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研究人员检测自然感染白尾鹿第三眼睑中的慢性消耗病(CWD)朊病毒,发现其检测敏感性高,或可优化 CWD 监测。
慢性消耗病检测的新曙光:第三眼睑的潜力挖掘
在广袤的北美大地,慢性消耗病(Chronic wasting disease,CWD)如同一场无声的瘟疫,在鹿群中肆虐蔓延。这种由朊病毒引发的致命神经退行性疾病,不仅严重威胁着鹿的种群数量和健康,还让野生动物管理部门头疼不已。截至 2025 年 1 月,美国 50 个州里已有 36 个州在自由放养的鹿群中发现了 CWD 的踪迹,一旦疫情在鹿群中站稳脚跟,其患病率可超过 50%,给鹿群数量带来灾难性的影响。而且,目前既没有针对 CWD 的疫苗,也没有有效的治疗方法,传染性朊病毒还能在环境中存活数年,使得疾病防控工作难上加难。
现有的美国农业部批准的 CWD 诊断检测,主要依赖于检测扁桃体(obex)和 / 或咽后淋巴结,然而这些组织的采集颇具挑战性,需要专业的解剖知识和熟练的操作技能,采集过程耗时费力。对于野生动物管理部门来说,扩大监测范围和提高检测效率迫在眉睫,他们急需一种更简便、高效的检测方法。在这样的背景下,研究人员将目光投向了鹿的第三眼睑,试图探索其作为 CWD 检测组织的可行性。
来自宾夕法尼亚大学兽医学院野生动物未来项目(Wildlife Futures Program)等机构的研究人员,针对自然感染 CWD 的白尾鹿,开展了一项深入研究。他们旨在探究第三眼睑能否成为可靠的 CWD 检测组织,利用实时震颤诱导转化(Real-time quaking-induced conversion,RT-QuIC)技术检测其中的 CWD 朊病毒,并验证免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)检测结果的可靠性,同时评估不同实验室间检测结果的可重复性。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 CWD 的检测和防控带来了新的希望。
研究人员从宾夕法尼亚州的白尾鹿身上采集样本,这些样本涵盖了不同感染状态的鹿,包括道路上死亡的鹿、猎人捕获的鹿、自由放养的疑似患病鹿以及圈养淘汰的鹿。他们同时采集了这些鹿的第三眼睑、扁桃体和咽后淋巴结。第三眼睑的采集相对简单,只需用镊子抓住眼睛内角可见部分,向前拉动并用手术刀尽可能多地切除组织即可。采集后的样本,一部分用于 RT-QuIC 检测,一部分用于 IHC 检测,还有部分样本被送往不同实验室进行交叉验证。
在检测过程中,研究人员对第三眼睑样本进行处理和稀释,使其浓度达到合适的检测范围。然后,在 96 孔板中加入反应溶液和样本,使用 BMG FLUOstar 酶标仪进行检测,通过设定不同的增益值(Gain)来优化检测效果。同时,他们以已知感染状态的淋巴结样本作为对照,确保检测结果的准确性。对于 IHC 检测,研究人员对第三眼睑组织进行固定、切片和染色,由专业的兽医病理学家在不知 RT-QuIC 检测结果的情况下进行判读。
研究结果令人振奋。在野生动物未来项目的 RT-QuIC 实验室中,单独检测第三眼睑时,RT-QuIC 检测的敏感性达到 94%,特异性为 100%。这意味着,在 121 只经 ELISA 和 / 或 IHC 检测为 CWD 阳性的白尾鹿中,有 114 只通过 RT-QuIC 在第三眼睑组织中检测出阳性结果;而所有 129 只之前经 ELISA 和 / 或 IHC 检测为 CWD 阴性的白尾鹿,其第三眼睑的 RT-QuIC 检测结果均为阴性。当将 5 个第三眼睑样本混合为一组进行检测时,敏感性和特异性均达到 100%。这表明,混合样本检测不仅提高了检测效率,还能保证检测结果的准确性。
在实验室间交叉验证方面,两个实验室对 60 个第三眼睑样本(30 个 CWD 阳性,30 个 CWD 阴性)进行检测,结果显示两个实验室的检测敏感性均达到 97%,特异性也非常相似。虽然存在一个样本的检测结果不一致,但重新评估淋巴结的 IHC 染色结果后发现,该样本的淋巴结存在弱染色,与 CWD 阳性结果相符,这也进一步证明了 RT-QuIC 检测的高敏感性。
对于 IHC 检测第三眼睑的结果,研究发现其作为 RT-QuIC 检测阳性结果的后续确认检测具有一定的潜力,但目前还存在一些问题。由于第三眼睑的淋巴组织相对较少,且存在软骨影响切片和染色效果等因素,导致 IHC 检测的判读存在一定困难,容易出现假阳性或非特异性染色。因此,在将 IHC 检测作为 CWD 诊断工具之前,还需要进一步优化检测方法。
总的来说,这项研究表明,RT-QuIC 检测白尾鹿的单个和混合第三眼睑样本,可用于在诊断环境中检测 CWD 朊病毒,检测结果在不同实验室间具有较高的可靠性。第三眼睑作为一种替代或补充检测组织,具有诸多优势。它采集简便,无需专业解剖技能,猎人可以轻松采集,这大大减轻了野生动物管理部门的工作量和经济成本。同时,由于可以混合样本检测,实验室能够一次性检测更多样本,提高了检测效率,缩短了检测周期,有助于野生动物管理部门扩大监测范围,及时掌握 CWD 的流行情况。虽然 IHC 检测第三眼睑还需要进一步优化,但它作为 RT-QuIC 检测的补充手段,为 CWD 的诊断提供了更多的可能性。
未来,研究人员可以进一步扩大研究范围,在更广泛的地理区域开展研究,以验证第三眼睑检测的有效性。同时,优化 IHC 检测方法,提高其准确性和可靠性,使这两种检测方法更好地结合,为 CWD 的防控提供更有力的支持。相信随着研究的不断深入,我们对 CWD 的认识将更加深刻,防控措施也将更加有效。