Page 25 - 《华中农业大学学报(自然科学版)》2023年第2期
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第 2 期 闵聪聪 等:牛呼吸疾病综合征诊断方法的研究进展 19
隆抗体与多克隆抗体作为包被抗体与待检抗体,建 Burciaga-Robles 等 [36] 和 Kayser 等 [37] 研究发现,在溶
立了检测临床样品 BRSV 的双抗体夹心 ELISA 方 血性曼氏杆菌人工感染前期,结合珠蛋白质量浓度
法 ,该 方 法 与 RT-PCR 的 检 测 结 果 符 合 率 高 达 显著增加(P<0.01)。
95.6%。整体来说,虽然血清学方法尤其是 ELISA 在自然发生的 BRDC 中,El-Deeb 等 [38] 研究发
方法操作简单、成本低,适合在临床广泛应用,但主 现,患病牛的结合珠蛋白质量浓度极显著地高于健
要用于抗体检测 [29] 。与分子生物学方法相比,血清 康牛(P<0.001)。Carter等 [39] 研究发现,需要多次治
学方法用于抗原检测的灵敏度还很低,基本上不能 疗的犊牛的结合珠蛋白质量浓度高于仅需 1 次治疗
直接应用于 BRDC 的快速诊断,但结合增菌、病原富 或者不需要治疗的犊牛。
集等样本前处理手段,可提高检出率。 Wolfger 等 [40] 对自然发生 BRDC 病例的研究中,
3.5 BRDC的转录组学诊断 将结合珠蛋白质量浓度(>0.15 mg/mL) 当作疾病
基于 RNA-Seq 的转录组学可提供 BRDC 患牛 诊断结果的一个组成部分,在牛到达饲养场的 35 d
的转录图谱,利用生物信息学工具比较分析患病牛 内,使用商业化 ELISA 试剂盒对经饲养人员确认的
和健康牛的基因表达情况,找到具有指示意义的发 BRDC 阳性牛 (n=124) 进行检测,其中 94% 的阳性
病差异表达基因或基因群,可作为 BRDC 的辅助诊 牛的结合珠蛋白质量浓度>0.15 mg/mL,最终确定
断 [30] 。Sun 等 [31] 使用纵向血液转录组学对处在亚临
如下 BRDC 发病诊断标准:直肠温度≥40.0 ℃、至少
床、临床和健康状态等不同阶段下的动物样本进行
2 项临床症状(不愿活动,鼻结痂,鼻或眼有分泌物,
检测,确定 OAS2、IFI6、IFIT3、ISG15 和 MXI 等关键
耳朵或头下垂,外形瘦削)、结合珠蛋白质量浓度>
基因是预测牛处于 BRDC 亚临床状态下的生物标志
0.15 mg/mL。但是,Wolfger 等 [40] 的试验因为缺乏
物(ROC>0.9)。 Li 等 [32] 利 用 多 组 学 数 据 分 析
阳性对照以及 BRDC 阴性牛的验证,因此报告中的
BRDC 感染的遗传和分子机制,在转录组数据中发
0.15 mg/mL 尚不能作为确定的诊断临界值(cut-off
现 IL3RA 和 LRG1 基因的上调表达、HBB 基因的下
points, COP)。Humblet 等 [41] 将结合珠蛋白质量浓
调表达与 BRDC 具有强关联,其中上调表达的基因
度 25 mg/L 和纤维蛋白原(fibrinogen, Fb) 2.7 g/L
与 Jiminez 等 [33] 的研究一致。IL3RA 基因编码的白 联合作为 BRDC 患牛是否需要进行抗生素和抗炎治
细胞介素 3受体亚基 α蛋白,是 IL-3、GM-CSF 和 IL-
疗的诊断临界值,其敏感性和特异性分别为 71% 和
5 的细胞因子受体蛋白,LRG1 基因编码富含亮氨酸
83%。
的蛋白,这种蛋白在嗜中性粒细胞中存在,并在嗜中
综上所述,结合珠蛋白有望成为一个具有较大
性粒细胞激活后释放 [32] ;下调表达的 HBB 基因与红
潜力的诊断标识蛋白,然而不同的研究提供了不同
细胞内携氧的血红蛋白有关,编码的 β-珠蛋白是构
的结合珠蛋白质量浓度诊断临界值,这增加了结合
成血红蛋白的主要珠蛋白,上述基因的表达情况表
珠蛋白作为 BRDC 诊断辅助工具的难度。不同的研
明 BRDC 牛可能存在炎症性贫血 [34] 。尽管转录组学
究目标和测试方法可能是造成不同诊断临界值的原
在 BRDC 早期检测、风险评估和结果预测方面具有
因。需要进一步增加健康牛和患病牛样本数量,设
巨大潜力,但鉴于转录组学的复杂、耗时和高成本,
定一致的发病判断标准,以确定结合珠蛋白的诊断
目前转录组学尚不适用于BRDC的临床诊断。
临 界 值 和 应 用 范 围 ,更 好 地 将 结 合 珠 蛋 白 用 于
4 BRDC的宿主生物标志物 BRDC的诊断。
宿主的生物标志物是一种可以用来客观地检测 2)纤维蛋白原。纤维蛋白原(fibrinogen, Fb)在
和评价正常生物学过程或病理过程的生物学标志分 检测 BRDC 及应用方面有较多研究,但是,关于纤维
子,如蛋白质、多肽和细胞因子等,在疾病的早期诊 蛋白原在 BRDC 诊断中的作用目前有争议。Carter
断、治疗及预后评估方面等发挥着重要作用 [35] 。 等 [39] 和 Berry 等 [42] 采用相同的测量方法却得到相互
4.1 急性期蛋白(acute-phase protein) 矛盾的结果,Carter 等 [39] 的结果显示仅需治疗 1 次的
1)结合珠蛋白。结合珠蛋白(haptoglobin, Hp) 犊牛纤维蛋白原浓度显著高于接受多次治疗的犊
是一种通过结合血红蛋白而发挥抑菌作用的 α-2 球 牛,Berry 等 [42] 的结果却显示接受多次治疗的犊牛纤
蛋白,是目前在 BRDC 诊断中研究最多的一个蛋白。 维蛋白原浓度高于从未经过治疗或仅治疗 1 次的犊