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诺如病毒的实验室检查

2021.5.17

诺如病毒是一组杯状病毒科的病毒,以前也称之为“诺瓦克样病毒”。诺如病毒感染影响胃和肠道,引起胃肠炎或“胃肠流感”。“胃肠流感”不同于流感病毒引起呼吸道疾病的流感。


   诺如病毒感染性腹泻是由诺如病毒属病毒引起的腹泻,具有发病急、传播速度快、涉及范围广等特点,是引起非细菌性腹泻暴发的主要病因。诺如病毒感染性强,以肠道传播为主,可通过污染的水源、食物、物品、空气等传播,常在社区、学校、餐馆、医院、托儿所、孤老院及军队等处引起集体暴发。


   诺如病毒遗传高度变异,在同一时期和同一社区内可能存在遗传特性不同的毒株流行。诺如病毒抗体没有显著的保护作用,尤其是没有长期免疫保护作用,极易造成反复感染。 


   诺如病毒感染性腹泻在全世界范围内均有流行,全年均可发生感染,感染对象主要是成人和学龄儿童,寒冷季节呈现高发。美国每年在所有的非细菌性腹泻暴发中,60-90%是由诺如病毒引起。荷兰、英国、日本、澳大利亚等发达国家也都有类似结果。在发展中国家,诺如病毒感染性腹泻普遍存在,也常引起暴发流行。在我国5岁以下腹泻儿童中,诺如病毒检出率为15%左右,血清抗体水平调查表明我国人群中诺如病毒的感染亦十分普遍。1995 年,我国报道了首例诺如病毒感染,之后山西、北京、安徽、福州、武汉、广州等地区先后发生多起诺如病毒感染性腹泻暴发疫情。


   标本采集


   粪便标本应在发病首日采集,至多不能超过发病急性期(48~72h),此时为稀、软便,病毒排出量最多。一次流行,至少采集10例患者粪便,每份标本量约1~5ml,成形便和肛拭子诊断意义很小。标本置4℃可存放2~3周,运送也要低温条件。病人呕吐物是粪便标本的最佳补充,有助于病原的诊断。该标本的采集、储存和运送条件同于粪便。从流行病学角度出发,在水、食物或其它外环境标本中检出NV意义重要。需注意检测技术要锁定在高度怀疑的传播媒介上,尽早采样并置4℃存放,若是饮用水,需用大容量(5~100L)浓集病毒后检测。


   实验室检查


   电镜法


   直接电镜法(EM)和免疫电镜法(IEM),EM 法观察的灵敏度较低,要求每毫升粪便样品中至少有大约 106个病毒粒子,因此只能用于患病早期病毒大量排出时采集的样本检测。IEM 法比 EM 法的敏感性可提高 100 倍,主要应用患者恢复期血清捕捉同型抗原,从而增加检出率。电镜法的缺陷在于设备昂贵,不能广泛普及;检测结果与操作者的技能和经验有直接关系;灵敏度相对较低;不适于大规模流行病学调查。


   免疫法


   包括放射免疫法(RIA)、生物素-亲和素免疫法(Biotin-Avidin Immunoassy)和酶联免疫法(ELISA)。RIA法的灵敏度比IEM 法可 提高10~100倍,可以检测出抗体升高的水平,为流行病学提供更有参考价值的资料。RIA 法的不足之处在于它需要 6 d,且需要放射性同位素标记。为了简化方法,美国疾病预防控制中心建立了生物素-亲和素免疫法,其灵敏度与 RIA 法相当,目前该方法已成为美国疾病预防控制中心检测NLV抗原和抗体的标准实验方法之一。1992年Jiang 等重组杆状病毒表达诺如病毒(NV)衣壳蛋白成功后,建立起的 NV 酶联免疫检测方法快速、灵敏、经济,其不足之处是免疫反应的株型特异性太强,所以应用范围还比较窄。酶链免疫法特异性强,灵敏度高,诊断迅速,且较经济,是目前可广泛应用的检测方法。由于NLV培养还未成功,原来用作试剂的病毒抗原数量受到限制,现在,用分子生物学技术已经可以人工重组NV的衣壳蛋白,从而解决了上述问题。 


   分子生物学检测方法


   杂交技术和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)除了能更准确、灵敏地检测标本中的NV,尤其是低浓度的NV感染外,最大的优点在于可以进一步对病毒进行基因型的研究,不会受到获得分型单克隆抗体的限制,对流行病学研究具有重要意义。 


   等温核酸扩增法 (NASBA)直接扩增RNA 来检测 NV,样品中病原RNA得到指数级扩增,产物通过琼脂糖凝胶电泳或斑点印迹杂交鉴定结果。该方法的灵敏度略低于 RT-PCR 法;整个过程只有一步RNA扩增,避免了RT-PCR存在的RNA交叉污染;缩短了操作时间;假阳性率低。


   食物中NV的检测


   RT-PCR检测食物中NV存在样品病毒量含量低,样品量大且成分复杂等问题,因此病毒富集浓缩、样品处理是检测的关键,其中有两个重要方面影响检测结果,一是样品中病毒浓缩后的回收率,二是抽提核酸的完整程度和纯度。


   病毒浓缩


   病毒浓缩 NV 浓缩方法一般分为两大类,一类为有机絮凝沉淀法,主要使用聚乙二醇(PEG)沉淀,PEG 是具有强烈吸水性以及凝聚和沉淀蛋白作用的高分子聚合物,先改变样品 pH 值,使毒粒与样品微粒分开,PEG 把病毒沉淀下来,达到浓缩的目的。目前对于固体样品 PEG 沉淀法是最有效的浓缩方法。
 

    膜过滤法是另一类有效浓缩病毒的方法,通过改变膜的pH值使之与带有电荷的毒粒结合捕捉病毒,这种方法通常用在浓缩大体积的黏度小、内容颗粒小的液体食品或水中。检测海水、生活污水中的NV曾用过这种方法,为瓶装水和其他饮料浓缩NV提供了参考。


   核酸提取


   食品样品成分复杂,所含有的脂肪、蛋白质、金属离子等物质都是 RT-PCR 反应抑制因子。NV是单链RNA病毒,核酸提取方法的优劣取决于两个方面:核酸的质量和去除抑制因子的能力。目前应用较成熟广泛的是胍法 RNA 提取法,即(异)硫氰酸胍-苯酚-氯仿联合裂解抽提法,该方法改进后制成市售的TRIzol、RNAzol、Ultraspec 等产品,与石英砂、磁珠等多孔颗粒相结合,已结合了poly(dT) 或特异探针的磁珠能较高程度的提纯mRNA,去除反应抑制因子。石英砂或磁珠纯化 RNA与传统的有机试剂(异丙醇、乙醇)沉淀 RNA 相比起来,效果较好,只是成本偏高。


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