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目的: 建立流式微球載體技術(FMA)檢測腎綜合征出血熱(HFRS)患者血清抗HFRS 病毒特異性抗體IgM和IgG及細胞因子含量的新方法。方法: 選擇28例臨床確診的HFRS患者及20例健康人血清標本, FMA定量檢測抗HFRS 病毒IgM和IgG; 定量檢測細胞因子IL6和TNFα。檢測結果與ELISA法進行比較。結果: FMA檢測HFRS患者抗HFRS病毒IgM和IgG的陽性率分別為92.85%和71.43%, 健康對照組的抗體陽性率(假陽性率)為0; HFRS患者血清IL6和TNFα的含量分別為(532.62±397.19) ng/L和(392.68±177.68) ng/L, 明顯高于健康對照組(38.77±20.32)ng/L(P
【關鍵詞】 腎綜合征出血熱; IL6; TNFα; 流式細胞術; 免疫酶技術
[Abstract]AIM: To establish a flow microbeads assay (FMA) to examine the level of hemorrhagic fever with renal syndrome virus (HFRS V.) specific IgM, IgG and cytokines in HFRS patients. METHODS: Serum samples from 28 cases of HFRS and 20 healthy controls were studied. Serum levels of antiHFRS V. antibodies were qualified and inflammatory cytokines IL6 and TNFα were quantified by FMA. The results were compared with the results by ELISA. RESULTS: FMA showed that the positivity rates for antiHFRS V. IgM and IgG were 92.85% and 71.43%, respectively. None was detected positive in healthy control group. The serum level of IL6 and TNFα in HFRS group were (532.62±397.19) ng/L and (392.68±177.68)ng/L, respectively, which were significantly higher than that in healthy control group (38.77±20.32 ng/L and 15.91±6.91 ng/L, P
[Keywords]hemorrhagic fever with renal syndrome; IL6; TNFα; Flow cytometry; immunoenzyme technology
腎綜合征出血熱(hemorrhagic fever with renal syndrome, HFRS)是由HFRS病毒引起的自然疫源性急性病毒性傳染病。臨床上, 檢測特異性IgM、 IgG和細胞因子的方法仍以ELISA法為主, 該技術是以包被在酶板上的抗原(或抗體)與標本中的抗體(或抗原)反應, 形成抗原抗體復合物, 再用酶標二抗和酶底物顯色, 通過酶標儀檢測。該方法的靈敏度存在缺陷, 并且是一種非均相法檢測, 必需將未結合的抗體和酶標二抗分離出去后才能進行讀數, 因而增加了操作時間、 操作步驟和系統誤差。
流式微球載體技術 (flow microbeads assay, FMA) 是利用流式細胞術(FCM)和高聚分子微球載體技術檢測可溶性生物分子的新技術。原理是在聚苯乙烯微球上進行抗原抗體反應, 用熒光物質標記的二抗為示蹤劑, 通過流式細胞儀進行檢測。該方法靈敏度高, 可作均相法分析, 減少了操作步驟和時間。我們采用FMA檢測HFRS患者血清異性IgM、 IgG及細胞因子含量, 并與ELISA方法進行了比較。
1 材料和方法
1.1 材料
陜西省疾病預防控制中心病毒研究室提供的HFRS患者血清28例, 其中男18例, 女10例, 年齡17~52歲, 平均年齡30.6歲。FACSCalibur流式細胞儀、熒光校準微球(Flow check)購自美國BD公司。FMA 試劑盒由比利時魯汶大學醫學院饋贈。HFRS病毒抗體定性檢測試劑盒主要成分包括: 基因工程重組漢灘病毒抗原包被聚苯乙烯微球, 熒光素(FITC)標記羊抗人IgM和IgG, 陰性對照血清和陽性對照血清。人IL6和TNFα試劑盒主要成分包括: 鼠抗人IL6或TNFα抗體包被聚苯乙烯微球, 熒光素(FITC)標記鼠抗人IL6和TNFα抗體, 不同濃度梯度的IL6和TNFα標準品。腎綜合征出血熱病毒 IgM、 IgG檢測試劑盒購自北方生物技術研究所, IL6、TNFα生物素親和素酶聯免疫技術法檢測試劑盒購自晶美生物工程有限公司。
1.2 方法
1.2.1 FMA檢測血清特異性抗體
(1)血樣采集: 空腹抽取HFRS病人和健康人靜脈血2 mL, 分離血清,-20℃保存。(2)檢驗方法: ①管1空白對照: 只加微球載體。管2零標準管: 加微球載體和標記抗體。管3 陰性對照。管4 陽性對照。管5此管開始為待測樣本管。②加微球載體: 各管加樣本稀釋液100 μL。所有管加微球載體10μL/管 , 輕柔震蕩混勻。③加待測樣本: 管3加陰性對照10μL、 管4加陽性對照10μL。待測樣本管加待側樣本10μL, 輕柔震蕩混勻, 置2~8℃孵育 20 min。④清洗離心: 加PBS 4 mL/管, 3 000 g離心6 min。棄上清, 存留管底微球沉淀約100 μL。⑤標記從管2開始, 各管加標記抗體10μL, 震蕩混勻, 置2~8℃ 、 避光20 min。⑥分析每管加PBS 0.4 mL, 輕柔震蕩混勻后上流式細胞儀分析: 上機檢測前, 用熒光校準微球校正流式細胞儀光路和流路, 使變異系數值(CV)在2.0之內。依次上樣, 計數>500, 得到每個測定樣本熒光強度。(3)結果判定: ① 臨界值(cutoff值)計算: 臨界值=陰性對照熒光強度值×2.1。②陽/陰性結果判定: 測定樣本熒光強度值≥臨界值為抗體陽性。測定樣本熒光強度值
1.2.2 FMA檢測血清IL6和TNFα的含量
設置空白對照: 只加微球載體。零標準管: 加微球載體和標記抗體和標準品管。標準品管最終濃度分別為800、 400、 200、 100、 50 ng/L, 用Weitongcount制作標準曲線。操作步驟詳見產品說明書。
1.2.3 ELISA法檢測血清特異性抗體及IL6和TNFα的含量
按照試劑盒說明操作。血清IgM和IgG檢測結果判斷采用目測法, 根據顯色深淺判陽性或陰性。IL6和TNFα檢測結果: 在酶標儀上檢測吸光度值, 用CurveExpert1.3統計軟件, 繪制標準曲線, 并計算標本中細胞因子含量, 其IL6和TNFα濃度以ng/L表示。
1.2.4 統計學分析
應用SPSS10.0統計軟件包進行統計分析。IgM、IgG、IL6和TNFα的表達水平, 符合正態分布以x±s表示。兩組樣本間均數的比較, 采用t檢驗; IgM和IgG陽性率比較采用χ2檢驗; 將IL6和TNFα做相關分析, 計算相關系數(r)和P值, P
2 結果
2.1 FMA與ELISA方法檢測血清特異性抗體
結果見表1、 2。經χ2檢驗, 兩種方法的陽性率比較差異無統計學意義(χ2=1.33, P>0.05), 兩種方法符合率IgM和IgG均為11/14=78.6% , 兩種方法高度相關。FMA檢測血清抗體結果見圖1, 其中IgM兩組比較P
2.2 FMA與ELISA方法檢測血清IL6和TNFα的含量
ELISA法結果見表3, FMA法結果見表4, 圖2。患者和健康人比較P0.05); IL6 的r值為0.215, P值為0.461(P>0.05), 兩種方法比較均無相關關系, 提示二者無明顯統計學意義。表3 ELISA方法檢測血清 IL6和TNFα的含量(略)表4 流式微球載體法檢測血清 IL6和TNFα的含量(略)
3 討論
研究表明, 人群感染HFRS病毒后僅少數人發病, 大部分人呈隱性感染狀態, 患者感染后抗體出現早, 發熱1~2 d即可檢測出lgM抗體, 第7~10天達高峰; 第5~7天可檢測出lgG抗體, 第14~20天達高峰。
在不同的抗體成份中, 對機體起免疫保護作用的主要是由漢灘病毒G1和G2糖蛋白刺激產生的中和抗體和血凝抑制抗體。細胞免疫在對HFRS病毒感染的免疫保護中同樣起重要作用。一些細胞因子的水平在HFRS的不同病期也有明顯變化[1]。
ELISA法常被用于IgM、IgG及細胞因子等檢測, 但因所需樣品量大、精確度小、費時等, 并且一次只能檢測一種成分, 這些都限制了方法的檢測范圍與前景。傳統的FCM因只能檢測顆粒性物質, 因而限制了流式細胞術的使用。FMA法有機地整合了有色微球、激光技術、流體力學、高速數字信號處理器和計算機運算法則, 在各種應用中的檢測結果與傳統的ELISA基本一致, 但有著ELISA無法比擬的優越性: ①通量大; ②標本利用率高; ③特異性強; ④敏感度高, 動力學范圍寬; ⑤液相反應; ⑥節約人力資源; ⑦重復性好。此外, 吳煦等采用流式免疫微球芯片技術分析特異性血小板自身抗體及其他物質, 與微孔板改進抗原捕獲ELISA(MACE)進行比較, 兩種試驗結果高度相關[2]、穩定性和重復性較好[3]、精確度較ELISA 要好, 能同時進行多個成分的分析[4]。
我們將FMA應用到HFRS患者血清異性IgM、IgG及細胞因子含量的檢測, 采用間接免疫熒光FMA定量檢測人血清中HFRS病毒抗體IgM和IgG; 采用雙抗體夾心免疫熒光FMA定量檢測人IL6和TNFα, 檢測結果與ELISA法進行比較, FMA檢測HFRS患者抗HFRS病毒IgM和IgG的陽性率分別為92.85%和71.43%, 健康對照組的抗體陽性率(假陽性率)為0; HFRS患者血清IL6和TNFα的含量分別為(532.62±397.19)ng/L和(392.68±177.68)ng/L, 明顯高于健康對照組(38.77±20.32) ng/L(P
在我們檢測的患者中, 兩種方法檢測IgM的檢出時間均為發病第2天, 高峰均出現在發病第4~7天, IgG檢出時間均為發病第4天, 高峰均出現在發病第7~14天, 而這與以往的研究結果不完全相同。兩種方法不同的是FMA法檢測IgM、IgG可以定量, 而ELISA法不行。兩種方法檢測血清IL6和TNFα的含量比較, IL6顯著增高時間均為發病第4天, 高峰均出現在發病第4~7天, TNFα顯著增高時間均為發病第2天, 高峰均出現在發病第2~4天, 且IL6和TNFα的濃度呈正相關。這與江振友等[5]實驗結果趨勢相同。細胞因子在HFRS發病機制中所起的重要作用在國內外研究中多有論述。但采用FMA法于以上指標的檢測尚未見報道。本實驗結果HFRS患者血清中IL6和TNFα含量較健康對照組明顯升高, 推測HFRS患者發熱、 出血和腎臟損害等病理表現與細胞因子大量產生密切相關。
綜上所述, 利用FMA對HFRS病人血清異性IgM、IgG及細胞因子含量的檢測, 克服了以往ELISA法檢測技術的缺陷, 提高了HFRS檢測的準確度和重復性, 該方法可以更好的用于臨床, 推動HFRS檢測的研究與應用。并在HFRS發病機制的探討、 診斷及預后評價中有一定意義。
參考文獻
[1]Caughey Mc, hart CA. Hantavirus[J]. J Med Microbiol, 2000, 49: 587.
[2]吳煦, 王建中, 李傳保, 等. 流式免疫微球芯片技術分析特異性血小板自身抗體[J]. 中華檢驗醫學雜志, 2008, 31(1): 32-38.
[3]江敏, 陶德定, 肖徽, 等. 細胞可溶性蛋白質的流式微球技術定量檢測[J]. 中國組織化學與細胞化學雜志, 2007, 16(5): 617-618.