生了淋巴细胞瘤。空白对照组和同居感染组试验动物组织中均未发现肿瘤存在。证实该毒株胚内感染对SPF鸡具有较强的致瘤能力。 本研究从河田鸡中分离到一株外源性ALV,对其进行全基因组测定与序列分析,确定该毒株为一株自然重组外源性ALV。通过动物感染性试验揭示了该毒株不同感染方式对鸡群感染状态、生长性能、免疫性能和肿瘤表型的影响。本研究较为系统地揭示了FJ15HT0株的分子特性和致病特性,为了解我省河田鸡群中ALV的流行状况和遗传进化关系提供了理论依据,为地方鸡群中禽白血病的有效防制提供了重要参考。