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基于比色环介导等温扩增技术的东方泰勒虫现场快速检测新方法开发及评价
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月30日 来源:Experimental Parasitology 1.6
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针对东方泰勒虫传统检测方法灵敏度低、设备依赖性强的问题,研究人员开发了靶向MPSP基因的比色LAMP检测技术。该技术通过HNB和酚红染料实现可视化判读,灵敏度达0.1 pg DNA(0.0012%虫血症),检测率(62.8%)显著超越PCR(60%)和镜检(52.8%),为热带地区提供了一种灵敏度100%、特异性93%的现场诊断方案。
在热带亚热带地区的牧场里,一种名为东方泰勒虫(Theileria orientalis)的微小寄生虫正悄然威胁着畜牧业。这种曾被认为"温和"的病原体,如今在亚太地区引发临床泰勒虫病暴发,仅澳大利亚每年就造成超2000万美元经济损失。传统镜检难以识别低于0.01%的虫血症,而PCR技术又受限于实验室条件。面对印度喀拉拉邦46.4%的高感染率,喀拉拉兽医与动物科学大学(KVASU)的研究团队决心突破技术瓶颈。
研究人员创新性地将环介导等温扩增(LAMP)技术与比色判读相结合,靶向东方泰勒虫特有的主要梨浆虫表面蛋白(MPSP)基因。通过设计6条特异性引物识别8个基因区域,并优化羟基萘酚蓝(HNB)和酚红双染料体系,使扩增产物颜色变化肉眼可见。研究团队采集250头荷斯坦杂交牛血样,通过镜检、PCR和LAMP平行比对,同时评估与泰勒虫属其他成员及巴贝斯虫等血液原虫的交叉反应性。
【主要技术方法】
研究采用Field染色镜检筛查梨形体,CTAB法提取DNA。针对MPSP基因设计LAMP引物(F3/B3/FIP/BIP/LF/LB),建立65°C等温扩增体系,通过HNB(紫→蓝)和酚红(粉→黄)变色判读结果,PCR扩增776 bp片段作为金标准。使用10-4 ng梯度稀释DNA评估灵敏度,并计算诊断参数(敏感性/特异性/预测值)。
【结果】
• 年龄分布:3-5岁牛感染率最高(46.4%),<3岁和5-7岁分别为32.7%和20.9%
• 灵敏度:LAMP最低检出0.1 pg DNA(相当于0.0012%虫血症),比PCR高100倍
• 特异性:与东方巴贝斯虫、边缘无浆体等无交叉反应
• 现场表现:LAMP阳性率62.8%(157/250),显著高于PCR(60%)和镜检(52.8%)
• 诊断效能:敏感性100%,特异性93%,阳性预测值95.54%,阴性预测值100%
【结论与意义】
该研究首次建立针对MPSP基因的比色LAMP检测体系,其创新性体现在:① 双染料可视化系统避免开盖污染;② 识别8个基因位点的引物设计确保特异性;③ 可检出0.0012%虫血症的携带者。相较于传统方法,该技术将检测时间从数小时缩短至1小时,且仅需恒温水浴设备。对于喀拉拉邦等热带地区,该技术为防控东方泰勒虫传播链中的"隐形"携带者提供了关键工具,其93%的特异性可有效区分混合感染。论文发表于《Experimental Parasitology》,为全球泰勒虫病现场诊断树立了新标准,尤其适用于缺乏PCR设备的偏远牧场。未来通过冻干试剂开发,有望进一步推动该技术的田间应用。
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