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实时荧光定量PCR 在流感病毒核酸检测中的应用

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  • 更新时间2015-09-18
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周雪花

云南省文山州疾病预防控制中心,云南文山 663000

[摘要] 目的 探讨实时荧光定量PCR在流感病毒核酸检测中的应用效果。方法 选取2009年9月—2013年12月在我州采集的流感样病例咽拭子2489件进行分析,采用实时荧光定量PCR对流感病毒核酸进行检测,观察检测阳性率和阳性样本的类型,以分析流感的流行趋势。结果 2009年9月—2013年12月共检出流感病毒核酸阳性676件,检测阳性率为27.16%;其中甲型H1N1病毒472件,占69.82%;季节性甲3亚型病毒126件,占7.54%;季节性甲1型病毒21件,占3.11%;乙型病毒6件,占0.89%;各类型流感病毒发生率之间差异具有统计学意义(P<0.05)。每年6~9月甲型H1N1病毒流感呈上升趋势,在10~11月达到高峰期;6~9月以季节性甲3亚型病毒为主要流行病株,10~11月甲型H1N1病毒成为主要流行病株。结论 实时荧光定量PCR是一种科学有效的检测方法,可对流感病毒核酸进行快速、准确的检测,分析流感病毒的流行规律,有效预防突发公共卫生事件的发生。

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关键词 ] 实时荧光定量PCR;流感;病毒核酸;检测;应用

[中图分类号] R440 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654(2014)10(a)-0178-02

[作者简介] 周雪花(1977-),女,汉族,本科,主管检验师,云南文山人,主要从事临床检验,微生物检验工作。

2009年3月份在墨西哥爆发甲型H1N1流感,并且迅速蔓延至全球,使人们意识到预防流感的重要性[1-2]。为了探讨实时荧光定量PCR在流感病毒核酸检测中的应用效果,本文选取2009年9月—2013年12月在我市某地区采集的流感样病例咽拭子2489件作为研究对象进行分析,结果汇报如下。

1资料与方法

1.1一般资料

资料来源于2009年9月—2013年12月在我州采集的流感样病例咽拭子2489件。

1.2方法

1.2.1采集2489件咽拭子是擦拭双侧咽扁桃体和咽后壁,剪去一部分放置在无菌病毒采样液中,以4℃的条件下保存,尽快送至实验室,其中疑似甲型H1N1病毒的病例采用A类包装。

1.2.2试剂和仪器采用STRATAGENE MX3000P 实时荧光定量PCR仪。试剂盒采用QIAGEN公司的Rneasy Mini Kit(Catalog#74104)病毒核酸提取试剂盒,及其配套的试剂,其阳性检测结果对比参照试剂盒配套说明书。

1.2.3检测方法RT-PCR快速检测试验步骤

(1)流感病毒核酸提取—QIAGEN公司的Rneasy Mini Kit(Catalog#74104):①取一支无菌、无酶的1.5ml Eppendorf管,加入500ul RLT。②取采样液(鼻拭子、咽拭子、胸水等)或病毒培养物(鸡胚尿囊液或细胞培养液)100uL,加入上述Eppendorf管中。③加5uL β-巯基乙醇,充分混匀。④加600uL 70%乙醇,于旋转混合器混匀。⑤从试剂盒中取出带滤膜的离心柱,并标上标本号。⑥将第4步的混合液分两次(每次600uL)吸入于滤柱中,12000rpm离心15 s,弃收集管中的离心液。⑦滤柱仍放回收集管上,将第4步的混合液全部吸入滤柱中,12000rpm离心15 s,弃收集管中液体。⑧于滤柱中加入700uLRW1,12000rpm离心15 s。⑨从试剂盒中取出一支新的2 mL收集管,将离心后的滤柱转到新的收集管上,于柱子中加入500ulRPE,12000rpm离心15 s弃收集管中液体。⑩滤柱放回收集管上,于滤柱中加入500uL RPE,13000~14000rpm离心2 min。 从试剂盒中取出一支1.5mL Eppendorf管,将滤柱转到新的1.5mL管上,于滤柱中加入30~50uL无RNA酶的水,室温静置1~3 min。 12000rpm离心1 min,弃滤柱。收集的离心液即为提取病毒的RNA,可以直接用于逆转录实验,或在-20℃以下保存,-30℃可保存3~4个月。

注意事项:①试剂盒中的RPE液用前需加44 mL无水乙醇,使终体积达到55 mL;②所有用过的枪头、收集管放入2%次氯酸钠消毒缸中过夜;③每步均需要更换枪头。

(2)在洁净缓冲间、二级生物安全柜配制RT—PCR(realtimePCR)反应液。(以下均存-20℃):

①一对特异引物和寡核苷酸探针(季节性FLuA、FLuB、H1、H3、H5、H7、H9等)。

手掌型离心机离心15~20 s后(防止突然开盖引物和探针飘走),按各自标注的OD值加入无酶水,混匀,离心即为储备液。依据说明书,各相应的一对特异引物(F、R)按2.5倍稀释、寡核苷酸探针(P)按5倍(有的为10倍稀释)即为使用液

②各季节性流感反应体系(按n+2用量配制)及其反应条件(需根据引物调整)。

RT-PCRMasterMix 12.5uL 60℃ 5min/50℃ 30min/95℃ 15min(1个循环)

RT-Mix 0.25uL 95℃ 15s/55℃ 30s/(收集荧光)/72℃ 30 s

DH2O5.75uL(45个循环)

F(5′上游引物使用液) 0.5uL 72℃ 5 min(1个循环)

R(3′下游引物使用液) 0.5uL

P(寡核苷酸探针使用液)0.5uL

③新甲型H1N1(猪甲流-2009)—北京金豪试剂反应体系(按n+2用量配制)及其反应条件。

H1N1各反应液2000 rpm离心10 s50℃30min/ 95℃3 min(1个循环)

(FLuA、SWH1、SWF FLuA、RNP内标)各20 uL 95℃ 15s/50℃ 30s/72℃1 min

各反应液分别加逆转录酶 0.35 uL(5个循环)

DNA聚合酶1 uL

(混匀离心) 95℃ 10s/55℃ 40s(收集荧光)(45个循环)

于提取间,反应体系20 uL+模板RNA提取液5 uL。进行PCR扩增反应。阳性:Ct值<35.0,并且呈现S形曲线, 阴性:Ct值为0。

1.3统计学方法

采用SPSS 17.0软件进行统计学分析,计数资料采用χ2检验,计量资料采用t检验,用(x±s)表示,P<0.05说明具有统计学意义。

2结果

2.1流感病毒核酸检测阳性率

2009年9月—2013年12月的2489件流感样病例咽拭子中,共检出流感病毒核酸阳性676件,阳性检出率为27.16%;其中甲型H1N1病毒472件,占69.82%;季节性甲3亚型病毒126件,占7.54%;季节性甲1型病毒21件,占3.11%;乙型病毒6件,占0.89%;各类型流感病毒发生率之间差异具有统计学意义(P<0.05)。结果见表1。

2.2流感病毒流行特征

每年6~9月甲型H1N1病毒流感呈上升趋势,在10月~次年3月达到高峰期;6~9月以季节性甲3亚型病毒为主要流行病株,10月~次年3月甲型H1N1病毒成为主要流行病株。

3讨论

流感之一种急性呼吸系统疾病,主要由流感病毒引起,临床症状主要表现为高热、酸痛、乏力、呼吸道症状等。流感传染性强、潜伏期短、传播迅速,可分为甲、乙、丙三种类型,其中以甲型流感对人们的威胁最大[3-4],因而必须加强对流感的检测和防控。

流感病毒致病能力较强,而且容易发生变异,而且人们对特异性菌株缺乏必要的免疫力,因而会导致流行暴发。相关研究表明,一场大型流感会导致整个地区的寿命降低[5],因而必须加强流感的防控,为此我市疾病防控中心采用实时荧光定量PCR对流感病毒核酸进行检测,取得了良好的效果。

实时荧光定量PCR检测具有明显的优点,相比于普通的RT-PCR检测来说,其实验周期更短,灵敏度更低,而且不容易造成实验室污染[6]。实时荧光定量PCR检测能够利用PCR对DNA的高效扩增、光谱技术的敏感性和探针技术的特异性,敏感性较高,重复性好,而且更为直观,操作简单,容易操作,采用闭管检测对实验室的污染能够降到最低,因而具有良好的实用性;采用磁珠法进行提取核酸,能够最大限度的结合核酸,而且清洗效率高,能够实现自动化提取,操作方便[7-8]。

通过本研究发现,2009年9月—2013年12月共检出流感病毒核酸阳性676件,检测阳性率为27.16%;其中甲型H1N1病毒最多,各类型流感病毒发生率之间差异具有统计学意义(P<0.05)。此外,每年9月~次年的3月甲型H1N1病毒流感呈上升趋势。这充分证明了实时荧光定量PCR检测的优势。

但是在实验室检测中要注意以下几点:①要对实验室区域进行严格区分,不同实验区域采取不同的专属器械;②在样品提取后能够进行立刻检测的要进行立刻检测,否则会降低检验的准确率,如果无法立即进行检测要进行冷冻保存;③整个检测过程要在低温环境下进行;④移动液也进行严密的校准,操作过程要熟练,防止发生遗漏事件的发生;⑤要注重检测过程中的污染问题,采取75%的乙醇对实验台面进行擦拭,对周围环境采取紫外线消毒,以减少污染的发生[9];⑥另外,相关研究也证明[10],尽管检测流感病毒核酸的试剂和仪器很多,但是并不是所有的试剂与仪器都能达到的最好的匹配,因此,在进行实验室检测时还要多次进行校准试验,针对不同的试剂和仪器进行匹配性试验比较,找出最佳匹配方案,使实时荧光定量PCR的检测结果更加快速、准确,敏感性、特异性更高。

综上所述,实时荧光定量PCR是一种科学有效的检测方法,可对流感病毒核酸进行快速、准确的检测,分析流感病毒的流行规律,有效预防突发公共卫生事件的发生。

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参考文献]

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[3]陈棋炯,孙永祥,丁水军,等.应用实时荧光定量PCR技术快速检测甲型H1N1流感病毒[J].中国卫生检验杂志,2010,1(6):1394-1396.

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[5]郭泗虎,王文华,张亮权,等.H3亚型猪流感病毒SYBR Green I实时荧光定量PCR检测方法的建立[J].中国预防兽医学报,2012,34(2):124-127.

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[8]熊杰,彭广能,王国俊,等.禽流感DNA疫苗重组质粒组织分布的实时荧光定量PCR方法建立[J].中国预防兽医学报,2011,33(3):203-207.

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(收稿日期:2014-08-05)