禽流感檢測(cè)方法研究進(jìn)展
1 病毒的分離鑒定
無(wú)菌采集病料經(jīng)處理后接種9~11日齡雞胚,收取尿囊液測(cè)定血凝活性,若為陰性則應(yīng)繼續(xù)盲傳2-3代。對(duì)具有血凝活性的尿囊液需先用新城疫(ND)抗血清做血凝抑制(HI)試驗(yàn),以排除ND感染。然后用免疫擴(kuò)散等方法來(lái)檢測(cè)特異性核心抗原——核糖蛋白(NP)或基質(zhì)蛋白(MP),再用血凝抑制試驗(yàn)和神經(jīng)氨酸酶抑制試驗(yàn)鑒定A型流感病毒亞型。分離鑒定的同時(shí),進(jìn)行致病力試驗(yàn),確定毒力強(qiáng)弱。
病毒的分離鑒定對(duì)禽流感的診斷比較確實(shí),但操作程序繁瑣,費(fèi)用多,耗時(shí)費(fèi)力。
2 血清學(xué)診斷技術(shù)
2.1 瓊脂擴(kuò)散(AGP)試驗(yàn)進(jìn)行病毒抗原型特異性鑒定
即用已知陽(yáng)性血清和未知抗原進(jìn)行AGP試驗(yàn)。受檢樣品是具有血凝素活性的雞胚尿囊液。AGP是用來(lái)檢測(cè)A型流感病毒群特異性血清抗體,即抗核糖蛋白(KNP)基質(zhì)蛋白(MP)抗體,因而適用于鑒定流感病毒。1979年Beard首次將AGP用于食流感抗體的檢測(cè)。
此法雖然簡(jiǎn)單易行,但是敏感性較差,易出現(xiàn)假陽(yáng)性。AGP最常用的是免疫雙擴(kuò)散,陳海燕分別開展了禽流感病毒快速定型雙擴(kuò)散法的研究,不僅提高了其敏感度,且快速省時(shí),在此方法基礎(chǔ)上建立的AGP診斷技術(shù)及其診斷試劑盒,在全國(guó)范圍內(nèi)得到推廣應(yīng)用,并取得良好的效果。
2.2 血凝(HA)血凝抑制試驗(yàn)(HI)
一般情況下,新分離毒株要先鑒定出特異性NP或MP抗原型(用AGP)確定禽流感病毒,再做HA亞型的鑒定。
現(xiàn)已有人采用改進(jìn)HA試驗(yàn)方法,稱為HA加敏法。該法測(cè)抗體效價(jià)比常規(guī)法高2-4倍,若抗原用乙醚裂解,其敏感性比常規(guī)法高4~6倍,但觀察時(shí)以30分鐘內(nèi)為好,否則易出現(xiàn)假陽(yáng)性。另外,還應(yīng)注意在HI試驗(yàn)時(shí),應(yīng)先除去非特異性凝集反應(yīng)。許多禽類血清都含有非特異性因子,能和紅細(xì)胞表面受體競(jìng)爭(zhēng)性地作用于病毒表面的血凝素而發(fā)生非特異性凝集反應(yīng)。通常用廣州健侖生物科技有限公司供應(yīng)的受體破壞酶(RDE)即霍亂菌培養(yǎng)液處理法或高碘酸鈉法制備血清。
HA、HI特異性好,是亞型鑒定的常用方法,但其操作過(guò)程繁瑣費(fèi)時(shí),并且由于用已知HA亞型的抗血清不能檢出新的HA亞型的禽流感病毒,所以用該方法鑒定不如瓊脂擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便和快捷。
2.3 神經(jīng)氨酸酶抑制試驗(yàn)(NIT)
根據(jù)A型流感病毒的表面抗原特性,特別是血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)特性,不僅可通過(guò)HI試驗(yàn)對(duì)病毒進(jìn)行鑒定,而且可通過(guò)NI試驗(yàn)進(jìn)行鑒定。1983年R.A.Van.Deusen介紹了NI試驗(yàn)的一種改進(jìn)法——平板微量NI試驗(yàn),此法雖不能提供常量法的定量,但卻是A型流感病毒的病毒分類和抗體檢測(cè)的快捷方法。試驗(yàn)證明,微量NI試驗(yàn)?zāi)軐?duì)分離物做出準(zhǔn)確鑒定,而常量NI試驗(yàn)檢測(cè)亞型混合物更敏感。
目前國(guó)立獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)所已將微量NI試驗(yàn)列為流感病毒分離物定型及篩選畜禽血清9型NA抗體的常規(guī)方法。診斷中也已廣泛采用此法,特別是美國(guó)在80年代火雞發(fā)生流感病毒期間,各次流行所得的血清樣本用微量NI試驗(yàn)所作出的A型流感病毒亞型鑒定結(jié)果已被病毒分離、疫苗接種和流行病學(xué)資料所證實(shí)。這種方法已被證明是快速的,且成本較低和有可重復(fù)性。這種技術(shù)的可靠性將導(dǎo)致NI試驗(yàn)的廣泛應(yīng)用。
2.4 中和試驗(yàn)(NT)
以中和試驗(yàn)(NT)來(lái)鑒定或滿定流感病毒時(shí),常用雞胚或組織培養(yǎng)細(xì)胞,操作方法與其他病毒(如NDV)的中和試驗(yàn)相同。
NT試驗(yàn)是最敏感而特異的血清學(xué)方法,只有抗體與病毒顆粒上的表面抗原相對(duì)應(yīng),特別是與吸附到宿主細(xì)胞上的病毒表面抗原相對(duì)應(yīng),才能在實(shí)驗(yàn)中取得滿意的顯示效果。因此,某一個(gè)血清型的中和實(shí)驗(yàn)機(jī)體只與同組內(nèi)的其他病原表現(xiàn)出有限的交叉反應(yīng)。
病毒中和實(shí)驗(yàn)操作繁瑣耗時(shí)費(fèi)料,臨床上幾乎不用。但作為經(jīng)典方法在病毒鑒定中起著重要作用,許多新的檢測(cè)方法都要以此作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
2.5 免疫熒光技術(shù)(IFT)
免疫熒光技術(shù)就是熒光抗體技術(shù)(FAT)。IFT早在1961年就開始用于人類流感的快速診斷。1984年美國(guó)賓西法尼亞州爆發(fā)禽流感時(shí)Skeeles將IFT首次用于AIV的檢測(cè)。IFT最早用于病毒的鑒定和定位病毒感染細(xì)胞中特異性抗原,主要是核內(nèi)熒光;用MP抗原的熒光抗體主要出現(xiàn)胞質(zhì)熒光,核內(nèi)也有部分熒光。
用于禽流感病毒的診斷常用直接熒光抗體法,即在組織觸片上直接染色,以熒光顯微鏡檢查熒光,一種AIV的熒光抗體可用來(lái)檢測(cè)不同亞型的其他病毒。
IFT用于診斷具有快速、簡(jiǎn)便、敏感性好的特點(diǎn),而且費(fèi)用較低。其敏感度同病毒的分離鑒定相當(dāng),有時(shí)高于用雞胚進(jìn)行的病毒分離。但是需要注意的是如何避免和降低標(biāo)本中出現(xiàn)的假陽(yáng)性問(wèn)特異性熒光)問(wèn)題。
對(duì)一株雜交瘤細(xì)胞分泌的流感病毒的單克隆抗體進(jìn)行檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)間接固相免疫熒光技術(shù)的敏感性比HI高 40-150倍。間接免疫熒光技術(shù)也可以用來(lái)檢測(cè)核蛋白(NP)基質(zhì)蛋白(MP)抗原與抗體的反應(yīng),其敏感性很高。但對(duì)抗原制備要求較高,需用非離子型去污劑對(duì)純化的病毒粒子進(jìn)行裂解。
2.6 酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)
1974年Jenning等首先用ELISA對(duì)注射流感病毒所產(chǎn)生的抗體消長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行了檢測(cè),Lanbre認(rèn)為ELISA的敏感性遠(yuǎn)高于HI補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)。Meulemans(1987)對(duì)ELISA.AGP,HI檢測(cè)AIV抗體 進(jìn)行了比較研究,發(fā)現(xiàn) AGP和 ELISA一樣均能檢測(cè)型特異性抗原(抗體),但敏感性遠(yuǎn)低于ELISA,HI適用于亞型的檢測(cè),其敏感性不如ELISA。1993年,Shodihall用混合纖維素脂膜或硝酸纖維素膜代替微量反應(yīng)板,建立了快速診斷的DAS~ELISA,大大縮短了診斷時(shí)間,并可保留ELISA的特異性、敏感性,其結(jié)果又不需要特殊儀器分析,可用肉眼判定。
隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所的李海燕等用表達(dá)禽流感病毒核蛋白的桿狀病毒感染S。昆蟲細(xì)胞,以其表達(dá)產(chǎn)物制備抗原,建立了以桿狀病毒系統(tǒng)表達(dá)的AIV核蛋白為抗原的禽流感間接(重組核蛋白)ELISA診斷技術(shù)(rNP-ELISA,確定了其最適工作條件,并對(duì)3 138份雞血清進(jìn)行了檢測(cè),實(shí)驗(yàn)證明,rNP-ELISA與全病毒間接ELISA(AIV-ELISA),AGP及HI的符合率分別為99.9%,97.1%,98.8%;并能100%檢出AGP陽(yáng)性及疑似HI陽(yáng)性的血清樣品,這證明了rNP-ELISA是檢測(cè)A型禽流感病毒血清特異性抗體的一種特異、敏感、微量??旖?、經(jīng)濟(jì)的血清學(xué)診斷技術(shù)。
ELISA方法的敏感性和特異性與抗原的純度直接相關(guān)。1984年Abraham等報(bào)道了抗原快速提純法,所需時(shí)間比常規(guī)法縮短10倍,并且研究結(jié)果表明應(yīng)用提純抗原幾乎全部排除了假陽(yáng)性反應(yīng)。
目前美國(guó)Kiregard Reery和Labortories有試劑盒出售。ELISA成為AI流行病學(xué)普查及早期快速診斷的最有效和最實(shí)用的方法。
3 分子生物學(xué)技術(shù)
3.1 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)及反轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈反應(yīng)(RT——PCR)
PCR是近來(lái)發(fā)展成熟起來(lái)的一種體外基因擴(kuò)增技術(shù),能在數(shù)小時(shí)內(nèi)使DNA呈指數(shù)增加,已成功地用于多種病毒的基因檢測(cè)和分子流行病學(xué)調(diào)查等。其檢測(cè)原理為:尋找傳染性因子的特異DNA序列,對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行PCK擴(kuò)增。如果檢測(cè)出了相應(yīng)的擴(kuò)增帶,則判為陽(yáng)性反應(yīng);反之,無(wú)擴(kuò)增帶則為陰性反應(yīng)。
鑒于引起致病的禽流感病毒多是H5和H7血清亞型,在PCR技術(shù)的基礎(chǔ)上,崔尚金等(1998)建立了一種直接檢測(cè)禽糞樣和雞胚尿囊液中AIV已亞型RNA的RT-PCR反應(yīng),并將此法與AGP和電鏡技術(shù)作了比較,結(jié)果表明引物的特異性決定了產(chǎn)物的特異性,并且該方法靈敏度高,檢測(cè)過(guò)程僅需到。時(shí)左右,并且大大縮短了感染后的檢出時(shí)間。
應(yīng)用毛細(xì)管PCR(15分鐘30個(gè)循環(huán))代替常規(guī)PCR(2.5個(gè)小時(shí)30個(gè)循環(huán))以進(jìn)一步縮短檢測(cè)時(shí)間的研究也已展開并進(jìn)入更深入的領(lǐng)域,以期用于不同樣品(組織、組織液、分泌液、糞便等)的檢測(cè),區(qū)分高致病力毒株和低致病力毒株與非致病力毒株,從而深入探討該方法在AIV的臨床早期診斷,流行病學(xué)調(diào)查及發(fā)病機(jī)制中的應(yīng)用價(jià)值,為我國(guó)AIV的綜合防治措施做出貢獻(xiàn)。
3.2 核酸探針技術(shù)
核酸分子雜交技術(shù)是目前生物化學(xué)和分子生物學(xué)研究應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,是定性和定量檢測(cè)特異性DNA或RNA的有力工具。
核酸探針技術(shù)的原理:在進(jìn)行雜交時(shí),用一種預(yù)先分離純化的已知DNA或RNA序列片段去檢測(cè)未知的核酸樣品,對(duì)作檢測(cè)用的已知DNA或RNA序列片段加以標(biāo)記的片段就稱為核酸探針。作為核酸探針的DNA或RNA是各種病原微生物基因的一部分。在變性分開的待檢DNA或RNA單鏈中加入與其有互補(bǔ)作用的核酸探針。探針在一定條件下就能與原來(lái)變性分開的DNA或RNA單鏈上的互補(bǔ)區(qū)段形成氫鍵,從而結(jié)合成雜交雙鏈,通過(guò)洗滌,除去末雜交上的標(biāo)記物,然后進(jìn)行放射自顯影,即可確定原待檢樣品有無(wú)與探針互補(bǔ)的DNA或ILNA序列。
Bashiruddin等(1991)報(bào)道了擴(kuò)增HA基因來(lái)分析致病毒株與非致病毒株的差異,證實(shí)了致病毒株與非致病毒株氨基酸的差異,顯示了本方法的應(yīng)用前景。
3.3 熒光PCR法
利用生物學(xué)手段,用熒光PCR方法快速檢測(cè)禽流感病毒的方法已在北京通過(guò)專家鑒定,這一研究成果不僅在國(guó)內(nèi)屬于首次,而且在國(guó)際上也屬于先進(jìn)水平。它與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法雞胚病毒分離相比,不僅無(wú)需做雞胚病毒分離培養(yǎng),而且時(shí)間也由原來(lái)最短的21天縮短為4小時(shí)。
4 電鏡技術(shù)
由于流感病毒為正粘病毒,屬于形態(tài)特征性強(qiáng)的病毒,因而可用電鏡技術(shù)來(lái)診斷,為提高禽流感的檢出率,除樣品制備技術(shù)外,取病料的部位和時(shí)間也是獲得準(zhǔn)確檢驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵。病料的采集部位及取材時(shí)間應(yīng)根據(jù)禽流感病毒在動(dòng)物體內(nèi)的分布特征及其感染特性而定。
5 展 望
在以上各種檢測(cè)方法及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,將PCR技術(shù)與ELISA技術(shù)結(jié)合起來(lái),建立一種新的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)AIV的方法,將有較大的研究?jī)r(jià)值。其實(shí)驗(yàn)原理(以此類方法中最簡(jiǎn)單的雙引物雙標(biāo)記法為例)如下:
PCR的一對(duì)引物中,其中一種引物用生物素標(biāo)記,另一種引物用地高辛標(biāo)記,酶標(biāo)微孔板上用生物素的親和素包被(生物素的親和素與生物素特異的結(jié)合)。PCR擴(kuò)增后經(jīng)純化去除引物、dNTP、引物二聚體等小分子后,將PCR擴(kuò)增后純化片段加入微孔板中。此時(shí),微孔板上包被的生物素親和素將與引物上的生物素結(jié)合而捕捉了PCR片段,再在微孔板中加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的抗地高辛抗體,該抗體將與另一引物上的地高辛結(jié)合,從而形成生物素親和素一生物素一PCR片段一地高辛一抗地高辛一酶的復(fù)合物。加入酶的相應(yīng)底物進(jìn)行顯色,便可判斷PCR擴(kuò)增的有無(wú)。由于該方法是PCR技術(shù)和ELISA技術(shù)的結(jié)合,所以它是一種兩級(jí)放大系統(tǒng),即PCR放大和ELISA放大,故而它的靈敏度更高。同時(shí)這種方法避免了PCR產(chǎn)物分析時(shí)的電極及染色過(guò)程,所以更為快捷、簡(jiǎn)便、靈敏。
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