兽医

英国诺丁汉大学的科学家希望,为诊断牛外周血中是否感染早期牛结核病 (BTB) 而开发的 RPA 法噬菌体扩增技术1 也可以用于快速检测其他物种体内的分枝杆菌感染情况,例如山羊、猪和大羊驼。

由于分枝杆菌生长非常缓慢且培养起来很麻烦,现行的牛结核分枝杆菌测试是基于皮肤测试,该皮肤测试用于检测动物对既往或当前细菌感染的免疫应答。噬菌体扩增技术是另一种有效的检测方法,该方法利用的是分枝杆菌细胞所感染的并在胞内复制的噬菌体,而非细菌本身的生长。菌种特异性噬菌体仅感染样本中的活分枝杆菌细胞、在胞内复制然后将细菌细胞裂解,从而释放包含可经传统 PCR 扩增并被检测的靶序列的细菌 DNA。

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诺丁汉大学的Cath Rees 博士和 Benjamin Swift 博士现已将该技术改良用于开发 RPA-噬菌体扩增检测法,以检测牛外周血中的牛结核分枝杆菌。诺丁汉大学生物科学学院的微生物学副教授 Rees 博士解释说:“这是该方法首次被用于检测 BTB。RPA 不仅恒温(因此不再需要热循环仪或其他复杂仪器),而且冻干试剂在室温下稳定,因此无需冷链。RPA 噬菌体检测法在 48 小时内出结果,且具有良好的灵敏度,因为对于分枝杆菌,采用噬菌体来裂解细胞时的灵敏度是标准 DNA 提取方法(该方法很难将细胞壁裂解)的至少 100 倍。之后的 RPA 步骤具有与任何 PCR 检测方法一样的特异性,与 PCR 不一样的是,RPA 不受血液组分抑制,因此该技术经证明在用于扩增血液样本中的 DNA 时更加可靠。”

该团队对人工接种的牛血进行的初步测试发现,在每毫升仅有 10 个感染细胞时,RPA-噬菌体扩增也能检出。然后将该检测方法应用到因免疫学皮肤测试阳性而被屠杀的牛群的外周血。结果出乎意料地显示,即使在早期感染的牛血液中也检出细菌细胞。Rees 博士认为:“这表明该测试可比皮肤测试更早地在个体动物中检出牛结核分枝杆菌。我们的初步开发专注于两个主要领域。第一,在有部分动物的皮肤测试呈阳性的畜群中使用该技术作为快速诊断方法来识别所有被感染的动物。这可能有助于阻止病害的传播和不必要的屠杀。第二,RPA 的通用性和便携性非常适合将该技术改良用于开发便携式实地诊断方法,以在公共设施不健全的主要农业区和农村环境中用于检测可感染其他饲养动物的分枝杆菌菌种。”

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1 Benjamin M. C. Swift, Thomas W. Convery & Catherine E. D. Rees (2016): Evidence of Mycobacterium tuberculosis Complex bacteraemia in intradermal skin test positive cattle detected using phage-RPA, Virulence, DOI: 10.1080/21505594.2016.1191729