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广西奶水牛结核病三种检测方法的比较

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西1122 南农业学报 2011年24卷3期 V0L24 N仉3  ̄uthwest China Journal ofAgricultural Seienees 文章编号:1001—4829(2011)03—1122—04 广西奶水牛结核病三种检测方法的比较 谢志勤 ,谢芝勋H,刘加波 ,庞耀珊 ,邓显文‘,谢丽基 ,温娟 ,张振荣。,黄海强。 (1.广西兽医研究所,广西南宁530001;2.广西南宁市动物疾病预防诊断中心,广西南宁530001;3.广西武宣动物疾病预防 诊断中心,广西武宜545900) 摘要:应用牛结核变态反应、PCR和分离培养3种方法,对奶水牛进行牛结核病检测,比较3种检测方法的符合率。结果表明, 1850头奶水牛中有78头奶水牛的皮内变态反应结果为阳性,而对变态反应阳性的牛样品进行PcR检测和分离鉴定,分别鉴定出 4份和2份牛分技杆菌。阳性检出率以变态反应为最高(4.22%),PCR和分离鉴定的较低,分别为0.21%和0.1l%。交态反应 与PCR检测、分离鉴定的符合率较差。而PCR检测与分离鉴定的符合率相对较接近。因此建议.在对奶水牛群进行结核病检测 时,应先以变态反应检疫牛群,再结合PcR检测进行综合诊断。更有利于奶水牛结核病的检测与净化。 关键词:奶水牛;牛结核病;变态反应;PCR检测;分离鉴定 中图分类号:¥858.23 文献标识码:A Comparison on Detection of Three bovine tuberculosis Methods in Milk Buffalo XIEZhi.qln ,XIE Zhi.xun¨,LIU Jia-ob ,PANGYea.slum ,DENGXian-wen .XIE Li-ji 。WEN Juan2,ZHANGZhen- ̄onp,HUANGHai-qian (1.Guangxi Veterinary Research Institute,Guangxi Nanning530001。China;2.Nanning Animal Disease Diagnostic Center.Cu ̄xi Nan・ ning530001,China;3.WuxuanAnimal Disease diagnostic Center",Guagnxi Wuxuan545900,Chia) nAbstract:The present study wa8 conducted to detcted boy/ehe tuberculosis quarantine by methods of allergy tesI(AT),po】yIn n chain re・ action(PcR).and isolate culture.The samples were collected from milk buffaloes which positive by AT.The result showedthat78 out of 1850 samplesfrommilk buffaloswere detcted posietive byAT.Fourand2Mycobaaerium borisweredetected positive bymethod ofPcR and isolate culture。respectively.The positive rateforthe bovinetubercu/os/s oftheAT,PCR,andisolate eultun ̄were4.22%,0.21%,and 0.11%。respectively.Thecoincidence rats ofATwieth PCRandisolate culturewerewolfe.However,coincidence rate betweenmethods of PCR and iolsate culture was simil ̄.It waB recommended that quarantining bovine tubereulosis by method allergy test lifnt.then diagno- sing by P( detectionwerebetterfor detectionand puriicatfion ofbovinetuberculosi. Key words:Milk bufalo;Boy/he tubercu/m/s;Skin allergy test(AT);Polymeraso chain reaction(PCR);Isolation identification 牛结核病主要是由牛结核分枝杆菌(Mycobacte- rium bovine)引起的一种慢性进行性传染病¨ J。近 展中国家仍有流行,我国尽管采取了“检疫、捕杀” 的防制策略,但仍未能从根本上控制牛结核病 j, 年来,随着结核分枝杆菌耐药菌株的产生及养牛业 的发展,牛结核病阳性检出率也呈逐年上升趋势,每 年给畜牧业生产造成巨大损失,目前世界范围内有 5000万头牛感染了结核病。每年造成的经济损失达 30亿美元【3 J。牛分枝杆菌还可以传染给人类,危害 人类健康。据报道,人结核病患者中约有30%是由 其阳性检出率仍在lO%左右。 目前,已有多种不同的牛结核病检测诊断方法, 如变态反应、分离鉴定、ELISA【6 J、PCR【1 检测等。 应用较多的是传统诊断方法,即采用结核菌素皮试 (Tuberculin skin test,’I )检测,通过皮下注射牛分 枝杆菌的纯化蛋白衍生物(Puriifed protein defiva— 是近几年发展起来的一种快速检测方法。在疾病诊 断方面得以广泛应用。虽然检测牛结核病的方法多 种多样,但尚未对各检测方法准确性进行比较。为 此,本研究通过应用牛结核变态反应、分离鉴定和 PCR检测3种方法对牛群进行检测比较,明确这3 种检测方法的优缺点及在实际工作中的应用价值, ive,PPD),造成迟发性变态反应而进行判断。PCR 生缱核 枝杆菌引起 】。目前,牛结核病在广大发 f收稿日期:2010—06—04 基金项目:新世纪百千万人才工程国家级人选专项基金项目 (945200603);国家农业公益性专项项目(200803026);广西科 技攻关项目(挂科转0626001-5・1);广西水产畜牧局科研计划项 目(桂渔牧科[08】283-20,桂渔牧科09254一l8) 作者简介:谢志勤(1965一),男,广西苍梧人,副研究员 主要从 事畜禽传染病分子生物学研究工作。・为通讯作者,E.mail: xie-Aixun@126.coifn。 3期 谢志勤等:广西奶水牛结核病三种检测方法的比较 以找出结核病污染群的最佳防治和净化方法,为更 好地防制牛结核病及减少人类结核病感染提供科学 依据。 表1 牛分枝杆菌的变态反应检测结果 TableI Comparlso.withfourmethods ofATfor胍 地点 Pl ace 检镄I头数 No.ofdetection 变态反应数( )阳性率(%)sitiPoreNo.0fAT Positive rate 1材料与方法 1.1试验材料 在广西南宁、武宣、来宾、武鸣、合浦等不同地方 的奶水牛场,随机挑选1850头奶水牛进行试验及采 样。牛结核菌素购自哈药集团生物疫苗有限公司 (原黑龙江省生物制品一厂),冻干型,批号为 200404,规格为5 mlJ瓶;牛分枝杆菌C680001灭活 菌、牛分枝杆菌BCG抗原购自中国兽医药品监察 所,牛分枝杆菌分离株mt 359由广西兽医研究所分 离保存。Taq聚合酶、dNTPs、DNA Marker购自宝生 物工程(大连)有限公司;蛋白酶K购自德国Merker 形状、大小等生长情况。 1.5涂片镜检及鉴别培养 将可疑菌落用萋一尼氏抗酸染色法染色,镜检, 将鉴定为分枝杆菌阳性菌株,转管至L-J氏培养基 进行纯化培养。然后用灭菌PBS洗下来,按I:100 公司;十二烷基磺酸钠(SDS)购自美国Promega公 司;其他试剂均为进口或国产分析纯。改良罗氏培 倍稀释,分别接种于T2H培养基和PNB培养基。 1.6 PCR检测 养基(L—J氏培养基)按结核病细菌学常规技术进行 配制,a一羧酸肼噻吩(T2H)、对硝基苯甲酸(PNB)鉴 别培养基由广西疾病控制中心结核病科惠赠。 1.2牛结核变态反应试验及判定标准 按规程GB/T 18645-2002进行牛结核变态反应 根据基因库牛分枝杆菌特异性基因(登录号 MBU87961, ̄9954088)设计1对牛分枝杆菌引物, 上游引物XZmbss5:5:C rC1℃AA A1-I℃GCC1℃TG— TAG-3 下游引物XZmbss6:5:TCCGTC.I.GCACACCT. 试验,并按其标准进行判定。 1.3临床样品的采集及预处理 用灭菌棉拭子从奶水牛鼻腔中挑取鼻粘液,然 后用经高压灭菌的PBS将鼻粘液从棉拭子中洗下 来;淋巴结处理按1:5(W/V)加灭菌PBS进行研 磨。分别取1.5 mL上述的鼻粘液洗液、淋巴结研磨 液和牛奶样品,置于1.5 mL离心管中。12 000 r/rain TCT GC.3,o引物由宝生物工程(大连)有限公司合 成,预期扩增片段大小为631 bp。按谢芝勋等【s 报 道的方法进行处理和提取核酸DNA。反应程序为: 94℃预变性5 rain;94℃1 rain,56℃1 rain,72℃1 rain,进行35个循环;72℃延伸10 arin,最后于4℃ 结束反应。 2结果与分析 2.1变态反应检测结果 离心10 min,弃上清,沉淀用灭菌PBS离心洗涤2 次,保存备用。 1.4分离培养 根据牛变态反应国家标准进行判断,结果表明, 从1850头奶水牛检测出阳性水牛78头,阳性 率为4.22%(表1),其中广西南宁奶水牛的阳性检 出率为3.89%(28/720),武宣奶水牛的阳性检出 将已处理的鼻粘液洗液、淋巴结研磨液和牛奶 样品分别接种于L-J氏培养基,接种后置37℃温箱 平放培养,3 d后直立继续培养,观察菌落的颜色、 表2牛分枝杆菌的定型鉴定结果 Table 2 Identiifcation 0f尬御 阱6D 注:“+”表示细菌在培养基上生长,。一”表示细菌在培养基上不生长。 1124 而南农业学报 23卷 3讨论 本研究结果表明,皮内变态反应的阳性检出率 为4.22%,分离鉴定的阳性检出率为0.11%,PCR 631 bp 的阳性检出率为O.22%,变态反应的阳性检出率远 M:100 bp DNA Ladder;1:牛分枝杆菌058001;2:阴性对照;3:分 离株mr304;4:分离株rot370;5:分离株mtl20;6:分离株mtl8 高于分离鉴定和PCR检测。这是由于:①与结核变 态反应的特异性差有关。张喜悦 和Lodes 等【】训报道牛结核变态反应易受人为因素的影响和 非典型分枝杆菌感染及患有寄生虫病等非特异性因 图1分离株PCR检测结果 Fig.1 The result of PCR detectionforisolate strains 素的干扰。本研究从变态反应阳性的78份样品中 只分离出l3株菌株,且证实l3株菌中有11株为非 典型分枝杆菌,说明非典型分枝杆菌的存在可以影 响变态反应的检测结果,造成假阳性,这与张喜悦 率为5.14%(18/350),来宾奶水牛的阳性检出率 为3.50%(7/200),合浦奶水牛的阳性检出率为4. 0o%(20/50O),武鸣奶水牛的阳性检出率为6.25 %(5/80)。 2.2牛分枝杆菌分离鉴定结果 对78份结核变态反应阳性样品进行结核分枝 杆菌分离培养,共分离获得l3株菌株,经萋一尼氏抗 酸染色法染色后,镜检鉴别,确定有2株为牛分枝杆 菌,其余均为非典型分枝杆菌,结果见表2。 2.3 PCR检测结果 等[9 和Lode8等【1oJ的报道结果一致。②检测牛处 于牛结核发病初期或隐性期,处于细胞免疫期。③ 与奶水牛的皮厚有关,由于奶水牛的皮较黄牛、黑白 花奶牛的厚,对结核菌素刺激要比黄牛、黑白花奶牛 敏感,应用现有牛的判定标准来判定,可能会导致阳 性率过高。 本研究中,变态反应与分离鉴定的符合率很低, 只有2。56%。这是由于结核分枝杆菌是胞内寄生 以PCR方法鉴定78份结核变态反应阳性样 品,结果表明,有4份为牛分枝杆菌阳性,其中包含 菌,受机体机能影响,当机体抵抗力较强时,了 结核菌在体内的增殖、扩散,此时以细胞免疫为主; 当机体抵抗力弱时,病原体向周围扩散,进入血液和 体液中,病原体刺激机体产生大量抗体¨¨,此时应 以检测病原为主。变态反应主要是针对细胞免疫期 进行检测L1引,而分离鉴定是针对病原的鉴别检测, 了2份分离出牛分枝杆菌的样品。而对分离获得的 l3株菌株进行PCR鉴定,发现原鉴定为牛分枝杆菌 株的2株菌株的PCR检测结果仍为阳性,其余菌株 则为阴性,结果见图1。 2.4变态反应、分离鉴定与PCR检测方法的比较 由表3可以看出,对1850头奶牛进行变态反应 试验,阳性检出率为4.22%(78/1850);从78头检 测阳性样品中分离鉴定获得2株牛分枝杆菌,阳性 分离率为2.56%(2/78),占全群的0.11%(2/ 1850);PCR阳性检出率为5.13%(4/78),占全群 的0.22%(4/1850)。变态反应、PCR检测与分离 鉴定的符合率分别为2.56%和5O.0o%,说明变态 反应的阳性检出率远高于PCR及分离鉴定的检出 因此变态反应与分离鉴定的符合率较低是合理的。 PCR检测与分离鉴定的符合率也只有50.0o%,这 是由于PCR是对牛分枝杆菌的病原核酸进行检测, 不管是活菌还是已死亡的分枝杆菌均能进行检测, 具有较高的敏感性【1 ;分离鉴定主要是对活体病原 进行体外增值并鉴定,对已死亡分枝杆菌无法应用 培养基进行分离,因此在实际的检测中,PCR检测 与分离鉴定的符合率不一致也是正常。 本研究对3种牛结核病常用检测方法进行比 较,结果表明,变态反应检测虽然特异性差,但对于 率,但PCR检测与细菌分离鉴定的检出率较接近。 表3变态反应、分离鉴定和PCR检测的比较 Table 3 The detective comparion samongAT。isolates and PCR 3期 谢志勤等:广西奶水牛结核病三种检测方法的比较 l125 检测早期或刚感染牛结核病的牛起到很大的作用, 可以减少检测的盲目性;分离鉴定虽然是最准确的 一nation with elecuoporation:a novelmethed for vaccination 0f fanned urminants[J].Scandiavnin aJournal ofImmunology,2003,57(3): 229—238. 种诊断方法,但具有一定的局限性,对样品要求 【6]徐凤宇。高云航,何昭阳.ELISA检测乳中牛结核抗体的研究 【J】.黑龙江畜牧兽医。2006(3):72—73. [7]刘思国,王春来,官83. 高,存在鉴定周期长、繁琐、易受人为或其他环境因 :素影响等缺点,不利于对牛结核病进行快速检测;而 应用PCR检测牛结核病,不但可以提高检测的准确 性,还可以实现快速检测,在实际中可作为皮内变态 反应检测的补充。因此,在对牛群进行牛结核检测 强,等.牛分枝杆菌特异性PCR检测方法 的建立及初步应用[J].中国预防兽医学报,2006,28(1):80— [8]谢芝勋,谢志勤。雷剑明。等.结核分枝杆菌和牛分枝杆菌的二重 PcR快速检测[J].中国人兽共患病学报,2008,24(12):l141一 时,应首先进行变态反应检测,并根据检测结果即时 采取隔离措施,然后结合PCR检测进行综合诊断, 两者检测均为阳性的牛应及时淘汰,最终起到净化 牛结核病的作用。 参考文献: [1】雷剑明。谢芝勋,谢志勤,等.牛分枝杆菌广西分离株CFP-10、 ESAT-6、MFBT0基因的克隆与序列分析[J】.广西农业科学 2009。40(9):1229—1233. [2】谢志勤,谢芝勋,刘加波,等.牛分枝杆菌广西分离株ESAT-6基 因鉴定及遗传进化分析[J].广西农业科学2010,41(8):827— 830. [3]余大海,韦一然,蔡宏,等.牛结核病鉴别诊断的方法研究 [J].中国人兽共患病学报,2006,22(10):932-935. 【4]Dye C D。Scheels SM s,Dolin PD。eta1.Global burden oftubercu- losis estimated incidence,prevalence,and mortality by Country【J]. Journal of American Medical A ̄eoclatino,1999,282(7):677— 686. [5]Tollefsen S,Vodrermeier M。Ulsen I。et 1a.DNA injection in combi. l144. [9]张喜悦,王君玮,高云航,等.3种方法检测结核污染牛场的比较 [J】.中国兽医学报。2003,23(6):555—556. [10]Lodes M J,Dillon D c,Mohaamth R,et 81.Serelogiela expression cloning and immunological evaluation of MTB48,a novel^f】∞6口d 册tuben'uloaiaantigen[J].J Cli Mierobiol,2001.39(7):2485— 2493. 【Il】E咖e咖lA,Deleu S.Cattletobenmlseis caused by ∞6口 m bodneis dificultto detectandtOtl'eat[J】.Veehnodeern Dieernar- ts。2000,14(2):427. 【12]Miller J M,Jenny A L,Payeur J B.Polymemse chain leaction de- tcetion ofM ∞kc umtubemu/os/s complexandMycobaaedum ari- umorgani ̄ms in formalin-ifxed tissues fmm culture-negative ruminants [J】.Vet.Mic ̄obio1.,2002,87(1):15-23. [13]谢芝勋,谢志勤,刘加波,等.多重PcR快速检测鉴别牛布鲁氏 菌和牛分枝杆菌的研究与应用【J].中国人兽共患病学报, 2007,23(7):714-716. (责任编辑兰宗宝) 

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