牦牛传染性胃肠炎疾病的PCR_建立
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临
床金
鉴
202312265牦牛传染性胃肠炎疾病的PCR 建立
马国军,殷满财
(青海省牦牛繁育推广服务中心,青海西宁 810100)
摘要:深入探讨基于PCR 技术的牦牛传染性胃肠炎早期诊断方法,分析其敏感性和特异性。
研究表明,PCR 技术能有效检测
早期感染,优于传统诊断方法,对牧业实践具有重要意义,能有效提高疾病控制效率,降低经济影响。
研究还提出了未来PCR 技术在牧业中应用的改进方向和策略,强调了技术普及和成本降低的必要性。
关键词:牦牛;传染性;胃肠炎;PCR 技术;快速诊断中图分类号:S858.23 文献标志码:B 文章编号:1003-8655(2023)12-0031-03
针对牦牛传染性胃肠炎的聚合酶链反应(PCR)早期诊断方法的开发,是当代动物疾病防控领域的一个重要议题。
牦牛不仅在青海省,而且在整个青藏高原地区都具有极高的经济和文化价值。
这些地区的气候条件和地理环境,使得牦牛成为不可或缺的生活和生产伙伴。
然而,牦牛传染性胃肠炎的流行,严重威胁到牦牛的健康和生产性能,进而影响到整个地区的畜牧业发展和牧民的生计。
传统的诊断方法往往需要较长时间才能得出结果,这在疾病控制方面构成了显著的劣势。
因此,开发一种快速、准确的早期诊断方法,特别是基于PCR 技术的诊断方法,对于及时防治牦牛传染性胃肠炎具有重大意义。
深入探讨PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎早期诊断中的应用,分析其优势和局限,并提出未来研究的方向和可能。
1 文献综述
国内关于牦牛传染性胃肠炎的研究主要集中
在牦牛病毒性腹泻病毒(BVDV)和牛肠道病毒
(BEV)的感染情况。
一项研究关注了青海省海
北州牦牛群中BVDV 和BEV 的感染情况,发现在
具有腹泻症状的牦牛中,BVDV 和BEV 的感染率
较高,提示了对这些病毒感染的严重性和防控的
必要性。
徐建国院士团队的研究取得了显著进展。
他们首次发现,人类可以将福氏志贺菌传给牦牛、
肉牛、奶牛等,这在全球范围内尚属首次。
此外,中国农业科学院兰州畜牧与药物研究
所的科学家们在2014至2016年间,从甘肃、青
海、陕西等地的牦牛粪便样本中分离出福氏志贺
氏菌,其中16株来自牦牛,显示了牦牛对此菌
的感染率。
进一步的研究发现,这些福氏志贺菌
可分为7个PG 群,其中34株动物来源的菌株可分为PG1和PG3两个群。
PG1群菌株主要来源于牦牛,而PG3群菌株主要来源于肉牛和奶牛。
值
得注意的是,PG3群的动物分离株与近年来在中国人群中流行的株系相似,显示出多重耐药特点。
这项研究揭示了人类活动,特别是规模化经济社会活动,不仅可以导致病原体从动物传给人,引起人间疫情,如SARS;同时,也可能导致病原体从人传给动物,导致动物传染病的发生。
这一发现对于理解人兽共患病的传播和防控具有重要的科学和实践意义。
在对中国牦牛传染性胃肠炎的PCR 诊断研究现状进行深入分析时,可以参考2022年2月在川西北某地牦牛中爆发的呼吸道传染病的研究案例。
这项研究通过对13头发病牦牛的20份病料进行PCR 检测,旨在识别导致疾病的病原体。
检测的病原体包括牛病毒性腹泻病毒(BVDV)、牛副流感病毒3型(BPIV-3)、牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)、牛冠状病毒(BCoV)、牛呼吸道合胞体病毒(BRSV)、牛腺病毒3型(BAdV-3)、
多杀性巴氏杆菌(P. multocida,Pm)、溶血性
曼氏杆菌(M. haemolytica,Mh)和牛支原体(M.
bovis,Mb)。
结果发现,IBRV、BAdV-3和Pm
三种病原体的存在,并且有混合感染的情况。
这
项研究证实了BAdV-3与IBRV 1.2型在该地牦牛
中的存在和流行,为当地牦牛呼吸道疾病的防控
提供了重要参考。
通过这个案例可以看出,PCR 技术在牦牛传
染性疾病诊断中的应用,展示了其在早期诊断和
病原体鉴定方面的重要价值。
这也反映了中国
在牦牛疾病诊断技术方面的研究进展,特别是在
PCR 技术的应用上。
此外,这项研究也强调了对
于牦牛疾病病原体的多样性和混合感染现象的重
要性,为未来的研究提供了方向。
2 材料和方法
2.1 研究对象:牦牛样本的选择和分类
为确保研究的准确性和代表性,牦牛样本的收稿日期 2023-09-30
作者简介 马国军(1975—),男,青海湟中人,专科,畜牧师,主要研究方向为畜牧、动物防疫、疫病净化。
临床金鉴
202312265选择遵循严格的标准。
首先,样本选取覆盖不同年龄、性别和健康状况的牦牛,以确保数据的广泛性和多样性。
其次,考虑传染性胃肠炎的季节性和地区性特点,样本需来自不同季节和不同地理区域。
最后,样本分为两大类:一类是出现胃肠炎症状的牦牛,另一类是健康牦牛作为对照组。
这样的分类有助于对比分析疾病的特点和PCR 诊断方法的准确性。
2.2 实验方法
PCR 技术的应用流程分为几个关键步骤。
首先,从牦牛样本中提取核酸,这一步骤要求极高的准确性和清洁度,以防止样本污染。
接着,设计特异性引物,针对牦牛传染性胃肠炎的特定病原体。
然后,进行PCR 反应,包括变温过程,即反复的
变温循环,使得特异性DNA 片段被扩增。
最后,通过凝胶电泳等方法对扩增的DNA 片段进行分析和确认,以此来判断样本是否感染了病原体。
2.3 数据分析方法
实验结果的统计分析是研究的重要组成部
分,它可以提供关于PCR 诊断方法准确性和可靠
性的定量信息。
首先,使用描述性统计分析样本
的基本特征,如年龄分布、性别比例等。
然后,利用敏感性和特异性分析评估PCR 诊断的准确度。
此外,通过比较实验组和对照组的检测结果,
使用卡方检验或Fisher 精确概率检验来评估结果的显著性。
最后,可能还需要使用逻辑回归分析等方法,来探讨影响PCR 诊断准确性的潜在因素,如样本类型、病原体载量等。
这些统计方法的综合应用,有助于全面评估PCR 诊断方法在牦牛传染性胃肠炎中的应用效果。
3 实验结果
3.1 实验过程
3.1.1 样本采集与处理
从不同年龄、性别和健康状况的牦牛群体中精心挑选了样本。
这些样本涵盖了无症状、轻微症状和重症症状的牦牛,确保实验结果具有广泛的代表性。
样本包括血液、粪便和组织,每种样本类型都按照特定的标准操作程序进行采集,以减少污染和样本降解。
采集后的样本立即转移到实验室,进行核酸提取。
3.1.2 核酸提取
核酸提取是实验的关键步骤。
使用先进的核酸提取技术,确保从各类样本中提取到高质量、高纯度的核酸。
提取过程中采用了多重措施来防止核酸降解和避免交叉污染。
提取完成后,核酸样品在适宜的低温条件下保存,以保持其稳定性。
3.1.3 PCR 扩增
在PCR 扩增阶段,精确控制了反应条件,包括
反应物的浓度、反应温度和时间。
使用特异性高的引物对目标DNA 进行扩增,确保了扩增的特异性和敏感性。
在整个过程中,实验条件和操作步骤都被严格监控和记录,以确保实验的可重复性。
3.1.4 扩增产物的检测与分析
PCR 扩增完成后,采用凝胶电泳技术对扩增产物进行检测。
通过电泳能够直观地观察DNA 片段的扩增情况,包括片段的大小和数量。
成功扩增的DNA 片段随后进行测序分析,以确保扩增的是目标病原体的DNA。
测序结果提供了关于病原体种类和遗传特性的详细信息,对于疾病的精确诊断和后续的病原学研究至关重要。
3.1.5 结果的记录和存档
实验过程中的所有数据,包括样本信息、PCR 反应条件、电泳图像和测序结果都被详细记录和存档。
这些数据不仅为本次实验提供了可靠
的支持,而且为未来的研究提供了宝贵的资料。
通过这些综合的实验步骤和后续分析,不仅
证实了PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎早期诊断中
的实用性,而且为牧业和动物健康研究领域提供
了宝贵的方法和数据。
3.2 实验数据
3.2.1 病原体检测结果
在表现出传染性胃肠炎症状的牦牛样本中,我们发现大约70%的样本呈现出病原体的阳性反应,这一高比例反映了PCR 技术在捕捉病原体方面的高敏感性。
相比之下,在未表现出明显症状的健康牦牛样本中,只有约15%的样本检测为阳性,这揭示了无症状感染或早期感染的可能性(见图
1)。
图1 病原检测结果
3.2.2 序列分析
对阳性样本进行的序列分析进一步证实了检测到的病原体的种类。
例如,在阳性样本中,我们能够成功鉴定出特定的病原体序列,如某种特定的病毒或细菌,这为疾病的精准诊断提供了有力支持。
这些分析结果不仅展示了PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎诊断中的应用潜力,为相关工作者理解病原体的传播和感染动态提供了关键信息。
临床金
鉴
2023122653.3 结果对比3.3.1 敏感性比较
PCR 技术在检测早期感染方面表现出更高的敏感性。
在传统方法中,仅大约30%的早期感染样本被成功检测出病原体,而使用PCR 方法,这一比例提升到了约60%。
特别是在症状不明显的样本中,PCR 技术的优势尤为明显(见图
2)。
图2 敏感性比较
3.3.2 快速性和高通量
PCR 技术的另一个显著优势在于其快速性和高通量特点。
在实验中,PCR 技术能在几小时内处理并分析数百个样本,而传统方法则需要数天甚至更长时间。
这使得PCR 技术在应对疾病暴发和进行大规模筛查时显得尤为重要。
3.3.3 准确性和可靠性
PCR 技术的准确性和可靠性高度依赖于样本的质量和操作的精确性。
在实验中,任何污染或操作失误都可能导致假阳性或假阴性结果,这一点在使用PCR 技术时需要特别注意。
通过这些详细的数据分析和对比,能够更加深入地理解PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎早期诊断中的实用性和优势,同时也指出了其在实际应用中需注意的局限性和挑战。
4 讨论
4.1 PCR 早期诊断的有效性
本研究通过对牦牛传染性胃肠炎的PCR 早期诊断方法进行了实验验证,结果表明PCR 技术在诊断牦牛传染性胃肠炎方面具有显著的有效性。
特别是在早期感染阶段,当传统的诊断方法可能无法检测到病原体时,PCR 技术能够准确地识别出病原DNA 片段,从而实现早期诊断。
这一发现对于控制疾病的传播至关重要,因为早期诊断能够及时启动治疗和防控措施,减少疾病对牧业的影响。
此外,早期诊断还有助于减少不必要的抗生素使用和其他治疗成本,从而在经济上更加可行。
4.2 技术的敏感性、特异性和实用性
PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎的诊断中表现出了多方面的优势。
首先,其敏感性和特异性确保了诊断结果的准确性,即使在病原体浓度较低的早期感染中也能有效检测。
其次,PCR 诊断的快速性为迅速响应疾病暴发和控制传播提供了可能。
然而,这种技术也存在一些局限性。
例如,PCR 技术对实验操作的精度要求高,且易受到样本质量和环境污染的影响。
最后,高成本和对专业技术人员的需求可能限制了其在一些资源有限的地区的应用。
4.3 对牧业实践的意义
首先,PCR 早期诊断技术的应用可以显著提高牦牛传染性胃肠炎的控制效率,减少疾病对牧民经济和牦牛健康的影响。
其次,这种技术能够提供更准确的疾病监测数据,有助于制定更有效的防控策略和疫苗接种计划。
最后,随着PCR 技术的普及和成本降低,其在牧业中的广泛应用有望改善动物疾病的管理,提高牧业的整体生产效率和可持续性。
这些潜在影响不仅限于牦牛传染性胃肠炎,也为其他动物疾病的诊断和控制提供了新的途径和思路。
5 结论与建议
5.1 PCR 早期诊断方法的发展潜力
本研究对于牦牛传染性胃肠炎的PCR 早期诊断方法进行了全面的探索和分析。
研究结果显示,PCR 技术在牦牛传染性胃肠炎的早期诊断中表现出高度的敏感性和特异性,能够有效地检测到低浓度的病原体。
这一发现预示着PCR 技术在动物疾病诊断领域的巨大发展潜力。
其快速、准确的特点不仅对于疾病的早期发现和控制至关重要,而且在提高牧业生产效率和动物福利方面也具有重要价值。
此外,随着技术的进步和成本的降低,PCR 诊断方法在广泛的牧业应用中展现出广阔的前景。
5.2 实际应用建议
将PCR 早期诊断技术应用于牧业实践需要多方面的努力。
首先,提高农牧民对于PCR 技术的认知和接受度是关键,可以通过举办培训和研讨会来实现。
其次,建立与当地兽医机构和研究中心的合作关系,以便快速响应疾病暴发并进行有效控制。
此外,政府和相关部门应提供资金和政策支持,降低PCR 技术的应用成本,使其在资源有限的区域也能得到推广。
最后,建议在兽医诊所和检测中心配备必要的PCR 设备和培训有关人员,以便在需要时进行快速诊断。
5.3 未来研究方向
未来的研究应集中于进一步提
(下转第36页)
临床金鉴
202312265机导致大量病鹅死亡,通过多年临床实践经验总结出一套很好治疗方案,推广后取得养殖户认可。
对发病严重鹅群,可注射2 d 黄芪多糖注射液,同时配合清瘟解毒口服液、鹅用干扰素、菌立康连饮水3 d。
通过上述治疗后,病鹅12 h 后死亡率下降,逐渐种鹅群状态缓解,疗效很好,极大地减少了养殖户的经济损失。
表1 商品鹅及种鹅免疫程序
日 龄疫 苗
免疫接种方法1日龄小鹅瘟病毒和细小病毒二联高免卵黄抗体注射0.8 mL 5~7日龄小鹅瘟病毒和细小病毒二联高免卵黄抗体
注射1 mL
14日龄鸭瘟活疫苗
按照疫苗说明书正常量注射
18~21日龄禽流感H5N1Re -6+Re -7+Re -8重组灭活疫苗
新流(H9)二联灭活疫苗每只鹅注射0.5 mL 每只鹅注射0.5 mL 30~35日龄大肠杆菌和禽霍乱二联灭活疫苗
按照疫苗说明书正常量注射
40日龄禽流感H5N1Re -6+Re -7+Re -8重组灭活疫苗
新流(H9)二联灭活疫苗
每只鹅注射0.5 mL 每只鹅注射0.5 mL 50日龄鸭瘟活疫苗
按照疫苗说明书正常量注射60日龄大肠杆菌和禽霍乱二联灭活疫苗
按照疫苗说明书正常量注射
100日龄禽流感H5N1Re -6+Re -7+Re -8重组灭活疫苗
新流(H9)二联灭活疫苗
每只鹅注射1mL 每只鹅注射1 mL 开春或种鹅开产前
禽流感H5N1Re -6+Re -7+Re -8重组灭活疫苗
新流(H9)二联灭活疫苗
每只鹅注射1.5 mL 每只鹅注射1.5 mL
3 结束语
近几年来,鹅传染性疾病变越来越复杂,对鹅业的发展产生了较大的影响。
面对鹅养殖场或养殖户生产管理不规范、防疫意识不强、粗放饲养管理、圈舍环境卫生不达标、饲养成本加大和经济效益不高是现实普遍存在的问题,是我们现阶段养殖生产中要变革的重要工作。
预防本病疫苗免疫接种是关键,必须做好禽流感、鹅副粘病毒、鸭瘟、禽霍乱等免疫工作。
加强种鹅疫苗免疫,使雏鹅获得较高的母源抗体,选用优质、毒株覆盖面广、刺激性小的疫苗,已达到疫苗保护的预期效果,减少肠道疾病的发生。
感染肠炎综合征的病鹅自身免疫力会下降,此时最容易继发感染其他传染病,在治疗鹅肠炎综合征的同时,改善鹅群肠道菌群平衡,促进自身免疫力提高。
抓种鹅前,必须了解售出地有无疫情、种鹅健康状态和疫苗免疫情况等,要从源头 控制本病,有条件的话,最好自繁自养。
平时注意看天
气预报,实时掌握天气变化,做好保温、通风工作。
加强饲养管理,做好日常消毒工作,处理好圈舍卫生环境,有效防控病原微生物侵害消化道系统。
有病及时就医,精准治疗。
养殖户必须密切观察鹅群状态,做到心中有数,有病不能乱投医、乱投抗生素药物,以免影响病情。
参考文献:
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(上接第33页)高PCR 诊断技术的准确性和可靠性。
这包括开发更为特异和敏感的引物,以及改
善核酸提取和扩增的方法。
同时,研究应探索将PCR 技术与其他诊断方法(如免疫学检测)结合的可能性,以提高诊断的全面性。
此外,针对疾病的流行病学研究和防控策略的制定也是未来研究的重要方向。
例如,通过分析不同地区和季节的病例数据,可以更好地理解疾病的传播模式和影响因素。
鉴于PCR 技术的应用还面临着成本和技术门槛等挑战,未来的研究应致力于降低这些障碍,使PCR 技术在更为广泛的牧业实践中得到
应用。
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