《Brazilian Journal of Microbiology》:An experimental multiplex PCR/RT-PCR for detection of the main viruses associated with equine neurological disease
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病毒性神经系统感染是全球马属动物发病与死亡的重要原因。研究人员描述了一种终点多重PCR/RT-PCR(multiplex PCR/RT-PCR),用于同时且差异化检测马属动物脑炎相关的主要病原:狂犬病病毒(RABV)、马疱疹病毒1型(EHV-1)、甲病毒属(a
病毒性神经系统感染是全球马属动物发病与死亡的重要原因。研究人员描述了一种终点多重PCR/RT-PCR(multiplex PCR/RT-PCR),用于同时且差异化检测马属动物脑炎相关的主要病原:狂犬病病毒(RABV)、马疱疹病毒1型(EHV-1)、甲病毒属(alphaviruses)即委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)、东方马脑炎病毒(EEEV)、西方马脑炎病毒(WEEV)与马达里亚加病毒(MADV),以及黄病毒属(flaviviruses)即西尼罗河病毒(WNV)、圣路易斯脑炎病毒(SLEV)、罗西奥病毒(ROCV)与日本脑炎病毒(JEV)。该多重检测对所有靶标单独或同步均成功扩增:甲病毒属(381 bp,以MADV实验验证,基于引物设计与序列保守性潜在适用于EEEV与WEEV)、EHV-1(255 bp)、RABV(173 bp)、VEEV(119 bp)及黄病毒属(97–101 bp,以ROCV实验验证,基于引物设计与序列保守性潜在适用于WNV、SLEV与JEV)。此外,该检测的分析灵敏度与分析特异性支持其用于马属动物神经系统疾病全面病原学诊断。总体而言,上述多重PCR/RT-PCR有助于马属动物病毒性神经系统感染的诊断,降低成本与周转时间,并助力预防与控制措施。
研究背景方面,病毒性神经系统感染是全球马属动物发病与死亡的主要诱因之一,涉及狂犬病病毒(RABV)、马疱疹病毒1型(EHV-1)、甲病毒属(alphaviruses)与黄病毒属(flaviviruses)等多类中枢神经系(CNS)病原,且马达里亚加病毒(MADV)在拉美作为新发人兽共患病原受到关注。临床上神经系统病毒感染常表现相似体征,单靶标逐一排查PCR或RT-PCR耗时昂贵;已有多重方案多覆盖靶标少或依赖实时平台,在资源有限实验室难以普及。为此,研究人员在《Brazilian Journal of Microbiology》报道了一种终点多重PCR/RT-PCR,旨在以单次反应同时区分四类扩增片段、潜在覆盖十种病毒,服务死后脑组织等样本的病原学诊断与流行病学调查。
主要关键技术方法上,研究人员先在PubMed与SciELO检索文献,未获满足片段长度差≥15 nt条件的现成引物,遂基于GenBank中663条甲病毒、43条EHV-1、5条RABV(巴西马源)及798条黄病毒近全基因组手动设计引物,以BLAST排查非特异退火,VEEV引物5′端人为添加A碱基以拉大片段便于凝胶区分。阳性对照采用MADV(XM6 164株)、VEEV、EHV-1(Kentucky D株)、RABV(CVS株)、ROCV及既往鉴定分离物;特异性对照涵盖马链球菌马亚种(Streptococcus equi subsp. equi)、伊氏锥虫(Trypanosoma evansi)、神经元肉孢子虫(Sarcocystis neurona)、新孢子虫属(Neospora spp.)与EHV-4。核酸提取采用同步DNA/RNA提取策略,扩增使用AgPath-ID One-Step RT-PCR Kit,终体积15 μL,退火延伸62℃、35循环,6%琼脂糖凝胶按片段大小判读,限值(LoD)评估在病毒悬液与加标马脑基质中平行进行。
研究结果部分,引物设计与多重构建小节指出,所有引物为研究内手动设计,靶片段分别为甲病毒属381 bp、EHV-1 255 bp、RABV 173 bp、VEEV 119 bp、黄病毒属97–101 bp,各片段长度差满足凝胶区分需求,VEEV引物5′加A不影响3′端退火。检测性能优化小节显示,经引物浓度(0.2/0.4/0.8 μM)、酶量、温度梯度优化,最终RABV与甲病毒引物终浓度0.8 μM、EHV-1/VEEV/黄病毒引物0.2 μM,单靶与五靶同步扩增均获预期条带并经测序确证。分析特异性小节表明,对S. equi、T. evansi、S. neurona、Neospora spp.、EHV-4及马脑本底核酸均无扩增,无非特异条带干扰最小黄病毒片段判读。分析灵敏度小节给出RABV、EHV-1、ROCV、MADV的LoD分别为1.6、43.5、50与53.7 TCID50,加标脑组织与细胞培养悬液结果一致,基质效应可忽略。
讨论部分总结,研究人员指出终点多重受限于凝胶可分辨片段数,本检测以五条带覆盖十病毒,较既往二至三靶标方案或qPCR/nested方案更适合无实时平台的实验室;引物基于属级保守区设计,故可报告属级阳性但种级鉴定需辅以种特异性PCR或测序;终点PCR存在扩后污染风险,需严格分区与良好实验室规范;本研究缺乏临床疑似样本,以加标脑基质模拟常规检测,LoD与悬液一致。结论部分翻译为:研究人员描述了一种终点多重PCR/RT-PCR,靶向RABV、EHV-1、EEEV、WEEV、VEEV、MADV、WNV、SLEV、ROCV与JEV四类片段潜在覆盖十种病毒;引物基于近全基因组比对手动设计以获取高覆盖度,单次反应兼容DNA与RNA靶标并可与同步提取流程衔接,降低时间与成本;该实验性检测可作为资源有限环境下马属动物神经系统病毒病病原学诊断与监测的替代工具,但种级判定须依赖后续确认试验。