新型 VSG 基因保守区 PCR 检测法:锥虫病诊断的新希望

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Acta Tropica 2.1

编辑推荐:

  锥虫病(Surra)由伊氏锥虫(Trypanosoma evansi)引起,现有诊断方法存缺陷。研究人员针对 VSG 基因设计 Tev3.100 引物,检测其特异性和敏感性。结果显示,该引物检测牛样本时敏感且特异,但与 T. equiperdum 有交叉反应。这为锥虫病诊断提供新工具。

  在动物健康领域,有一种名为锥虫病(Surra)的疾病,如同隐藏在暗处的 “杀手”,对全球哺乳动物的健康造成了极大威胁。引发锥虫病的罪魁祸首是伊氏锥虫(Trypanosoma evansi),它的身影遍布全球多地,除了北美、澳大利亚和南极洲,在超过 48 个国家都能发现它作恶的踪迹。无论是温顺的家畜,像骆驼、马、牛、狗,还是众多野生哺乳动物,都难以逃脱它的侵害。感染后的动物,症状多样,常见的有发热、贫血、嗜睡和免疫抑制,严重时甚至会失去生命,这不仅让养殖户遭受巨大的经济损失,也对生态平衡产生了不良影响。
然而,诊断锥虫病并非易事。在拉丁美洲,伊氏锥虫感染常常与其他几种锥虫感染并存,使得疾病的诊断和治疗更加复杂。现有的诊断方法,尤其是分子检测手段,存在诸多不足。一些 PCR 引物虽然被认为能用于伊氏锥虫的分子诊断,但很多只是基于计算机模拟预测,在实际检测生物样本时,缺乏针对某些相关锥虫 DNA 的特异性测试。而且,这些方法无法有效识别某些伊氏锥虫分离株,还容易在其他锥虫感染时产生假阳性结果。因此,开发新的诊断方法迫在眉睫。

为了解决这些难题,巴西圣卡塔琳娜州立大学(State University of Santa Catarina - UDESC)的研究人员挺身而出,开展了一项意义重大的研究。他们将目标锁定在一种名为变异表面糖蛋白(Variant Surface Glycoprotein,VSG)的基因上,具体是 TevSTIB805.3.100 基因。此前的蛋白质组学研究发现,该基因表达的蛋白可能是潜在的伊氏锥虫诊断生物标志物,并且在血清中被检测到,这让研究人员看到了希望。于是,他们针对这个基因设计了一对引物 ——Tev3.100 引物,想要测试其对不同寄生虫基因组 DNA 以及生物样本检测的特异性和敏感性,为锥虫病的诊断寻找新的有效工具。该研究成果发表在《Acta Tropica》杂志上。

研究人员开展此项研究主要运用了以下关键技术方法:首先,从巴西南部自然感染的狗身上获取伊氏锥虫样本,为后续研究提供材料;然后,经过多次分析筛选出 Tev3.100Fw 和 Tev3.100Rv 引物;接着,利用 PCR 技术,对不同物种的基因组 DNA(gDNA)以及 71 份来自拉热阿纳克里奥尔牛的生物样本进行检测,以此评估引物的性能 。

下面来看具体的研究结果:

  • 引物特异性测试:研究人员用 Tev3.100 引物对伊氏锥虫(T. evansi)、布氏锥虫(T. brucei)、马媾疫锥虫(T. equiperdum)、兰氏锥虫(T. rangeli)、克氏锥虫(T. cruzi)、活跃锥虫(T. vivax)、牛巴贝斯虫(Babesia bovis)、双芽巴贝斯虫(B. bigemina)和无形体属(Anaplasma)等物种的基因组 DNA 进行检测。结果发现,该引物能在伊氏锥虫的基因组 DNA 上扩增出一条约 1800bp 的单一条带。但令人意外的是,它与布氏锥虫、马媾疫锥虫的 DNA 发生了交叉反应,这与计算机模拟预测的结果并不一致。
  • 生物样本检测:研究人员使用 Tev3.100 引物对 71 份拉热阿纳克里奥尔牛的生物样本进行检测,并与 RoTat 1.2 引物的检测结果进行对比。结果显示,Tev3.100 引物在检测这些生物样本时,展现出了较高的敏感性(98.28%)和特异性(84.62%),并且与 RoTat 引物检测结果的一致性也很高(κ: 0.854; SE: 0.082; 95 % CI: 0.695–1.000)。

综合研究结果,Tev3.100Fw/Rv 引物在巴西南部自然感染动物的锥虫病流行病学调查中,展现出了作为分子诊断工具的有效性。在检测基因组 DNA 和现场样本时,其特异性和敏感性与其他市售引物相当,甚至在某些方面更具优势,比如它能够检测到多态性。不过,Tev3.100 引物与马媾疫锥虫 DNA 的交叉反应,也为研究人员敲响了警钟。这表明,对于拉丁美洲的这些相关物种,还需要开展新的基因组研究,以进一步明确它们之间的关系,提高诊断的准确性。这项研究为锥虫病的诊断开辟了新的道路,为后续更精准的诊断方法开发提供了重要参考,有望在未来帮助人们更好地防控锥虫病,保护动物健康,减少经济和生态损失。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号