A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
מאמר זה מציג שיטה פשוטה להכנת אנטיגן של 4 יחידות המגלוטינציה לבדיקה סרולוגית של נגיף מחלת ניוקאסל. על ידי קביעה מדויקת של טיטר ההמגלוטינציה של האנטיגן, בשילוב עם שיטת טיטרציה לאחור קפדנית יותר, ותהליך התאמה מוגדר היטב, הוא משפר את יעילות הבדיקה, מפחית תוצאות חיוביות כוזבות ומשפר את מעקב המחלות בעופות.
הערכה מדויקת של טיטר הנוגדנים של נגיף מחלת ניוקאסל (NDV) היא חיונית לבקרה ומעקב יעילים אחר מחלות עופות. מאמר זה מציג שיטה אופטימלית להכנת תמיסת אנטיגן של 4 יחידות המגלוטינציה (4-HAU), מרכיב מרכזי בבדיקת עיכוב המגלוטינציה (HI) המשמשת בזיהוי סרולוגי של NDV. בניגוד לשיטות קונבנציונליות, הכוללות שלבי טיטרציה והתאמה לאחור גוזלי זמן ולא מוגדרים, גישה זו מייעלת תהליך זה על ידי מדידה מדויקת של טיטר HA באמצעות סדרה ראשונית של דילולים (1:3, 1:5, 1:7 ו-1:9). אנו מספקים גם שיטה ספציפית להתאמה או ניסוח מחדש על סמך תוצאות הטיטרציה לאחור, מה שמפחית את הצורך בטיטרציות חוזרות ונשנות לאחור. בנוסף, הערכנו את השפעת הדיוק של תמיסת האנטיגן 4-HAU על טיטר HI בסרום ומצאנו שכאשר הטיטר של אנטיגן 4-HAU היה נמוך מ-3, זה הביא להופעת דגימות HI חיוביות כוזבות. על ידי מתן שיטה מדויקת ומזעור משימות חישוביות, גישה זו מגבירה את יעילות הבדיקה ואמינותה, ותורמת לשיפור המעקב והבקרה על מחלות באוכלוסיות העופות.
מחלת ניוקאסל (ND) היא מחלת עופות נרחבת וחמורה המוכרת ברחבי העולם 1,2,3. זה מתבטא בתסמינים שונים כגון חום גבוה, מצוקה נשימתית, דיזנטריה, הפרעות עצבים ודימום רירי4. הגורם הסיבתי, נגיף מחלת ניוקאסל (NDV), החזיק מעמד במשך כמעט מאה שנה, ופגע ביותר מ-200 מיני עופות, כולל תרנגולות, ברווזים, אווזים ויונים. העברה מתרחשת בעיקר באמצעות מגע ישיר או עקיף עם ציפורים נגועות, כאשר עופות, יונים וציפורים חופשיות משמשים כמאגרים פוטנציאליים6. למרות הסרוטיפ היחיד של NDV, המגוון הגנטי שלו מציב אתגרים משמעותיים למאמצי ניהול ובקרה של מחלות 3,7.
החיסון משמש כאסטרטגיה העיקרית לשליטה ב-ND, בתוספת אמצעי ביטחון ביולוגי מחמירים 5,8. חיסונים מסחריים שונים זמינים ברחבי העולם לעופות, ומעוררים תגובות נוגדנים חזקות בסרום לאחר חיסון9. נוגדנים אלה ממלאים תפקיד קריטי בהפחתת חומרת התסמינים בחשיפה לזנים אלימים ובבלימת העברת להקות10. פרוטוקולי חיסון חוזר סטנדרטיים, הכוללים בדרך כלל חיסונים חיים מוחלשים הניתנים כל 6-12 שבועות, הם נוהג סטנדרטי באזורים אנדמיים ל-ND9. ניטור שגרתי של נוגדנים לאחר חיסון בלהקות עופות מסחריות חיוני להערכת יעילות החיסון 11,12,13. רמות נוגדנים נמוכות לאחר החיסון עשויות להצביע על כישלון החיסון, מה שמוביל לצעדים מתקנים בזמן כגון חיסון משלים או חקירה של גורמים מדכאי חיסון פוטנציאליים המשפיעים על התגובה החיסונית14.
נעשה שימוש בטכניקות מרובות לאיתור נוגדנים בסרום כנגד NDV, כולל בדיקת אימונוסורבנט מקושר לאנזים, עיכוב המגלוטינציה (HI) ובדיקת נטרול 9,13,15,16. כל שיטה מציגה יתרונות ומגבלות ייחודיים מבחינת רגישות, ספציפיות ועלות-תועלת.
מאמר זה מתאר פרוטוקול שלב אחר שלב המבוסס על פרוטוקול הארגון העולמי לבריאות בעלי חיים (OIE) לביצוע HI לכימות טיטרים של נוגדנים ספציפיים לסרום כנגד NDV11. המגלוטינציה (HA), תופעה הנגרמת על ידי נגיפים מסוימים כמו NDV, כרוכה בגוש של תאי דם אדומים (RBCs)9. חלבון ההמגלוטינין-נוירמינידאז (HN) על פני ה- NDV מקיים אינטראקציה עם RBCs, וכתוצאה מכך גוש תאים והיווצרות סריג2. בדיקת HI מועדפת כשיטה סרולוגית בשל יכולתה להעריך את ספציפיות הנוגדנים בסרום כלפי חלבון HN של NDV 8,9. יתר על כן, עלות-תועלת ועצמאות ממכשור מיוחד הופכים אותו לנגיש ופרקטי לשימוש שגרתי.
כדי לשפר את יעילות הבדיקה, חידדנו את זרימת העבודה של פרוטוקול OIE11, תוך התמקדות בהשגת טיטרים מדויקים יותר של HA אנטיגן והצעת התאמות מפורטות לפתרון האנטיגן של 4 יחידות המגלוטינציה (4-HAU). בנוסף, באמצעות ניתוח השוואתי, הערכנו את ההשפעה של דיוק 4-HAU על תוצאות HI, וסיפקנו תובנות חשובות לעוסקים בשטח. גישה זו אינה מוגבלת לבדיקת נוגדנים NDV אלא משתרעת על זיהוי תת-סוגים נגיפיים ונגיפים המגלוטינציה אחרים, כולל חצבת, נגיף פוליומה, חזרת ואדמת.
האישור לפרוטוקול ניתן על ידי הוועדה המוסדית המקומית לטיפול ושימוש בבעלי חיים. כל ההליכים הכוללים אנטיגנים של נגיפים חיים ודגימות סרום קליניות בוצעו במעבדה ברמת בטיחות ביולוגית 2, בהתאם לפרוטוקולי הבטיחות שנקבעו.
1. הכנת תרחיף RBC עוף 1%
2. בנייה מחדש של אנטיגן או סרום ליופיליזציה
3. טיטרציה של HA של אנטיגנים
איור 1: תרשים סכמטי הממחיש את הליך דילול תמיסת האנטיגן בבדיקת ההמגלוטינציה. תמיסת האנטיגן מדוללת ב-PBS ביחסים של 1:3, 1:5, 1:7 ו-1:9, בהתאמה. PBS בבארות או בצינורות צנטריפוגה מיוצג בכחול, בעוד שאנטיגנים מוצגים בירוק. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: פריסה סכמטית של מיקרו-לוח המשמש בבדיקת ההמגלוטינציה. העמודה הראשונה של שורות 1-5 מכילה דילולים ראשוניים לא מדוללים ושונים של תמיסת האנטיגן, ואחריה דילול סדרתי כפול משמאל לימין עד עמודה 11. פקד PBS ממוקם בעמודה האחרונה. השיפוע מחושך לבהיר מצביע על ירידה בריכוז האנטיגן. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
אנטיגנים | עמודת הדילול הגבוהה ביותר של HA שלם | טיטר HA של מלאי לא מדולל |
מלאי לא מדולל | a | 2א |
דילול פי 3 | b | 3 x 2ב |
דילול פי 5 | c | 5 x 2צלזיוס |
דילול פי 7 | d | 7 x 2D |
דילול פי 9 | e | 9 x 2e |
טבלה 1: תוצאות בדיקת HA וחישוב טיטר HA של תמיסת מלאי.
4. הכנת תמיסת האנטיגן 4-HAU
5. טיטרציה לאחור של תמיסת האנטיגן 4-HAU
איור 3: תרשים סכמטי של הליך דילול של תמיסת 4 יחידות המגלוטינציה בטיטרציה לאחור. פתרון העבודה 4-HAU מדולל עם PBS ביחסים של 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6 ו-1:7. PBS מתואר בכחול, ואנטיגנים בירוק. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: פריסה סכמטית של הבארות עבור טיטרציה לאחור ותוצאה מייצגת. פתרון העבודה המדולל של 4-HAU מועבר לשורה חדשה, עם בקרת PBS נוספת. השיפוע מכהה לירוק בהיר מציין את ריכוז האנטיגן מגבוה לנמוך. תוצאות מייצגות מראות כי דילול 1:4 הוא הדילול הגבוה ביותר המציג המגלוטינציה מלאה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
טיטר HA של טיטרציה אחורית | חידוש מלאי אנטיגן או PBS |
1:2 | Va |
1:3 | ו/3 |
1:5 | סמנכ"ל/4 |
1:6 | סמנכ"ל/2 |
1:7 | 3Vp/4 |
טבלה 2: טבלת ייחוס להתאמת ריכוז 4-HAU על סמך תוצאות טיטרציה לאחור. Va ו-Vp מייצגים את נפחי האנטיגן וה-PBS המשמשים בניסוח תמיסת אנטיגן 4-HAU, בהתאמה.
טיטר HA של טיטרציה אחורית | תיקון גורם דילול |
1:2 | ד/2 |
1:3 | תלת-ממד/4 |
1:5 | 5 י'/4 |
1:6 | תלת מימד/2 |
1:7 | 7 י'/4 |
טבלה 3: טבלת ייחוס של תיקון גורם דילול להכנה מחדש של אנטיגן 4-HAU. D מייצג את גורם הדילול ששימש בעבר בהכנת אנטיגן 4-HAU.
6. הכנת סרום
7. בדיקת HI
איור 5: דיאגרמה סכמטית של זרימת עבודה של בדיקת המגלוטינציה. PBS מיוצג בכחול, סרום בצהוב, תמיסת אנטיגן 4-HAU בירוק ותרחיף RBC עוף 1% באדום. החצים מציינים את סדר חלוקת הנוזלים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
אימות הטיטר של תמיסת אנטיגן 4-HAU שנוסחה בשיטה האופטימלית
המחקר השתמש בדילולים שונים של תמיסת מלאי האנטיגן כדי לקבוע במדויק את טיטר ה-HA, מה שהקל על חישוב גורם הדילול להכנת תמיסת האנטיגן 4-HAU. התוצאות מגלות כי השיטה האופטימלית יעילה ומדויקת כאחד, ומפחיתה את מספר הל...
השיטה האופטימלית המוצעת במאמר זה מציגה גישה להכנה מדויקת של תמיסת האנטיגן 4-HAU. למרות שהנחיות ה-OIE והאיחוד האירופי מציעות דילול ראשוני לטיטרציה של HA, הן אינן מספקות פרטים מדויקים לגבי יחסי הדילול שיש להשתמש בהם או מציעות מתודולוגיות ספציפיות11,12. יתר ע?...
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
C.C. נתמכה על ידי תוכנית Taicang Technology (TC2021JC16), וקרנות צוות החדשנות של המכון הטכנולוגי Suzhou Chien-shiung (2023JXKYTD01). ח.י. נתמך על ידי תוכנית Taicang Technology (TC2021JC11). שניהם נתמכו על ידי קרן הסטארט-אפ לחוקרי דוקטורט חדשים של המכון הטכנולוגי סוג'ואו צ'ין-שיונג.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sterile Centrifuge Tube (15 mL) | Labshark | 130201030 | |
Air-cooled Low-speed Tabletop Centrifuge | Titan | LDC-5 | |
Alserve's Solution | Sangon Biotech | E607058 | |
Centrifuge | DLAB | 9032002121 | |
Disposable Pasteur Pipette | Titan | SWXG-004 | |
Disposable Sterile Syringe(1 mL) | Beyotime | FS801-30PCS | |
Disposable V-bottom Microtiter Plate(96-well) | Labshark | 130207001 | |
Microplate Shaker | Jiangsu Xinkang Medical Equipment Co., Ltd | XK96-3 | |
NDV HI Negative Sera | Qingdao Regen Diagnostics Development Center | ||
NDV HI Positive Sera | Qingdao Regen Diagnostics Development Center | ||
NDV HI Test Antigen | Qingdao Regen Diagnostics Development Center | ||
PBS Solution (1x) | Adamas Life | C8020 | |
Sterile Centrifuge Tube (1.5 mL) | Labshark | 130201012 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved