豬瘟檢驗方法
壹、臨床病理檢驗 豬瘟(Hog cholera) 是由濾過性病毒所引起的一種高度傳染性敗血 症,以全身性出血為主徵,感染率與死亡率均高達 95 %至 100 % 。本病一般呈急性病程,但可轉為慢性。在甚急性病例僅見極輕微的 病變或不見病變,而在急性和亞急性病例則可見相當嚴重的病變。 本病最早於西元 1810 年發生於美國田納西州,唯首次確診豬瘟病例 則屬 1833 年發生於美國愛渥華州,當時造成養豬業極大的損失。嗣 後,1862 年傳至歐洲,然後散佈至世界其他各地(19, 24)。豬瘟 雖已普遍發生於世界各地,但由於採行嚴厲的撲殺政策,在澳大利亞 、加拿大、丹麥、芬蘭、英國、冰島、愛爾蘭、紐西蘭、瑞典和美國 等已撲滅豬瘟(42)。 本病在西元 1945 年以前已存在於臺灣地區(4) 。1947 年豬瘟發 生率曾高達 8.13 %,使養豬業者遭受極大損失。最初,在 1929 年 至 1948 年間曾使用寺門氏福馬林臟器疫苗防疫豬瘟,此種疫苗之安 全性雖高,但免疫效力不理想。1949 年順利製成結晶紫豬瘟疫苗後 ,即試行結晶紫豬瘟疫苗之全面性預防注射計畫,惟結晶紫豬瘟疫苗 因其免疫效力短暫及豬隻移動的頻繁,使豬瘟防疫效果不如預期理想 。自 1958 年全面使用兔化豬瘟活毒疫苗(LPC) 預防控制後,在 1 965 年時豬瘟發生率遂降為 0.02 %(2) ,但至今仍有零星發生病 例。 豬瘟病毒的自然宿主為豬和野豬,而在其他動物如兔子和天竺鼠亦能 馴化增殖,病毒經馴化後毒力減弱可當疫苗種毒使用(2, 5, 28)。 豬瘟感染豬及其分泌物或排泄物為豬瘟主要傳染源。病毒可經由患畜 之尿液、糞便、淚腺以及鼻腔分泌物而排出體外,因此接觸傳染為豬 瘟傳播之主要途徑。豬瘟雖能感染其他動物,但豬是唯一能產生症狀 者。因此,豬是唯一的自然宿主也是最重要的感染源(32)。 病毒亦能藉生物和無生物媒介傳染,例如污染衣物、鞋類、狗、貓、 鳥、節肢動物、虻蠅、蚊蟲、旋毛幼蟲、載運車輛、板箱以及各項器 具而機械性地傳染(23, 36, 41, 43, 49)。 在密集養豬國家,經採用各項防疫措施控制豬瘟後,豬瘟臨床和病理 特徵可能改變。除一般急性型豬瘟外,尚有慢性和非典型豬瘟的發生 ,亦常見輕微或不顯性豬瘟(7,10,26) 。 典型豬瘟,無論豬齡大小,易感豬一旦受豬瘟強毒感染,即呈典型急 性或亞急性熱性傳染病。由口腔感染後,經二至四天潛伏期即發生熱 反應(攝氏 41 至 42 度),熱反應可持續四至六天,稱為稽留熱。 隨即發生淋巴球減少症,白血球之減少,中性球呈核左轉等現象。厭 食、皮膚充出血、結膜炎、鼻腔分泌物增加,或下血痢便,甚至後軀 痳痺和抽搐。患豬通常於二週內斃死,死亡率可高達 90 %以上。典 型豬瘟肉眼病變主為全身性脈管炎和淋巴球的破壞,包括廣泛性漿膜 和粘膜下層的出血、血栓、脾梗塞和腸潰瘍以及淋巴結的周邊性出血 。組織病變,除甚急性斃死豬外一般可見腦炎病變(13, 42)。腦炎 是豬瘟特徵之一,以淋巴球為主的圍管現象,內皮細胞腫脹或增生和 小神經膠質細胞過多為主徵(8,14, 21)。約有 75 %至 90 %豬瘟 病例會有圍管性非化膿性腦炎發生(3,15,16,17)。 慢性豬瘟,特徵為早期呈急性感染,嗣後一段期間呈不完全性恢復, 最後再度復發死亡(34)。慢性豬瘟與持續性病毒血症以及免疫機能 受損有關,在腎臟和其他臟器可見免疫複合物的沈積,結腸和盲腸常 見纖維素性病變,肺臟呈出血性纖維素性肺炎,淋巴結可見淋巴球和 生發濾泡(germinal follicle) 的衰竭現象,以及玻璃樣絲球性腎 臟之免疫病理過程(12)。 非典型豬瘟或輕微型豬瘟,主要發生於豬瘟流行地區。臨床上主要見 於幼齡豬隻,有熱反應、厭食、發育受阻等症狀,偶而亦有後軀痳痺 和抽搐的神經症狀。部份非典型豬瘟症狀不明顯,病理上亦僅限於腎 臟表面,膀胱和直腸粘膜的輕微出血病變,但若健康易感豬與此症狀 不明顯之感染豬接觸,則會呈現急性豬瘟病徵(7,31)。 易感懷孕母豬,在感染毒力較低之豬瘟病毒後,此種帶毒母豬雖無臨 床症狀顯現,卻可造成子宮內胎兒的感染。Young 最先發現馴化豬瘟 活毒疫苗對胎兒的影響,懷孕 30 天內母豬接種未完全馴化之活毒疫 苗,結果初生仔豬可見胸水、腹水和局部性或全身性水腫現象(48) 。此種胎盤感染,在自然感染低毒力豬瘟病毒的懷孕母豬也有同樣結 果。子宮內胎兒感染會引起流產、死產、木乃伊化和出生時的死亡或 小豬出生時縱未死亡亦常呈衰弱和先天性震顫、外八字腳及活力減低 等症狀(6, 9, 20, 40, 44, 45)。 胎兒在子宮內感染較低毒力豬瘟病毒的結果與母豬懷孕階段有關(22 , 44)。母豬在懷孕期間感染豬瘟病毒,其仔豬往往有免疫耐受性, 無抗體產生而呈持續性帶毒狀態,這些豬雖從母豬攝取初乳移行抗體 ,但因持續性病毒作用結果而使移行抗體無法測出(35, 38, 46)。 此種小豬的先天性病毒血症可持續終生。Frey 等證實在懷孕 70 天 內受豬瘟病毒感染的胎兒,會產生免疫耐受性和持續性病毒血症(18 )。但胎兒於免疫機能發生後,經子宮感染結果亦有免疫耐受性和持 續性病毒血症現象(47)。毒力較低之豬瘟病毒引起胎兒病變,除與 母豬之懷孕階段有關外,亦與母豬個體及胎次有關。
貳、實驗室檢驗 因豬獲得免疫狀況的不同及病毒毒力的差異,豬瘟臨床和病理上差異 也極大。因此,正確診斷需賴各項檢驗的配合。由田間疫情、臨床症 狀、肉眼和組織病理學檢查結果只能懷疑為豬瘟,必須再進行豬瘟病 毒檢測或血清豬瘟中和抗體測定才能確診。豬瘟病毒檢測適用於發病 豬隻,而血清豬瘟中和抗體測定,只適用於未曾施打豬瘟疫苗之豬隻 。 <p />一、豬瘟病毒檢測 <br />(一)冷凍切片螢光標示抗體染色法(25, 37) 1.將採得臟器組織塊切成約長 1 公分、寬 0.5 公分、厚約 0.3 公分之組織塊以包埋液包埋病材,先以低溫快速冷凍後,並以水 黏附於標本座上。 2.將組織塊置於攝氏零下 20 度冷凍 30 分鐘後以冷凍切片機,切 成厚約四至八微米()之薄片,並以玻片取下組織薄片。 3.玻片標本以吹風機急速於室溫吹乾,並以保存在攝氏零下 20 度 丙酮於冷藏狀態下固定十分鐘後,浸泡於 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝 液(0.01 M PBS)中,上下振動玻片以除去固定液。 4.在組織片上滴上經適當稀釋之豬瘟螢光標示抗體 0.1 毫升(ml ),置於攝氏 37 度感作 30 分鐘後以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液 清洗三次,去除未作用螢光標示抗體。 5.滴上一滴甘油磷酸緩衝液(0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液與甘油等量 混合),以蓋玻片覆蓋標本並除去多餘液體後,於螢光顯微鏡下 觀察有無豬瘟特異性螢光。 6.判定:陽性感染豬之豬瘟特異性螢光出現於感染細胞質內;而陰 性豬隻則無特異性螢光產生,宜再實施病毒分離或聚合脢鏈反應 檢測。 <br />(二)細胞培養直接螢光標示抗體染色法(1,11,33) 1.PK-15 或其他豬隻來源株化細胞,於 75 平方公分面之細胞培養 瓶長滿後,將細胞生長液倒出,並於每支細胞培養瓶加入 5 至 10 毫升溫細胞消化液沖洗一次。如此,重複沖洗二次。第二次 倒出細胞消化液時,留少許細胞消化液於瓶內。將細胞培養瓶放 置攝氏 37 度消化 3 分鐘,或直至細胞脫落後,以原細胞培養 瓶生長液三倍量之含 10 %胎牛血清的細胞生長液沖散細胞(通 常一支培養瓶用 30 毫升 ) ,作成細胞懸浮液。於二十四孔細 胞培養盤,每孔加入一毫升細胞懸浮液,放置攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之濕性培養箱內培養二天。 2.以含 2 %胎牛血清十倍抗生素之 MEM,做成 10 %之脾臟、淋 巴結、扁桃腺等檢體乳劑,經攝氏 4 度,1,000g 離心 30 分 鐘後取上清液。 3.將二十四孔細胞培養盤培養二天之 PK-15 細胞或其他豬隻來源 株化細胞,經滅菌 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液洗過後,每孔分別接 種入 0.5 毫升上述臟器乳劑上清液,每樣病材接種兩孔。另留 四孔,兩孔各接入 0.5 毫升細胞維持液作為正常細胞對照;而 其他兩孔則各接入 0.5 毫升已知豬瘟病毒液作為陽性標準對照 。放置於攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之濕性培養箱內感作 4 0 分鐘,感作期間每隔 10 分鐘輕搖一次。 4.除接種細胞維持液者外,其餘各孔將接種液抽去並以滅菌 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗細胞面三次。再於每孔加入 1 毫升含 2 %胎牛血清之細胞維持液,然後放置於攝氏 37 度、含 5 %二 氧化碳之濕性培養箱內培養 48 小時。 5.抽去培養液並以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗細胞面一次後,以 吹風器吹乾。於每孔加入一毫升美製中性福馬林,在室溫中固定 20 分鐘,再以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗三次,以除去固定 液。 6.於每孔加入經適當稀釋之豬瘟螢光標示抗體 0.5 毫升,攝氏 3 7 度感作 30 分鐘後以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗三次,去除 未作用螢光標示抗體。 7.於每孔加入 0.3 毫升甘油磷酸緩衝液後,於倒立螢光顯微鏡下 觀察有無豬瘟特異性螢光。 8.判定:接種已知豬瘟病毒液之陽性標準對照,其感染細胞之細胞 質內會呈現豬瘟特異性螢光;而接入細胞維持液之正常細胞對照 則無特異性螢光產生。接種病材乳劑上清液之細胞,若與陽性標 準對照相同可見豬瘟特異性螢光,係屬豬瘟感染豬;若與正常細 胞對照一樣無特異性螢光產生,則為豬瘟陰性。 <br />(三)細胞培養間接螢光標示抗體染色法(39) 1.PK-15 或其他豬隻來源株化細胞,於 75 平方公分面之細胞培養 瓶長滿後,將細胞生長液倒出,並於每支細胞培養瓶加入 5 至 10 毫升溫細胞消化液沖洗一次。如此,重複沖洗二次。第二次 倒出細胞消化液時,留少許細胞消化液於瓶內。將細胞培養瓶放 置攝氏 37 度消化 3 分鐘,或直至細胞脫落後以原細胞培養瓶 生長液三倍量之含 10 %胎牛血清的細胞生長液沖散細胞(通常 一支培養瓶用 30 毫升 ) ,作成細胞懸浮液。於二十四孔細胞 培養盤,每孔加入一毫升細胞懸浮液,放置於攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之濕性培養箱內培養二天。 2.以含 2 %胎牛血清十倍抗生素之 MEM,做成 10 %之脾臟、淋 巴結、扁桃腺等檢體乳劑,經攝氏 1 度,1,000g 離心 30 分 鐘後取上清液。 3.將二十四孔細胞培養盤培養二天之 PK-15 細胞或其他豬隻來源 株化細胞,經滅菌 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液洗過後,每孔分別接 種入 0.5 毫升上述臟器乳劑上清液,每樣病材接種二孔。另外 四孔,二孔各接入 0.5 毫升細胞維持液作為正常細胞對照;而 其他二孔則各接入 0.5 毫升已知豬瘟病毒液作為陽性標準對照 。放置於攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之濕性培養箱內感作 4 0 分鐘,感作期間每隔 10 分鐘輕搖一次。 4.除接種細胞維持液者外,其餘各孔將接種液抽去並以滅菌 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗細胞面三次。再於每孔加入 1 毫升含 2 %胎牛血清之細胞維持液,然後放置於攝氏 37 度、含 5 %二 氧化碳之濕性培養箱內培養 48 小時。 5.抽去培養液並以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗細胞面一次後,以 吹風器吹乾。於每孔加入 1 毫升美製中性福馬林,在室溫中固 定 20 分鐘,再以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗三次,以除去固 定液。 6.於每孔加入經適當稀釋之豬隻抗豬瘟病毒抗血清 0.5 毫升,置 於攝氏 37 度,感作 30 分鐘後以 0.01 莫耳磷酸鹽緩衝液清洗 三次,去除未作用抗體。 7.於每孔加入經適當稀釋之山羊抗豬免疫球蛋白G(IgG) 螢光標 示抗體 0.5 毫升,置於攝氏 37 度感作 30 分鐘後以 0.01 莫 耳磷酸鹽緩衝液清洗三次,去除未作用螢光標示抗體。 8.於每孔加入 0.3 毫升甘油磷酸緩衝液後,於倒立螢光顯微鏡下 觀察有無豬瘟特異性螢光。 9.判定:接種已知豬瘟病毒液之陽性標準對照其感染細胞之細胞質 內會呈現豬瘟特異性螢光;而接入細胞維持液之正常細胞對照則 無特異性螢光產生。接種病材乳劑上清液之細胞,若與陽性標準 對照相同可見豬瘟特異性螢光,係屬豬瘟感染豬;若與正常細胞 對照一樣無特異性螢光產生,則為豬瘟陰性。 <br />(四)豬瘟聚合脢鏈反應(PCR) 檢測 1.豬瘟病毒核酸的萃取:抽取病材乳劑上清液或細胞培養病毒液 2 00 微升(ul)放入 1.5 毫升微量試管(microtube) 內,同 時加入 GTC buffer 500 微升,混合均勻後,再加入 3 莫耳醋 酸鈉液(sodium acetate)50 微升,混合均勻後,以 500 微 升酚(phenol)萃取核酸,振盪搖勻五分鐘後,加入 CI 溶液( chloroform:isoamylalcohol = 24:1)150 微升,搖勻後,冰浴 15 至 20 分鐘。經每分鐘 12,000 轉離心 1 至 5 分鐘後, 取出上層水溶液,並加入等體積量的異丙醇(isopropanol) , 搖勻後,置於攝氏零下 20 度冰箱沉澱核酸二小時,再以每分鐘 12,000 轉離心 20 分鐘後去上清液。沉澱物經 70 %乙醇 500 微升清洗乾燥後,溶於 100 微升經 0.1%DEPC 處理過的蒸餾 水,保存於攝氏零下 20 度備用。 2.反轉錄聚合脢鏈反應(reverse transcriptase polymerase chain reaction; RT-PCR):上述萃取好的 RNA 核酸先於攝氏 70 度加熱處理 3 分鐘後立刻置於冰浴靜置 2 分鐘。經每分 鐘 12,000 轉離心 5 秒鐘後,取 20 微升 RNA 至預先混合好 的 0.65 毫升微量試管。微量試管內混合物成份如下: ┌──────────────────┬───────┐ │0.5ug/ul primer(reversed) P97R3 │ 1 l│ ├──────────────────┼───────┤ │1.25mM dNTP │ 8 l│ ├──────────────────┼───────┤ │10X Taq buffer │ 10 l│ └──────────────────┴───────┘ 再加入 RNAsin 1 單位及 AMV RTase 0.6 單位後,置於攝氏 4 2 度水浴,作用 30 分鐘,以合成第一股的 cDNA 。反應結束後 繼續加入: ┌──────────────────┬───────┐ │0.5ug/ul primer(forward) P97F3 │ 1 l│ ├──────────────────┼───────┤ │1.25mM dNTP │ 8 l│ └──────────────────┴───────┘ 以 DDW 補至總體積 100 微升於加入一單位之 Taq polymera- se 後,覆以一滴礦物油,直接放入溫度控制器內行聚合鏈反 應。反應條件如下:攝氏 94 度,1 分鐘;50 度,1 分鐘;72 度,1.5 分鐘;32 個循環數;再於 72 度延展 4 分鐘。 3.反應產物於一倍 TAE 緩衝液行 2 %洋菜膠電泳分析,經溴化 醯液(ethidium bromide)染色後紫外線下觀察照像。 4.判定:檢驗病材若有四一五鹽基對(415bp) 長的條紋(band) 產生,而陰性對照組無時,即為豬瘟陽性反應;若檢驗病材與陰 性對照組一樣均無條紋產生則為豬瘟陰性反應。 <p />二、豬瘟中和抗體測定(END Method)(27, 29, 30) 1.中和試驗係以九十六孔微量塑膠培養盤進行試驗,以 0.05 毫升細 胞生長液作為稀釋液並加等量血清進行二倍連續稀釋。 2.稀釋後之血清再加入等量的 A76 豬瘟病毒液(100 TCID50),培 養盤在震盪器上充份震盪後放置於攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳 之溼性培養箱內感作一小時。 3.感作後每孔再加入 0.1 毫升之初代豬睪丸細胞液(4 x 105 個細 胞),然後放置在攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之溼性培養箱內 培養四天。 4.經吸去培養液後,每孔加入以細胞生長液適當稀釋的宮寺株新城雞 病病毒液(1 HA單位)0.1 毫升攻擊。再放置於攝氏 37 度、含 5 %二氧化碳之溼性培養箱內培養。 5.試驗中同時設立豬瘟陽性和陰性血清、豬瘟病毒、豬瘟與新城雞病 病毒、新城雞病病毒以及正常細胞等對照組。標準陽性及陰性血清 與預測血清的處理方法同。 6.每天觀察細胞情形並以第三天為最終判讀。 7.判讀時,若檢驗量過多而不便使用顯微鏡觀察,則可用 0.5% 結 晶紫甲醇溶液固定染色 10 分鐘,以自來水沖洗乾淨後觀察之。 8.判讀時,無細胞病變(CPE) 即為抗體陽性反應,代表血清中有豬 瘟抗體。若判讀有細胞病變即為抗體陰性反應,代表血清中無豬瘟 抗體。豬隻血清中含有豬瘟中和抗體代表該豬隻曾經感染豬瘟病毒 或曾經接種過豬瘟疫苗。
參、各項檢驗之材料與技術:如附錄一 。
肆、參考文獻:如附錄二