印度东北部牛结节性皮肤病流行病学调查及新型现场快速诊断技术SRCA的开发与应用

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:AMB Express 3.5

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  针对印度东北部梅加拉亚邦首次爆发的牛结节性皮肤病(LSD),研究人员通过分子检测、血清学分析和基因测序,证实当地流行毒株为肯尼亚野毒株亚型1.2,并创新性开发基于盐跃滚环扩增(SRCA)的等温检测技术,灵敏度达10拷贝/μL,为资源有限地区提供高效诊断工具。该成果发表于《AMB Express》,对跨境动物疫病防控具有重要意义。

  

牛结节性皮肤病(Lumpy Skin Disease, LSD)作为一种由痘病毒科Capripoxvirus属病原体引发的跨境动物疫病,近年来在亚洲地区呈现暴发式传播。自2019年首次入侵印度后,该病已造成超过22亿美元的经济损失,尤其对依赖畜牧业的贫困农户造成毁灭性打击。印度东北部的梅加拉亚邦因其与孟加拉国接壤的 porous borders(多孔边境),面临更高的疫情输入风险。然而,该地区此前缺乏系统的LSD流行病学数据,且传统PCR检测方法在资源有限地区难以推广。这一严峻形势促使印度农业研究委员会东北山区综合研究中心的研究团队开展了这项开创性研究。

研究团队首先采集了2019-2023年间梅加拉亚邦4个地区的56份临床样本(包括全血、皮肤刮取物、鼻拭子等),采用世界动物卫生组织(WOAH)推荐的探针法实时荧光定量PCR检测,发现75%样本呈LSDV阳性。通过对p32和117基因片段测序构建的系统发育树显示,当地毒株与肯尼亚野毒株(亚型1.2)高度同源,明显区别于疫苗株(亚型1.1)。更值得关注的是,182份血清的ELISA检测揭示11.54%的隐性感染率,说明病毒已在当地形成隐性传播链。

为解决现场诊断难题,研究人员创新性地将盐跃滚环扩增(Saltatory Rolling Circle Amplification, SRCA)技术应用于LSDV检测。这种等温扩增技术仅需70分钟、在55°C恒温条件下即可完成,灵敏度比常规PCR高1000倍(检测限10拷贝/μL),与实时PCR的一致性达92.86%。实验证实该方法特异性良好,仅对Capripoxvirus(包括LSDV和GTPV)产生特征性梯状条带,为边境地区疫情监测提供了理想工具。

关键技术方法包括:1) 采用WOAH标准探针法qPCR筛查临床样本;2) 对p32/LSDV117基因进行Sanger测序和系统发育分析;3) 使用双抗原ELISA试剂盒评估血清流行率;4) 基于Bst DNA聚合酶开发SRCA等温检测体系,并与SyBR Green qPCR进行性能对比。

研究结果部分揭示:
分子流行病学特征:基因测序证实流行毒株属于肯尼亚野毒株谱系,与印度其他地区报告毒株相似,但存在独特遗传标记。
血清学证据:通过Rogan-Gladen模型估算的真实流行率为12.3%,表明病毒已在该地区建立隐匿传播。
SRCA技术优势:在56份临床样本验证中,SRCA检出39份阳性,其操作简便性(结果肉眼可视)和低设备依赖性显著优于传统PCR。

讨论指出,这是首次在印度东北部边境确认LSDV流行,其野毒株特性提示需要调整现有基于山羊痘疫苗的防控策略。SRCA技术的成功开发实现了三个突破:1) 将检测时间从数小时缩短至70分钟;2) 摆脱对昂贵仪器的依赖;3) 灵敏度媲美实验室金标准。该研究为理解LSDV在东南亚的传播规律提供了关键数据,其诊断方法有望纳入WOAH指南,对保障区域食品安全和牧民生计具有深远影响。论文通讯作者Samir Das强调,下一步将扩大SRCA在跨境监测中的应用,并探索该技术对其他动物疫病的适配性。

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