謝 輝,祁芝珍,楊曉艷,趙海紅,劉中凱,李 勝,張 琪
(青海省地方病預(yù)防控制所,青海 西寧 811602)
環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是一種新型恒溫核酸擴(kuò)增技術(shù),能否應(yīng)用于鼠疫現(xiàn)場觀點(diǎn)不一,本研究擬考察環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)檢測鼠疫實(shí)驗(yàn)感染動(dòng)物的敏感性及檢測時(shí)間,探討在鼠疫流行現(xiàn)場應(yīng)用LAMP技術(shù)的可行性。現(xiàn)將有關(guān)研究情況報(bào)告如下。
試劑及儀器:LAMP引物由北京擎科生物有限公司合成,Loopamp?朗報(bào)?DNA擴(kuò)增試劑盒(批號98004)、Loopamp熒光目視檢測試劑盒(批號98002)由北京成志科為生物科技有限公司提供;鼠疫膠體金免疫層析試紙(批號202001)由中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院微生物流行病研究所提供;中國細(xì)菌濁度標(biāo)準(zhǔn)吧管(批號2018-1)由中國藥品生物制品檢定所提供;恒溫水浴箱ZC-22Q由杭州卓馳儀器有限公司提供。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:小白鼠、 豚鼠、大耳白兔由重慶鵬鑫生物科技有限公司西安分公司提供。
培養(yǎng)基:赫氏培養(yǎng)基由青海省地方病預(yù)防控制所培養(yǎng)基室提供。
1.2.1 動(dòng)物感染
1.2.2 鼠疫耶爾森菌反向血凝試驗(yàn)(RIHA):
分別取制備的臟器懸液,按照鼠疫診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS279-2008)[1]方法進(jìn)行反向血凝試驗(yàn)。
1.2.3 細(xì)菌檢測
按照鼠疫診斷標(biāo)準(zhǔn)(WS279-2008)方法進(jìn)行細(xì)菌學(xué)檢測。
1.2.4 鼠疫膠體金免疫層析法(RGICA)試驗(yàn)
按1.2.1方法制備臟器懸液取上清液200 μL加入膠體金免疫層析試紙條檢測孔內(nèi),15 min后觀察結(jié)果:見兩條顯色帶視為陽性結(jié)果,僅見一條顯色帶視為陰性結(jié)果。同時(shí)做空白對照。
1.2.5 模板制備
采用煮沸法,取動(dòng)物臟器懸液于100 ℃水浴加熱10 min,離心(12000r/min)取上清液作為DNA模板。將模板置-20 ℃冰箱保存。
1.2.6 鼠疫耶爾森菌環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)(LAMP)試驗(yàn)
引物合成根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫(GenBank登錄號AF350075)公布的鼠疫耶爾森菌3a基因序列,用Priner Explorer version 4在線軟件設(shè)計(jì)LAMP引物,包括外引物F3、B3和內(nèi)引物FIP、BIP以及相應(yīng)的環(huán)引物(表1)。模板制備方法同1.2.5所示方法。
表1 引物序列
LAMP反應(yīng)體系及反應(yīng)條件:反應(yīng)體系(25μL)包括:2×Reaction Mix.(12.5μL)、混合引物(1μL。引物濃度:F3、B3為5pmol/μL,BIP、FIP為40pmol/μL)、Bst DNA聚合酶(1μL)、DNA模板(2μL)、熒光染料(1μL)、滅菌純水(補(bǔ)至25μL);使用恒溫水浴加熱(65℃)1 h。
LAMP檢出率為100%,檢測時(shí)間為1 h,細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)檢出率為100%,檢測時(shí)間最短需24 h,RIHA檢出率低于細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn),檢測時(shí)間為2 h,RGICA檢出率最低,檢測時(shí)間為15 min(表2)。
表2 各類動(dòng)物材料檢測結(jié)果
表3 LAMP與RIHA法檢測動(dòng)物材料的敏感性試驗(yàn)結(jié)果
1~12是不同稀釋度(40~81920)的LAMP可視化結(jié)果;13是陽性對照結(jié)果;14~15是陰性對照結(jié)果
為考察LAMP檢測鼠疫實(shí)驗(yàn)感染動(dòng)物的敏感性及檢測時(shí)間,探討在鼠疫流行現(xiàn)場應(yīng)用LAMP技術(shù)的可行性,我們在研究鼠疫菌的敏感性和特異性基礎(chǔ)上[2-3],對本研究目的進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)探索。RIHA試驗(yàn)是目前應(yīng)用廣泛的鼠疫診斷方法之一,資料表明該方法最低檢菌量是2.5~5萬個(gè)菌/mL[4],RGICA 是6萬個(gè)菌/mL[5],當(dāng)菌量低于2.5萬個(gè)菌/mL時(shí)RIHA、RGICA檢不出陽性結(jié)果,LAMP的最低檢菌量是20個(gè)菌/mL[2],實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,LAMP法檢測各種動(dòng)物臟器的陽性符合率為100%,LAMP 檢出率優(yōu)于RIHA、RGICA。本試驗(yàn)陽性結(jié)果呈綠色,陰性對照結(jié)果為桔紅色,肉眼觀察結(jié)果清晰,易判斷。
從檢測時(shí)間來看,細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)在材料新鮮情況下可做檢測且檢測時(shí)間最短(24h),而腐敗材料或患者用過抗生素,則不能對突發(fā)的鼠疫疫情做出快速判定;RIHA試驗(yàn)受反應(yīng)溫度等條件制約,結(jié)果判定依賴檢驗(yàn)人員專業(yè)層次及累積經(jīng)驗(yàn)因素的限制,最快的結(jié)果需2 h;RGICA檢測時(shí)間最短(15min),其方法是采用鼠疫單克隆抗體作為探針,捕捉特異性的FI抗原[6],具有較強(qiáng)的特異性,但敏感性不高,易漏診[7];LAMP法的特點(diǎn)在于不需要特殊儀器設(shè)備,在1 h內(nèi)即可觀察結(jié)果,結(jié)果直觀可靠,適合在野外疫區(qū)快速診斷。
本研究結(jié)果顯示,LAMP技術(shù)具有高度敏感性,1 h內(nèi)肉眼可判讀結(jié)果,在鼠疫流行現(xiàn)場應(yīng)用LAMP技術(shù)具有可行性。