【简述】腺病毒的实验室诊断方法及其特点

添加时间:2022年5月6日

【简述】腺病毒的实验室诊断方法及其特点

【简述】腺病毒的实验室诊断方法及其特点

   

 

腺病毒(adenovirus, AdV)可引发人兽共患的急性传染病。优化检测技术对该病毒早发现、早确诊、早治疗的防控具有重要意义。本文总结了近年来AdV的检测技术与方法,从病毒分离鉴定、形态学观察、核酸检测、抗原检测及特异性抗体检测等5个方面分别介绍数种诊断方法,涉及科研、临床及养殖等多个领域,为该病毒的防控提供检测技术参考。

 

1、病毒分离鉴定

病毒分离是一种病毒诊断的经典方法,被称为金标准。

   优点:最基本、简单

   缺点:费时费力、主观性强

 

2、病毒形态学观察

 

    1)光学显微镜(optical microscope, OM)观察

OM 观察用于病毒的初步鉴定,病变细胞外观或核内包涵体可判断病变状态及位置。易感细胞一旦被感染,立即病变,病变初期呈网络状,病变范围扩大的同时,细胞出现融合现象,产生合胞体,变圆。

          优点:简单、快速、直观

          缺点:主观性强

 

    2)电子显微镜(electron microscope, EM)观

 EM 观察用于病毒的进一步鉴定,可直接观察腺病毒的结构形态。

          优点:快速、直观、分辨率高

          缺点:灵敏度不高、三位结构平面化

 

    3)荧光显微镜(fluorescence microscope, FM)观

荧光显微镜观察是通过紫外线对被测样品的照射,从产生的荧光来判断样品的形状或位置的一种观察方法。

          优点:快速、灵敏度较高、特异性和准确性较高

 

    4)显微镜与X 射线晶体学的结合使用

与X 射线晶体学结合使用的显微镜观察方法,会使腺病毒三维形态和分子结构,甚至是病毒粒子的组装过程均可观察的更加具体。    

     优点:腺病毒三维形态、分子结构和组装过程观察的更加具体

     缺点:分辨率低

 

3、病毒核酸检测

 

六邻体蛋白(Hexon)是由Hexon基因编码的腺病毒主要衣壳蛋白之一。Hexon高度保守,现已有不少分子生物学方法是利用这段基因构建检测方法。

 

    1)聚合酶链式反应(polymerase chain reation, PCR)检测

     优点:快速、特异性好、灵敏性高

     缺点:存在污染的风险,容易出现阳性结果

 

    2)实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,  RT-qPCR)检测

RT-qPCR是在PCR定性的基础上,实现了定量的扩增方法。RT-qPCR与DNA结合的化学制剂主要包括2种,一是荧光染料,二是荧光基团标记的探针。

     优点:可重复性良好、特异性更强、灵敏高效、抗干扰能力强、有临床应用性、临床诊断快速、经济简便

     缺点:仪器昂贵、试剂耗材成本高

 

    3多重PCR(multiplex PCR)检测

多重PCR是指通过2个及以上的引物(最好不超过5个),在相同反应体系和反应程序内,同时扩增出多个核酸片段,鉴别检测多种病原体的反应,因此该方法更为经济。

     优点:快速简单、特异性强、敏感性高、稳定性好、可鉴别多种病原体核酸

     缺点:操作繁琐、难区分于目的条带大小接近的非特异性扩增产物


    4)纳米粒子PCR(Nano PCR)检测

Nano PCR是通过纳米材料对PCR反应进行调控,提高扩增特异性和灵敏度,加快反应速度。

     优点:扩增特异性提高、扩增灵敏度增加、反应速度加快

 

    5)巢式PCR(Nested Polymerase Chain Reation, nPCR)检测

nPCR是通过利用两对引物进行两轮PCR扩增的变异的聚合酶链式反应。由于第二轮PCR的引物来源于第一轮PCR的产物,因此比传统PCR扩增的灵敏度和特异性高约100倍。

     优点:灵敏度高、特异性好、无交叉反应现象

    6)二温式PCR(“V”型PCR)检测

“V”PCR是指退火温度和延伸温度一致的PCR扩增反应,每个循环只包括两个温度,简称二温式。

     优点:快速简便、特异性强、耗时短

     缺点:反应体积过大,扩增片段过长、退火延伸温度与聚合酶的最佳反应温度差异较大

    7)环介导等温核酸扩增技术(loop-mediated isothermal amplification, LAMP)检测

LAMP是通过自动循环的链置换反应,实现目的基因高效扩增的检测方式。

     优点:灵敏度极高、特异性超强、耗时成本少、结果可视化

  

4、病毒抗原检测

 

    1)酶联免疫吸附性试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)

ELISA指将可溶性的抗原或抗体包埋在固相载体上,加入待测血清,利用抗原抗体结合的专一性进行免疫反应,经洗涤后用酶标二抗与抗原抗体复合物结合显色的定性定

量的检测方法。

     优点:重复性和准确性良好、敏感性和特异性较高、操作简单、成本减低、高通量、实验环境要求低

     缺点:容易出现假阳性


    2)免疫荧光技术(immunofluorescence technique, IFA)

IFA是根据被荧光标记的已知特异性抗体,与待测抗原同时孵育,在FM观察,鉴定未知抗原的方法。

     优点:快速简单、特异性高、耗时较短

     缺点:灵敏性有限、且效果有时不理想


    3)免疫酶法(immunoenzymatic assay, IEA)

IEA 的方法和原理基本和IFA一样,区别在于已知的特异性抗体是用酶来标记的,酶通过催化底物形成有色物质,在OM下即可观察,方便快捷、特异性高,但IEA不够灵敏、不适用于所有病原体。

     优点:方便快捷、特异性高

     缺点:不够灵敏、不适用于所有病原体

 

5、病毒特异性抗体检测

 

    1)中和试验(neutralization test, NT)

NT是根据病毒的特异性抗体是否被中和,致使失去致病力而建立的免疫学试验,可用于病原体鉴定和确定血清型。NT主要包括2类,一是细胞病变法,二是基因报告法,前者耗时较长且结果观察主观性强,后者则耗时较短、操作简单、灵敏度高、结果观察相对客观。

     优点:耗时较短、操作简单、灵敏度高

     缺点:实验操作相对复杂、对实验环境要求相对较高、耗费成本相对较多


    2)琼脂扩散试验(agar gel precipitation test, AGPT)

AGPT不能对毒株进行分型,是一类可溶性抗原与相应抗体在琼脂糖凝胶中进行特异性结合的沉淀试验,结果出现白色沉淀线时为阳性,反之为阴性。

     优点:操作简便、灵敏性和特异性较好、成本较低、耗时较短、结果可长期保存

    3)血凝抑制试验(hemagglutination inhibition test, HI)

HI是通过病毒颗粒表面的血凝素(HA)蛋白与受体特异性结合,干扰HA蛋白与红细胞受体结合出现抑制现象。HI同样操作简便,并且具有试验要求低和成本可控的优点。

     优点:操作简单、试验要求低、成本可控

 

 

参考文献:

【1】腺病毒诊断方法的研究进展

编辑:Jason | 校对:Harris | 责编:Hillson

 
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公司简介

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德国维润赛润(Institut VirionSerion GmbH)成立于1978年,是国际知名的诊断产业原料生产商和供应商。公司的研发和生产基地位于德国维尔茨堡,已通过DIN EN ISO 13485质量体系认证,拥有三级生物安全实验室(P3实验室)。经过了40余年的发展,公司构建了丰富的生物原料产品线,主要包括天然抗原、重组抗原、人源化单克隆抗体和磁珠等。

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