01介紹
2003年嚴(yán)重急性呼吸系統(tǒng)綜合癥(SARS)在全世界造成了8000多例病例產(chǎn)生,死亡率約為10% (Manocha et al. 2003;Centers for Disease Control 2004)。最后已知的爆發(fā)是在2004年北京的一個(gè)研究實(shí)驗(yàn)室。
這種疾病的原因被確定為一種新的人類冠狀病毒,很可能起源于麝貓,潛在宿主可能是蝙蝠(Guan et al. 2003; Lau et al. 2005; Wang et al. 2006)。冠狀病毒是有包膜的單鏈RNA病毒,大小從60~220納米不等。它們可以感染鳥類和哺乳動物,包括人類,并通過氣溶膠或糞便-口腔途徑傳播。冠狀病毒在爆發(fā)期間的迅速傳播表明,人類冠狀病毒的主要傳播方式是呼吸道飛沫;然而,沒有直接證據(jù)支持這一點(diǎn)(Belshe 1984)。由于迄今為止人類冠狀病毒感染被認(rèn)為是一種溫和的、自我限制的疾病,因此關(guān)于其在環(huán)境中的傳播潛力的信息有限。
鑒于2003年3月在香港高層住宅區(qū)爆發(fā)的涉及300多人的SARS疫情與一個(gè)有缺陷的污水系統(tǒng)有關(guān)(Peiris et al. 2003),SARS疫情傳播可能與水和廢水有關(guān)。SARS-CoV可在腸道內(nèi)復(fù)制 (Leung et al. 2003),這一事實(shí)使其成為一種可能的腸道病原體,而SARS病例中腹瀉的發(fā)生率在8%~73%之間(SARS流行病學(xué)工作組,2003),這引起了人們對其潛在環(huán)境傳播的關(guān)注。
Leung等人(2003)還報(bào)道,從SARS患者小腸中獲得的病毒培養(yǎng)物產(chǎn)量高于作為該病毒靶器官的肺組織。傳染性病毒是從SARS患者感染后3周內(nèi)的糞便中分離出來的(Chan et al. 2004; Liu et al. 2004)。SARS的出現(xiàn)及其傳播問題表明需要更多的信息,特別是冠狀病毒在水和廢水中的存活情況。本研究比較了代表性冠狀病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒1型在自來水和廢水中的存活情況。
02材料和方法
貓傳染性腹膜炎病毒(FIPV) (ATCC-990):一種貓科動物的腸道冠狀病毒,在克蘭德爾里瑟貓腎細(xì)胞系(CRFK) (ATCC-94)中繁殖和檢測。人冠狀病毒229E (HCoV) (ATCC-740):一種呼吸道病毒,在胎兒肺成纖維細(xì)胞,MRC-5細(xì)胞系(ATCC-171)中繁殖和分析。脊髓灰質(zhì)炎病毒1 LSc-2ab (PV-1):一種已知的在環(huán)境中非常穩(wěn)定的人類腸道病毒,在布法羅綠猴腎(BGM)細(xì)胞系中繁殖和檢測。
在單層細(xì)胞中觀察到細(xì)胞致病作用(CPE)后,將感染細(xì)胞在-20℃冷凍和解凍三次以釋放病毒。隨后在1000g離心10分鐘以除去細(xì)胞碎片,加入到9%聚乙二醇(相對分子質(zhì)量8000)和0.5 M氯化鈉的病毒懸浮液中,并在4℃下攪拌過夜。
在10000g離心30分鐘后,用0.01 M磷酸鹽緩沖鹽水(PBS; pH 7.4)(Sigma, St. Louis, MO)重懸至原始病毒懸液體積的5%。然后將冠狀病毒進(jìn)行效價(jià)測定并儲存在-80℃下。脊髓灰質(zhì)炎病毒通過用等體積的Vertrel XF (Dupont, Wilmington,DE)提取進(jìn)一步純化,乳化后以7500g離心15分鐘,隨后收集頂層水層,進(jìn)行效價(jià)測定并在-80℃儲存。
自來水樣本是從實(shí)驗(yàn)室的冷水龍頭中采集的。水源是地下水,水質(zhì)參數(shù): pH 7.8,溶解固體297mg/L,總有機(jī)碳0.1mg/L。在收集樣品之前,讓水流動3分鐘。在未過濾的自來水和通過0.2μm孔徑過濾器去除細(xì)菌的自來水中測定病毒存活率。
將自來水(30mL)加入到無菌的50mL聚丙烯離心管中,以減少附著在容器上的病毒損失。添加無菌硫代硫酸鈉至最終濃度33μg/mL,以使水脫氯。渦旋后,將病毒添加到每個(gè)管中,最終濃度為105 TCID50/mL。再次渦旋離心管并立即取樣(零時(shí)間點(diǎn))。然后將離心管儲存在4℃或室溫下(23℃)。室溫下儲存的離心管用鋁箔覆蓋,以防暴露在光線下。在1、3、6、10、15和21天后對離心管取樣,并將樣品在-80℃下冷凍,直到它們在細(xì)胞上被分析。
初級出水和剩余活性污泥(二級)的樣品來自于美國亞利桑那州圖森市羅杰路污水處理廠,并收集在無菌聚丙烯瓶中。沉淀后收集初級出水,氯化前收集二級出水。該設(shè)施一級出水的典型水質(zhì)參數(shù)為生物需氧量(BOD)和1懸浮固體(10~220mg/L)。通常相比初級出水,二級出水中的BOD和懸浮固體減少了90%~95%。
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