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犬细小病毒病病原分离与鉴定

犬细小病毒(Canine Parvovirus,CPV)是引起犬急性出血性胃肠炎和幼犬心肌炎的主要病原。近年来,该病对养犬业造成了极大的威胁,严重地影响了我国警(军)犬事业的发展。该病毒在1977年首次由Eugster和Nairn从患腹泻的病犬粪便中分离成功。随后,在世界许多国家陆续报道了该病的流行,并分离出病毒。



自1983年开始,我们对本病进行了一系列的研究。于1986年和1987年分别从同一地区的患犬粪便中分离出两株犬细小病毒,定名为CPV—GN1和CPV—GN2毒株,并对该病毒进行了系统鉴定。现将结果报告如下:



材料和方法



一、主要试剂设备



1、细胞培养粉: MEM(日本产)、BME(美国产)、水解乳蛋白(英国产)。



2、胰蛋白酶:进口分装(美国产)



3、5一溴脱氧尿核苷(瑞典产)。



4、乙醚、氯仿等。



5、96孔微量血凝板、0.O25ml金属稀释棒、96孔细胞培养板、微量振荡器、二氧化碳培养箱等。



6、①毒株:GN1与 GN2毒株为本试验分离鉴定毒株,已传至第 15代。②对照毒株:美国 CPV74一1529毒株(CPV—A,特产研究所提供);西德 CPV诊断液(血凝素)和猫泛白细胞减少症病毒(FPV),均由长春兽大兽医微生物教研室和南农大传染病教研室提供;貂肠炎病毒(MEV),由长春兽医大学传染病教研室提供。



7、抗血清:①抗GN1毒殊的高免血清,获自按常规免疫的家兔;②德国产抗CPV标准高免血清,由南农大兽医微生物教研室提供;③犬抗 CPV阳性血清(CPV一ch1)和豚鼠抗 CPV阳性血清(CPV一ch2),兔抗MEV阳性血清,均由长春兽医大学研究所病毒室赠送,抗FPV阳性血清,由南农大传染病教研室提供。



8、试验用细胞:CRFK、NLFK、A72细胞系西德引进,由南农大兽医微生物教研室提供。F81由中监所和长春兽医大学传染病教研室提供。MDCK、Vero、MDBK、MA104、BHK、IBRS—2细胞由长春兽医大学传染病教研室提供。



9、试验犬为 6O日龄的断乳犬,经采血样作血凝抑制试验证明,其 HI抗体滴度低于 20倍,并驱虫(口服左旋咪唑)。在攻毒前一周预先测温,采粪样(供作血凝对照)和血样供检。



10、HA缓冲液与细胞单层用 Hauk’s液:0.005M PH7.O PBS,②Hauk’s液。



二、试验方法



(一)、病毒的细胞分离培养



1、粪便标本的制备取患犬的早期粪便,以PBS作1O倍稀释,振荡数分钟以2500转/分离心15分钟,吸取上清9份,加入氯仿1份。振荡混匀后,置4摄氏度感作过夜;再以 300O转/分离心15分种,按每毫升上请加1000单位或微克的青、链霉素,4摄氏度感作两小时后,冻存,以此作为病毒分离的材料。



2、分离病毒 将接种材料按细胞培养量的 1/1O同步接种猫肾传代细胞( GN1株)或犬肾传代细胞( GN2株),于3 7摄氏度静置培养,并逐日观察细胞病变(CPE),历时3-5天。培养液为1O%小牛血清,维持液为2%小牛血清,培养过程中的pH值以74%NaHCO3 来校正。



(二)病毒的鉴定



1病毒的血凝(HA)特性



①血凝效价的测定 接改良的Appel等描述的方法进行HA检测。稀释液为PBS;血凝素(抗原):细胞培养物,经冻融三次;从0.75-l%的猪红细胞悬液为 HA指示细胞。以能使0.5%红细胞凝集的样本最高稀释倍数的倒数为 HA滴度。 ②血细胞凝集谱测定 取能凝集猪红细胞的培养物作为待测样品,按表2所示方法在同样条件下与恒河猴、猪、猫、马、牛、绵羊、山羊、犬、家兔、豚鼠、地鼠、小白鼠、鸡、鹅、人一O型的0.5%红细胞进行HA试验,观察病毒液对不同种类动物红细胞的凝集特性。



2、病毒的细胞敏感谱试验



本试验选择猫肾传代细胞系(CRFK、NLFK、F8l)、犬肾传代细胞系(MDCK)、犬纤维瘤细胞系(A72)、猪肾传代细胞系(IBRS)、地鼠肾细胞系(BHK)、绿猴肾细胞系(Vero)、罗猴肾细胞系(MA104)、牛肾细胞系(MDBK)等多种细胞作为接种对象,分别接种已适应在猫肾细胞上HA滴度≥128x的第15代细胞培养液(冻融三次)。按常规方法进行同步或单层吸附接毒,37℃静置培养24小时后,换维持液(单层接毒不换液),逐日观察CPE,4-5天收获冻融,再以同样方法连传3—5代,以出现CPE和HA作为感染指标。



3、病毒的理化学特性鉴定



按Hitoshi等和殷震等描述的方法进行。以5一溴脱氧尿核苷(BUDR)代谢抑制试验检查两分离毒株的核酸型,以常规方法检查病毒对2O%乙醚和5%氯仿的敏感性,对0.5%胰蛋白酶的耐受力,以及病毒的抗酸(PH3.0)能力和耐热(56℃30分钟、80℃10-120分钟)能力。



4、病毒的形态学观察



将猫肾传代细胞培养物快速冻融三次,300O转/分离心20分钟,除去细胞碎片,取上清以2%磷钨酸盐进行负染,在J-2型电镜下进行病毒形态观察。利用含毒上清液与等量的CPV阳性高免血清混合,于37℃感作60分钟,最后用电镜载物铜网沾取病毒一血清复合物负染,在电镜下观测桥联作用。



5、病毒的交叉血凝抑制试验。



本试验在V型血凝板上进行。以稀释棒法取不同来源的血清作横排2×系列稀释。每一血清稀释两横列,一横列加 4-8单位抗原,一横列加PBS。充分振荡后, 37℃后感作一小时,最后每孔加入两滴(0.025ml/滴)PBS配制的猪红细胞悬液。充分振荡混匀后,干4℃感作2-4小时。在对照成立的情况下,以本应出现凝集组但被完全抑制的最高血清稀释度的倒数来作为HI的判定。



6、病毒交叉中和试验。



当F81在96孔细胞微量培养板上长成近7O%的单层后,取各自以4×连续横行排列稀释的免抗CPV-GNl高免血清,犬抗CPV一ch1免疫血清和豚鼠抗CPV一ch2免疫血清,统一加入等量200个TCID50的CPV一GNl培养物,37℃感作一小时后,在微量板上进行中和试验。同时设血清、病毒与健康细胞对照,于5% CO2(37℃)培养箱中培养 5—7天,每天观察细胞病变和收毒测 HA滴度,其结果按Reed—Muench氏法计算其中和效价。



7、GN病毒株动物复归试验选择8头2月龄左右的健康幼犬,攻毒前先对其进行体温、白细胞总数、粪便HA滴度、血清中抗CPV的HI抗体水平等检查。攻毒时随机将其分为两组,一组2头,口服G N1株病毒培养液 4ml/头;另一组 6头经口接种 GN2株 8ml/头(均为15代细胞适应毒)。接种后,逐日测温以及采粪样作HA试验,于接种后的第 3和第 7天,分别采血样作白细胞计数,于接种后的第 7和第 14天分别采血样测HI效价。每组第5天分别捕杀1头犬,并对自然、人工致死的试验犬分别收集脾、心、肝、肺、肾、小肠、肠系膜淋巴结等器官的样品,置低温保存,按常规病毒分离方法处理病料,接种F81细胞上,以观察回收样品能否出现CPE现象和HA活性。



结果



(一)病毒的分离



1、 CPV—GN1株先在 F81细胞上适应二代,第一代接毒细胞无明显细胞病变,但HA效价( 64×左右)。从第二代开始,约在接种后24—26小时出现明显的细胞病变,以细胞圆缩,胞浆收缩或聚集成网状为其主要特征,以后病变细胞呈葡萄串脱落。取其二代培养物快速冻融三次后转入CRFK细胞上进行第三代培养。



2、CPV—GN2株先在犬肾细胞上适应一代,接种细胞虽无明显CPE,但HA则为128×,第二代接种猫肾传代细胞(CRFK)在CRFK细胞上连传三代后即出现明显的细胞病变,其HA达128×以上。



3、血凝范围测定在4℃反应条件下,PBS的PH在6.0-7.4范围内,CPV一GN1株能很好地凝集猪和恒河猴红细胞,也能凝集马和猫的红细胞,而不能凝集其它动物的红细胞。在 22℃、 37℃环境中,其HA敏感性降低,在2-3小时后病毒可以RBC上解脱下来。经比较,FPV的HA活性对温度要求比较严格,其温度仅限于4℃,PH值限于6.0一6.4范围,凝集红细胞的能力以猪、恒河猴及马的红细胞最明显,不能凝集猫等其它动物的红细胞。



(二)病毒对不同细胞的敏感(细胞感染谱)试验



本试验将 GN1和 GN2两株病毒分别在1O种细胞上同步连续培养 5代,并逐代观测 CPE与HA活性。结果表明,两株毒均可在三种猫肾传代细胞(CRFK、F81、NLFK)上增殖,也可在犬纤维瘤细胞系(A72)上增殖。在MDCK细胞上,同步接种连传5代或单层吸附接种连传3代,均未发现明显的病毒增殖现象。两毒株MDCK、MA104、Vero、IBRS、BHK等细胞上既无CPE,其培养液亦无HA活性。



(三)病毒的理化学特性



两分离毒株的理化学特性试验结果表明,BUDR能抑制GN1和GN2毒株的增殖,证明分离毒的核酸是DNA型。两毒株都能抵抗20%乙醚4℃24小时、5%氯仿4℃1O分钟、PH3.0 37℃2小时和0.5%胰蛋白37℃1小时处理。也能抵抗56℃30分钟、80℃1O分钟的高温处理;80℃10—3O分钟病毒部分失活,80℃6O分钟内病毒全部失活。



(四)病毒的形态观察结果



将病毒悬液敷子铜网上,经2%磷钨酸负染镜检,在1个视野见有散在的病毒颗粒。在此基础上又进行了免疫电镜观察(即在病毒液中加等量的抗 CPV免疫血清,37℃ 6 O分钟后将样品沾于铜网上,磷钨酸负染),在电镜下均可.见到凝集成团的桥联现象,病毒颗粒大小均一。病毒颗粒有电子密度相差悬殊的空心和实心两种形态存在。多为圆形,无囊膜,直径约20-22毫微米。



(五)病毒的单相交叉中和试验



用已知的犬抗 CPV-Chl(长春株)和豚鼠抗 CPV— Ch2株,以及免抗 CPV— GN1株的血清与 100个TCID50的 CPV- GNl进行单相交叉中和试验。结果按 Reed-Muench氏法计算表明,三种血清都能与 CPV- GNl株病毒产生中和反应;中和效价均为1:256。



(六)病毒的交叉血凝抑制试验



用已知的cpv抗血清(抗cpv-G西德株、犬抗cpv-CN和豚鼠抗cpv—Ch2),同时对GN和GN2(4一8单位)分离毒株进行 HI试验。并以免抗 CPV-GNl株免疫血清与美国标准毒株(CPV-A)做交叉血凝抑制试验。为比较分离毒株与 FPV、MEV抗原关系,试验中还将分离毒与抗 FPV血清、抗 MEV血清进行交叉 HI试验。结果表明:CPV—GN1株与本源抗血清 HI效价为 1280×,同源美国、西德标准毒株和国内毒株的HI效价为640—1280×,相差1个滴度以内。而与异源毒株(FPV、MEV)交叉HI效价为80-320×,相差4个滴度以上。



(七)病毒的动物回归试验



以GN1口服接种2头小犬,GN2口服接种6头小犬,试验接毒后的临床观察以及粪便、血清、白细胞检测结果详见表6。结果表明:两毒株在接种后2一7天,试验犬陆续表现短暂的温和型临床症状。接种后第2天有1头犬出现严重的呕吐,大便带血,体温升高(40.3℃),食欲废绝,精神沉郁,在接种后第3天死亡。病理解剖发现小肠出血,粘膜脱落,肠系膜淋巴结肿胀、出血;肠腔内有血样粪便。两毒株接毒后 3天, 4/7的犬白细胞减少且临床症状基本消失, 2—14天,粪便中均有病毒排出。接种后7天,HI效价平均为 320×;到第 14天升达 64O-1280×。



于接种后5天,取自然死亡犬和捕杀抽验的两头犬(每组1头)的脾、肾、肠系膜淋巴结、小肠等脏器,研磨制成10×乳悬液,冻融数次后离心,取上清接种F81细胞,均成功地分离到病毒。在接种后的2—5天收集的粪便中也分离出病毒。



讨论



一、关于GN病毒株的一般性状



本课题从患出血性肠炎病犬粪便中分得CPV一GNl和CPV-GN2两毒株,经生物学特性和理化特性鉴定,与国内外描述的CPV基本一致。证实我们分离的两株病毒属于小DNA病毒科、细小病毒属的成员之一。



关于CPV对MDCK细胞的敏感性,Siegl和Maehgub的研究认为,各种MDCK细胞株对CPV的感染性有一定差异。据报道,有的毒株在某些MDCK细胞株上(C株)呈钝感甚至不增殖。本试验发现,病毒在MDCK细胞上,无论是同步接种速传5代或单层接种连传三代,均未见有病毒的增殖和细胞病变。对此我们分析有以下几种可能;①所用的MDCK细胞株对CPV缺乏易感性;②病毒在MDCK细胞上的传代代次偏低;③分离毒株在培养和细胞适应过程中交叉培养史不同。从实验程序来看,我们分离的毒株因在猫肾细胞上已适应15代,待转到MDCK细胞上,初始几代培养中暂不适应;④病毒毒株间的差异,如同Eugstev(1980)、Appel (1979)等报道的CPV对Vero细胞敏感性不一样,GN病毒本身就对MDCK细胞缺乏易感性。上述推测,尚待进一步研究证实。



二、分离毒株与已知毒株,以及FPV、NEV之间的血清学关系



在本试验中,交叉血凝抑制试验的结果表明,两分离毒株均能与 FPV、MEV产生交叉 HI反应,但 3种病毒的抗血清与同源病毒反应测得的HI效价,比与异源病毒反应测得的HI效价,高4个滴度以上,这些结果不仅证明两分离每株与其他学者报道的CPV结果一致,与FPV、MEV有相关的抗原性;而且也说明3种病毒抗原与抗体的亲和性以同源为高;这种亲和性与制备抗体的动物种类可能无关。



三、关于细小病毒的致病性



许多学者认为:CPV人工感染犬只引起温和型临床变化。在本试验中,以两株分离病毒人工感染8头犬后,仅有1头在接种后2天出现典型的临床症状,并于第3天死亡。其它7头犬仅表现短暂的温和型症状,且于第7天恢复正常。从自然死亡犬和在第5天捕杀犬的脏器中,以及从接种病毒后第2-5天的粪便中,均回收到了细小病毒。以上结果与国外报道相似。与此相比较,以病料(自然感染犬的脏器和粪便提取物)回归动物,可导致与自然感染相类似的临床症状。故在一些CPV疫苗效力试验中,多使用自然病犬含毒脏器悬液作为试验动物的攻毒材料。
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