CN117660366A - 一种猪流行性腹泻病毒毒株、其灭活方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种猪流行性腹泻病毒毒株、其灭活方法及其应用,猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106;毒株的灭活方法,以甲醛作为灭活剂,对猪流行性腹泻病毒毒株进行灭活处理12‑15h;灭活疫苗包括经灭活的猪流行性腹泻病毒毒株;该毒株有高增殖滴度、可稳定传代,具有优良的免疫原性,毒株可用于制备灭活疫苗,该灭活疫苗应用于猪病毒性腹泻防控中,通过免疫怀孕母猪达到对哺乳仔猪更好的保护力。
Description
技术领域
本发明涉及一种猪流行性腹泻病毒毒株、其灭活方法及其应用,属于病毒研究及应用技术领域。
背景技术
猪流行性腹泻是由猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种感染猪以呕吐、腹泻、脱水、厌食和迅速消瘦为主要特征的高度接触性肠道传染病。在自然条件下,PEDV通过口鼻途径进入猪体内,各种年龄和品种的猪都有易感性,但对哺乳仔猪和育肥猪的危害更大,尤其对哺乳仔猪危害最为严重,发病率可达100%,病死率为30%~80%,给养猪业造成了严重的经济损失。
据文献报道自2010年以来,尽管大部分猪场都进行过PEDV疫苗的免疫,但猪流行性腹泻(PED)仍在中国许多省份的猪场中流行。PED现有疫苗在不同地区的免疫保护力存在一定差异,可能是PEDV流行多年出现变异,以致于疫苗株与流行毒株的基因同源性较低以及关键免疫位点发生突变有关,也与PE D临床免疫防控程序有关。因此有关于PEDV疫苗的研发、应用和免疫效果评估等均值得进一步研究。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的第一个目的在于提供一种猪流行性腹泻病毒毒株,该毒株有高增殖滴度、可稳定传代,具有优良的免疫原性。
本发明的第二个目的在于提供针对上述猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,对于该猪流行性腹泻病毒毒株,可在缩短灭活时间的条件下能够保留抗原的结构完整性及免疫原性,大大提高了制苗效率。
本发明的第三个目的在于提供上述猪流行性腹泻病毒毒株的应用,可用于制备灭活疫苗,该灭活疫苗应用于猪病毒性腹泻防控中,通过免疫怀孕母猪达到对哺乳仔猪更好的保护力。
实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到:一种猪流行性腹泻病毒毒株,猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,地址为:中国武汉武汉大学,保藏编号为CCTCC No.V2023106,分类命名:Porcine epidemicdiarrhea virus PEDV MaJ-2。
进一步地,猪流行性腹泻病毒毒株包括如序列如SEQ ID NO.1所示的特异性片段。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到:一种猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,以甲醛作为灭活剂,对猪流行性腹泻病毒毒株进行灭活处理12-15h;猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106。
进一步地,甲醛的浓度为0.05-0.2%v/v。
进一步地,甲醛的浓度为0.1-0.15%v/v。
进一步地,灭活的温度为37℃。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到:一种灭活疫苗,灭活疫苗包括经灭活的猪流行性腹泻病毒毒株;猪流行性腹泻病毒毒株为于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106。
进一步地,灭活疫苗还包括佐剂,经灭活的猪流行性腹泻病毒毒株和佐剂按照质量比1:1混合并乳化。
进一步地,灭活疫苗的病毒量为107.5TCID50/mL,对于仔猪的接种量为1-4.5mL/头。
进一步地,灭活疫苗的免疫效果评估方法包括:将灭活疫苗免疫妊娠母猪,然后在母猪分娩后5-7天对哺乳仔猪进行攻毒保护效果的评估。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
1、本发明PEDV毒株与近1年以来临床流行毒株的S1序列进行对比,同源性达99.2%以上;
2、本发明PEDV毒株有高增殖滴度、可稳定传代,具有优良的免疫原性;
3、本发明PEDV毒株的灭活方法,可在缩短灭活时间的条件下能够保留抗原的结构完整性及免疫原性,大大提高了制苗效率;
4、本发明PEDV毒株制备的灭活疫苗,对断奶仔猪进行接种的安全性高,诱导产生的PEDVIgG ELISA抗体明显高于市售的变异株灭活苗,具有较好的免疫原性;
5、本发明PEDV毒株制备的灭活疫苗,通过免疫怀孕母猪、通过母猪乳汁使仔猪获得被动保护的效果,为哺乳仔猪提供强保护力。
附图说明
图1为实施例1Vero健康细胞图示;
图2为实施例1病料样品接种vero细胞的细胞状态图示;
图3为实施例1病毒传至第10代细胞状态图示;
图4为实施例1扩增序列的电泳图示;
图5为实施例1同源性百分比对比图示;
图6为实施例1PEDV***发育树;
图7为实施例2病毒含量柱形图;
图8为实施例3ELISA抗体监测曲线图;
图9为实施例3初乳中PEDVIgA抗体水平柱形图;
图10为实施例3初乳中PEDV中和抗体水平柱形图。
猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,地址为:中国武汉武汉大学,保藏编号为CCTCC No.V2023106,分类命名:Porcine epidemicdiarrhea virus PEDV MaJ-2。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述:
实施例1:
一种猪流行性腹泻病毒毒株,猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,地址为:中国武汉武汉大学,保藏编号为CCTCC No.V2023106,分类命名:Porcine epidemic diarrhea virus PEDV MaJ-2。
毒株的分离过程如下:
1.病料的采集与处理:
2022年11月四川某猪场发生PED,收集经RT-PCR检测为PEDV阳性的仔猪小肠内容物,加入等体积的PBS,混匀后于-80℃冻融2次,8000r/min离心10mins,取上清至另一无菌离心管中,用0.22μm滤膜过滤除菌,得到病料悬液,置-70℃以下保存或直接接种细胞。
2.病毒的分离与传代:
将6孔细胞培养板中的vero细胞单层用维持液洗涤2次,维持液为含5-7μg/mL胰酶的无血清DMEM;取300μL处理好的病料悬液接种一孔,同时补加300μL维持液,于37℃5%CO2培养箱中吸附1h;吸去吸附液,用维持液洗涤2次,再加入3mL维持液,于37℃5%CO2培养箱中继续培养。每日观察两次,出现细胞病变后收集样品于-80℃冻融2次,取上清再接种细胞。对获得的病毒在vero细胞连续传至第20代,观察其在细胞上增殖的稳定性。
健康的细胞如图1所示,处理好的病料样品接种vero细胞后24h,如图2所示,可观察到局部的细胞病变,至接种后48h,细胞完全病变,主要表现为细胞肿大、细胞融合及形成合胞体。将获得的病毒液在细胞上连续传至20代,随着传代次数的增加,细胞发生病变的时间逐渐缩短。如图3所示,传至第10代时,在病毒接种后20h有80%以上细胞发生病变,第10代以后细胞完全病变的时间稳定在20~24h。说明所分离的病毒能够在vero细胞上稳定传代。
3.病毒的鉴定:
对在vero细胞上增殖稳定的病毒,采用RT-PCR及测序方法进行鉴定。
3.1病毒核酸提取:采用TaKaRa MiniBEST Viral RNA/DNA Extraction Ki tVer.5.0(9766)提取病毒RNA。
①取200μL的病毒原液,加入200μL的Buffer VGB、20μL的Proteinase K和1.0μL的Carrier RNA,充分混匀于56℃水浴温浴10mins;
②将Spin Column安置于Collection Tube上,溶液移至Spin Column中,12000rpm离心2mins,弃滤液;
③将500μL的Buffer RWA加入至Spin Column中,12000rpm离心1min,弃滤液;
④将700μL的Buffer RWB加入至Spin Column中,12000rpm离心1min,弃滤液。
注)请确认Buffer RWB中已经加入了指定体积的96-100%乙醇。请沿Spin Column管壁四周加入Buffer RWB,这样有助于完全冲洗沾附于管壁上的盐份。
⑤重复操作步骤④。
⑥将Spin Column安置于Collection Tube上,12000rpm再离心2mins。
⑦将Spin Column安置于新的1.5mL RNase free collection tube上,在SpinColumn膜的中央处加入30~50μL的RNase free dH2O,室温静置5mins。注)洗脱制备膜上的RNA时,请使用RNase free dH2O。
⑧12000rpm离心2mins洗脱DNA/RNA。如需获得更大收量,可将离下液重新加入到Spin Column膜的中央或再加入30~50μL的RNase free dH2O,室温静置5mins后,12000rpm离心2mins洗脱DNA/RNA。提取的病毒RNA立即用于后续试验或-20℃保存。
3.2RT-PCR扩增:采用TaKaRa PrimeScript one step RT-PCR Kit Ver.2(RR057A)进行。
引物序列为:
PEDV-SF:5’-ATGAAGTCTTTAATTTACTTCTGG-3’(如SEQ ID NO.2所示)
PEDV-SR:5’-GGTACAAGCACCAGCCAAAAGGCTGG-3’(如SEQ ID NO.3所示)
RT-PCR反应体系为PrimeScript one step enzyme Mix 1μL、2×1stepbuffer12.5μL、上游、下游引物(10μM)各2μL、RNA样品3μL、RNase Free dH2O 4.5μL。RT-PCR反应条件为:50℃反应30mins;94℃预变性2mins后进入循环:94℃变性30s,51-55℃退火30s,72℃延伸2-2.5mins,30-35个循环后72℃延伸10mins。PCR反应结束后,取10μL PCR产物于0.8%琼脂糖凝胶中进行电泳检测。
结果:利用PEDV S1基因的特异性引物对分离的病毒进行RT-PCR扩增,获得了大小约1800bp的特异性片段,与预期结果一致,如图4所示。
上述RT-PCR产物进行测序,序列如SEQ ID NO.1所示,结果证实分离的病毒为PEDV,将其命名为PEDV MaJ-2株,于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106。PEDV MaJ-2株与近1年以来本实验室监测的临床发病流行毒株(YG/2022株、STan/2022株、TY/2023株、GZ/2023株等)的S1序列进行对比,同源性达99.2%以上,如图5、6所示。
实施例2:
PEDV MaJ-2株在细胞中的增殖能力:
在证实所分离的病毒为PEDV后,将获得的毒株在细胞上连续传至20代,随着传代次数的增加,细胞发生病变的时间逐渐缩短,传至第10代时,在病毒接种后20h有80%以上细胞发生病变,第10代以后细胞完全病变的时间稳定在20~24h。说明所分离的病毒能够在vero细胞上稳定传代。分别测定PEDV MaJ-2株第10代、第15代和第20代病毒的病毒含量,并与PEDV流行变异毒株YG株的病毒含量进行比较。每个样品测3次。
测定TCID50的具体操作步骤为:在EP管中用维持液将病毒液作10倍系列稀释,从10-1至10-8,维持液为含5-7μg/mL胰酶的无血清DMEM;用维持液将96孔板中的vero细胞单层洗涤2次,取10-5至10-8稀释度的病毒液接种到洗涤好的vero细胞孔中,每一稀释度接种一列共8孔,每孔100μL;同时设8孔正常细胞对照,细胞对照孔的vero细胞单层同样先用维持液洗涤2次,再在每孔中加入100μL维持液。将96孔板置37℃、含5%CO2的培养箱培养5~7天,每天观察并记录细胞病变。按Reed-Muench法计算TCID50。
结果:如图7所示,在整个观察期,细胞对照孔细胞正常。本发明的PEDV MaJ-2株第10、15、20代毒的平均TCID50分别为108.0/mL、108.0/mL、108.2/mL,明显高于PEDV YG株第15、20代毒的平均TCID50,分别107.5/mL和107.57/mL。上述结果说明PEDV MaJ-2株在vero细胞上具有较高的增殖滴度。
实施例3:
PEDV灭活疫苗的制备与评价:
1.疫苗的制备
根据测定的病毒含量结果,将PEDV MaJ-2株及PEDV YG株第15代毒的病毒含量调整为107.5TCID50/mL,加入终浓度为0.1-0.15%v/v的甲醛,充分混合后于37℃灭活12-15h。灭活检验合格后,将灭活好的病毒液与Montanide ISA 201(购自法国SEPPIC公司)佐剂按照质量比1:1的比例混合后乳化,乳化完全后即为灭活疫苗,分装于20mL疫苗瓶中,封盖后保存于2~8℃。对制备的疫苗的外观、剂型、稳定性、黏度、无菌和甲醛残留检测均符合要求。传统的灭活容易使病毒蛋白的高级结构受到破坏,蛋白不再有生理活性,失去感染、致病和繁殖能力。本发明所提供的猪流行性腹泻病毒毒株,可在低浓度的灭活剂且缩短灭活时间的条件下,仍能够保留抗原的结构完整性及免疫原性,同时因缩短灭活时间提高了制苗效率。
2.疫苗的安全性
选取PEDV抗原抗体均为阴性的3-5周龄断奶仔猪15头,随机分为3组,每组5头。第1组颈部肌肉接种PEDV MaJ-2株灭活疫苗,接种剂量4mL/头;第2组颈部肌肉接种PEDV MaJ-2株灭活疫苗,接种剂量2mL/头,14d后以相同剂量再接种一次。第3组不接种疫苗作为空白对照。接种后连续观察仔猪的临床表现及接种部位的变化,共观察14d(接种2次的仔猪于第二次接种后观察14d)。结果显示,疫苗接种后仔猪的精神状态、体温、采食等均正常,疫苗注射部位无肿胀、坏死等不良反应,说明制备的PEDV灭活疫苗对仔猪是安全的。
3.疫苗的免疫原性
选取PEDV抗原抗体均为阴性的3-5周龄断奶仔猪25头,随机分为5组,每组5头。第1、2、3、4组分别接种MaJ-2株灭活疫苗、PEDV YG株灭活疫苗、市售灭活苗1(油佐剂,变异毒)、市售灭活苗2(油佐剂、变异毒),接种方式为颈部肌肉注射,接种剂量为2mL/头,14d后以相同剂量加强免疫一次;第5组不接种疫苗作为空白对照。所有猪只于首次接种后7d、14d、21d、28d分别采血,分离血清,测定PEDVIgG ELISA抗体水平。
采用奥睿特PEDVIgG抗体诊断试剂盒(购自国研科技)检测PEDVIgG ELISA抗体水平。
免疫原性检测结果显示PEDV MaJ-2株灭活疫苗诱导断奶仔猪产生的PEDV ELISA抗体水平明显高于PEDV YG株及其他两个市售变异株灭活苗。说明PED V MaJ-2株具有最好的免疫原性。结果如图8所示:
4.疫苗对产房哺乳仔猪保护力
选取PEDV抗原抗体均为阴性的怀孕母猪16头,随机分为4组,每组4头。第1、2、3组分别在怀孕91天时免疫接种MaJ-2株灭活疫苗、市售灭活苗1(油佐剂,变异毒)、市售灭活苗2(油佐剂、变异毒),接种方式为颈部肌肉注射,接种剂量为2mL/头,14d后以相同剂量加强免疫一次;第4组不接种疫苗作为空白对照。所有母猪在分娩后采集初乳测定PEDVIgAELISA抗体和中和抗体水平。母猪分娩后5-7天对所有哺乳仔猪进行口服攻毒MaJ-2株,攻毒剂量为105.0TCID50/头。攻毒后每天观察2次,记录各组仔猪的腹泻、呕吐、死亡情况至21天断奶,统计各组仔猪腹泻率、存活率等,评价初生仔猪从母猪乳汁获得被动保护的效果。
采用IDEXX PEDVIgA抗体检测试剂盒检测初乳中PEDVIgA抗体水平。
中和抗体检测方法:在EP管中用DMEM将乳汁作连续2倍系列稀释,从2-1至2-10;在EP管中加入500μL不同稀释度的血清,再加入500μL 100TCID50/0.1mL的病毒液,混匀,37℃中和60mins;取长成单层vero细胞的96孔板,倒去上清液,用维持液洗板2次,维持液为含5-7μg/mL胰酶的DMEM;每孔加入200μL中和液,每个血清稀释度接4个孔,37℃吸附60mins;倒去吸附液,用维持液洗板2次,加入维持液100μL/孔。放置37℃培养5~7天观察细胞病变情况并记录。同时设病毒对照和阴性血清对照。根据细胞病变程度,用Reed-Muench法计算50%血清中和终点。
结果1:初乳中PEDVIgA抗体水平
采集怀孕母猪产仔当天的乳汁(初乳),检测其中的PEDVIgA抗体。检测结果如图9所示,可以看出,在怀孕母猪产前免疫两针PEDV MaJ-2株灭活疫苗,诱导产生的初乳中的PEDVIgA抗体水平显著高于两个对照苗。
结果2:初乳中PEDV中和抗体水平
如图10所示,通过检测初乳中PEDV中和抗体水平发现,PEDV MaJ-2株灭活疫苗免疫妊娠母猪后,诱导的初乳中的PEDV中和抗体水平显著高于两个对照苗。
结果3:哺乳仔猪攻毒保护率
怀孕母猪分娩后5~7天对哺乳仔猪进行口服攻毒,攻毒剂量为105.0TCID50/头。攻毒后24~48小时,对照组、两个对照苗免疫组仔猪均出现不同程度呕吐、腹泻,本发明中MaJ-2株灭活苗免疫组在攻毒后3~5天仅出现轻微腹泻。各组仔猪腹泻率、存活率及存活弱仔率见表格1。结果显示,PEDV MaJ-2变异株灭活疫苗的保护效果显著高于两个对照苗,为产房仔猪PED的防控提拱了更有效的措施。
表格1哺乳仔猪攻毒后发病统计表
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种猪流行性腹泻病毒毒株,其特征在于,所述猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106。
2.如权利要求1所述的猪流行性腹泻病毒毒株,其特征在于,所述猪流行性腹泻病毒毒株包括如序列如SEQ ID NO.1所示的特异性片段。
3.一种猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,其特征在于,以甲醛作为灭活剂,对猪流行性腹泻病毒毒株进行灭活处理12-15h;所述猪流行性腹泻病毒毒株于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCCNo.V2023106。
4.如权利要求3所述的猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,其特征在于,所述甲醛的浓度为0.05-0.2%v/v。
5.如权利要求4所述的猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,其特征在于,所述甲醛的浓度为0.1-0.15%v/v。
6.如权利要求1所述的猪流行性腹泻病毒毒株的灭活方法,其特征在于,所述灭活的温度为37℃。
7.一种灭活疫苗,其特征在于,所述灭活疫苗包括经灭活的猪流行性腹泻病毒毒株;所述猪流行性腹泻病毒毒株为于2023年11月16日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC No.V2023106。
8.如权利要求7所述的灭活疫苗,其特征在于,所述灭活疫苗还包括佐剂,所述经灭活的猪流行性腹泻病毒毒株和佐剂按照质量比1:1混合并乳化。
9.如权利要求7所述的灭活疫苗,其特征在于,所述灭活疫苗的病毒量为107.5TCID50/mL,对于仔猪的接种量为1-4.5mL/头。
10.如权利要求7所述的灭活疫苗,其特征在于,所述灭活疫苗的免疫效果评估方法包括:将灭活疫苗免疫妊娠母猪,然后在母猪分娩后5-7天对哺乳仔猪进行攻毒保护效果的监测。
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