猪圆环病毒3型微滴式数字PCR方法的建立与初步应用

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猪圆环病毒3型(Porcine circovirus type 3,PCV3)能够引起繁殖障碍、皮炎肾病综合征、心脏及全身多系统衰竭综合征、淋巴组织病变以及渐行性消瘦等多种病症。PCV3流行广泛,感染后发病率高,死亡率较低,因此常常伴发其他的病毒性疾病和细菌性疾病的混合感染。PCV3自然感染后主要攻击猪群的免疫系统,尚无特效药物以及疫苗。因此,建立一种灵敏、准确的分子诊断方法可用于该病的早期诊断、流行监测以及种猪进出口检验检疫,将有助于该病的综合防控。本论文研究建立了一种PCV3微滴式数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)检测方法以及PCV3TaqMan荧光定量(TaqMan flurogenic quantitative PCR,qPCR)PCR检测方法,并对两种方法进行平行检测对比,为PCV3的临床诊断和防控提供了试验数据,为探究PCV3传播特性和组织嗜性提供了技术支持。本论文研究的主要内容归纳表达如下:1、PCV3ddPCR检测方法的建立根据Gen Bank已公开的PCV3 ORF2基因(MF139082.1)的核苷酸序列,设计PCR引物,扩增PCV3 ORF2基因(约651bp);将PCV3 ORF2基因克隆至p MD19-T载体,经PCR扩增和序列测定证实,成功构建了重组质粒p MD-PCV3-ORF2。根据Gen Bank中PCV3 ORF2基因(MF631813.1)的核苷酸序列,设计合成引物和探针,优化退火温度、引物探针浓度,建立了PCV3 ddPCR和qPCR检测方法,确定了两种方法的敏感性、特异性和重复性。结果表明,ddPCR的最低检测限度为16.35拷贝/μL,qPCR的最低检测限度为65.4拷贝/μL,ddPCR的灵敏度更高;两种方法对其他病毒核酸无交叉反应,仅能收集到PCV3阳性模板荧光信号,两种方法均具有较强特异性;运用两种方法分别进行重复性试验,组内以及组间试验的变异系数(CV%)值都小于3%。以上结果表明本研究建立的两种方法具有较好敏感性、特异性、重复性,可用于临床样品的检测。2、PCV3 ddPCR检测方法的临床应用利用本研究建立的ddPCR和qPCR检测方法分别对474份临床样品检测,其中血清样品238份、流产胎儿47份、精液39份、唾液拭子62份、皮肤样品53份、仔猪内脏组织35份;血清样本中ddPCR和qPCR的检测结果阳性率分别是50%(119/238)、47.05%(112/238)对两种方法进行Kappa分析,Kappa系数为0.941(SE=0.065,95%置信区间),说明两种检测方法符合性高;其余样本中ddPCR与qPCR检测阳性率分别为流产胎儿61.7%(29/47)和46.8%(22/47)、精液69.2%(27/39)和58.9%(23/39)、唾液拭子69.3%(43/62)和59.6%(37/62)、皮肤58.4%(31/53)和49.1%(26/53)、仔猪内脏组织80%(28/35)和57.1%(20/35)。ddPCR的总阳性检出率比qPCR的总阳性检出率高7.8%。表明ddPCR敏感性准确度较高,可用于低病毒滴度潜伏感染检测。通过流产胎儿61.7%(29/47)、精液69.2%(27/39)、唾液拭子69.3%(43/62)、皮肤58.4%(31/53)检测结果分析,结果提示PCV3具有水平传播和垂直传播的可能。通过对5头死亡仔猪35份疑似组织样品进行不同组织中PCV3病毒的检测结果分析,表明PCV3在颌下淋巴结病毒含量最高,由此可推测PCV3主要入侵的组织器官可能是淋巴结,其次为肺脏、脑、肾脏,该病毒在病猪体内存在广泛,可入侵不同组织器官,且在不同的组织器官中的病毒含量存在差异,感染后可能引起各器官广泛感染最终引起全身性病毒血症,为PCV3在病猪体内的复制与增殖提供重要依据。
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