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小兒常見(jiàn)病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)技術(shù)的構(gòu)建與臨床踐行一、引言1.1研究背景與意義兒童時(shí)期是個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵階段,然而,這一時(shí)期的兒童免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全,抵抗力相對(duì)較弱,極易受到各種病毒的侵襲。小兒常見(jiàn)病毒種類(lèi)繁多,如呼吸道合胞病毒、諾如病毒、副流感病毒等,這些病毒引發(fā)的感染性疾病在兒科臨床中極為常見(jiàn),嚴(yán)重威脅著兒童的健康。呼吸道合胞病毒是導(dǎo)致嬰幼兒下呼吸道感染的重要病原體之一,尤其在冬春季節(jié)高發(fā)。它主要通過(guò)飛沫傳播,感染后可引發(fā)毛細(xì)支氣管炎、支氣管肺炎等疾病,臨床表現(xiàn)為咳嗽、喘憋、呼吸急促等癥狀。對(duì)于6個(gè)月以下的嬰兒,感染呼吸道合胞病毒后發(fā)展為重癥的風(fēng)險(xiǎn)較高,可能出現(xiàn)呼吸衰竭、心力衰竭等嚴(yán)重并發(fā)癥,甚至危及生命。據(jù)相關(guān)研究統(tǒng)計(jì),在全球范圍內(nèi),每年有大量嬰幼兒因呼吸道合胞病毒感染而住院治療,給家庭和社會(huì)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。諾如病毒則是引起兒童病毒性腹瀉的主要病原體之一,具有高度傳染性,主要通過(guò)糞-口途徑傳播。諾如病毒感染全年均可發(fā)生,在學(xué)校、幼兒園等集體場(chǎng)所容易引起暴發(fā)流行。兒童感染諾如病毒后,常出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛等胃腸道癥狀,嚴(yán)重者可因脫水、電解質(zhì)紊亂而影響身體健康。特別是對(duì)于低齡兒童和免疫功能低下的兒童,諾如病毒感染可能導(dǎo)致病情遷延不愈,影響生長(zhǎng)發(fā)育。副流感病毒也是常見(jiàn)的呼吸道病原體,可引起兒童從輕微的上呼吸道感染到嚴(yán)重的下呼吸道感染等一系列疾病,如感冒、喉炎、支氣管炎、肺炎等。其感染癥狀與流感病毒感染相似,包括發(fā)熱、咳嗽、流涕、咽痛等,但病情通常相對(duì)較輕。然而,在某些情況下,如兒童免疫力較低或合并其他基礎(chǔ)疾病時(shí),副流感病毒感染也可能導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥,如呼吸衰竭等。傳統(tǒng)的小兒常見(jiàn)病毒檢測(cè)方法,如細(xì)胞培養(yǎng)、免疫熒光、酶聯(lián)免疫等,存在諸多局限性。細(xì)胞培養(yǎng)法雖然是病毒檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但操作繁瑣、耗時(shí)較長(zhǎng),一般需要數(shù)天至數(shù)周才能獲得結(jié)果,且對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和技術(shù)要求較高,難以滿足臨床快速診斷的需求。免疫熒光法和酶聯(lián)免疫法雖然相對(duì)快速,但靈敏度和特異性有限,容易出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果,影響診斷的準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法作為一種先進(jìn)的分子生物學(xué)技術(shù),在小兒常見(jiàn)病毒檢測(cè)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)基于PCR擴(kuò)增原理,通過(guò)引入熒光標(biāo)記探針或染料,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)PCR反應(yīng)過(guò)程中熒光信號(hào)的變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒核酸的定量檢測(cè)。其具有靈敏度高、特異性好、檢測(cè)速度快等特點(diǎn),能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成檢測(cè),為臨床早期診斷提供有力支持。例如,在呼吸道合胞病毒檢測(cè)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)能夠檢測(cè)到極低拷貝數(shù)的病毒核酸,大大提高了檢測(cè)的靈敏度,有助于早期發(fā)現(xiàn)感染病例。同時(shí),通過(guò)設(shè)計(jì)特異性的引物和探針,能夠準(zhǔn)確區(qū)分不同型別的呼吸道合胞病毒,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷。在諾如病毒檢測(cè)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)不僅能夠快速檢測(cè)出病毒的存在,還能夠?qū)Σ《据d量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定,為評(píng)估病情嚴(yán)重程度和治療效果提供重要依據(jù)。對(duì)于副流感病毒,該技術(shù)可以快速準(zhǔn)確地診斷感染,并與其他呼吸道病毒進(jìn)行區(qū)分,有助于臨床醫(yī)生制定合理的治療方案。因此,建立針對(duì)小兒常見(jiàn)病毒的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法,并將其應(yīng)用于臨床實(shí)踐,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。一方面,能夠?qū)崿F(xiàn)小兒常見(jiàn)病毒感染的早期快速診斷,為及時(shí)治療提供依據(jù),從而有效降低疾病的嚴(yán)重程度和并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),提高兒童的治愈率和生活質(zhì)量;另一方面,有助于對(duì)病毒感染的流行病學(xué)監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握病毒的傳播規(guī)律和變異情況,為公共衛(wèi)生防控措施的制定提供科學(xué)參考,對(duì)于保障兒童群體的健康具有重要的作用。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在小兒常見(jiàn)病毒檢測(cè)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量的研究工作,不斷探索新的檢測(cè)技術(shù)和方法,以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。國(guó)外在實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)應(yīng)用于小兒常見(jiàn)病毒檢測(cè)方面起步較早,取得了一系列重要成果。例如,在呼吸道合胞病毒檢測(cè)研究中,美國(guó)的一些研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)優(yōu)化引物和探針設(shè)計(jì),建立了高靈敏度和特異性的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法,能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出呼吸道合胞病毒的感染,并對(duì)病毒載量進(jìn)行精確測(cè)定,為臨床治療提供了有力的依據(jù)。在諾如病毒檢測(cè)方面,歐洲的相關(guān)研究利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),對(duì)不同基因型的諾如病毒進(jìn)行區(qū)分檢測(cè),深入研究了諾如病毒的流行病學(xué)特征和傳播規(guī)律,為疫情防控提供了科學(xué)指導(dǎo)。對(duì)于副流感病毒,日本的學(xué)者通過(guò)改進(jìn)實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)流程,提高了檢測(cè)的速度和重復(fù)性,能夠及時(shí)準(zhǔn)確地診斷副流感病毒感染,為臨床治療爭(zhēng)取了時(shí)間。國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域的研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。許多科研機(jī)構(gòu)和醫(yī)院積極開(kāi)展相關(guān)研究,建立了適合我國(guó)國(guó)情的小兒常見(jiàn)病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法。例如,國(guó)內(nèi)有研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)呼吸道合胞病毒,通過(guò)對(duì)大量臨床樣本的分析,篩選出了具有高度保守性的基因片段,設(shè)計(jì)出特異性的引物和探針,建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法在臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的性能,能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出呼吸道合胞病毒,為我國(guó)兒童呼吸道合胞病毒感染的診斷提供了有效的手段。在諾如病毒檢測(cè)方面,國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)對(duì)諾如病毒的分子生物學(xué)特性進(jìn)行深入研究,建立了多重實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法,能夠同時(shí)檢測(cè)多種基因型的諾如病毒,大大提高了檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性,對(duì)于諾如病毒感染的快速診斷和疫情防控具有重要意義。對(duì)于副流感病毒,國(guó)內(nèi)的研究通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,提高了實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)的靈敏度和特異性,能夠準(zhǔn)確地區(qū)分不同型別的副流感病毒,為臨床診斷和治療提供了更精準(zhǔn)的信息。然而,當(dāng)前的研究仍存在一些不足之處。一方面,不同研究建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法在引物和探針設(shè)計(jì)、反應(yīng)體系、擴(kuò)增條件等方面存在差異,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的可比性較差,缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,給臨床應(yīng)用和流行病學(xué)研究帶來(lái)了一定的困難。另一方面,雖然實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在靈敏度和特異性方面具有優(yōu)勢(shì),但在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,仍可能受到樣本采集、處理、運(yùn)輸以及實(shí)驗(yàn)操作等因素的影響,導(dǎo)致假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果的出現(xiàn),需要進(jìn)一步優(yōu)化檢測(cè)流程,提高檢測(cè)的穩(wěn)定性和可靠性。此外,對(duì)于一些新型變異病毒或混合感染病毒的檢測(cè),現(xiàn)有的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法可能存在局限性,需要不斷開(kāi)發(fā)新的檢測(cè)技術(shù)和方法,以滿足臨床診斷和疫情防控的需求。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在建立針對(duì)呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法,并對(duì)其性能進(jìn)行全面評(píng)估,最終實(shí)現(xiàn)該方法在臨床檢測(cè)中的初步應(yīng)用,為小兒常見(jiàn)病毒感染的快速診斷提供技術(shù)支持。在呼吸道合胞病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立方面,通過(guò)深入研究呼吸道合胞病毒的基因序列,篩選出高度保守的基因片段,以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)特異性引物和探針。優(yōu)化PCR反應(yīng)體系和擴(kuò)增條件,包括引物和探針的濃度、dNTP的濃度、Taq酶的用量、Mg2?濃度、退火溫度和時(shí)間等,以確保檢測(cè)方法具有高靈敏度、高特異性和良好的重復(fù)性。對(duì)建立的檢測(cè)方法進(jìn)行性能驗(yàn)證,包括線性關(guān)系檢測(cè),通過(guò)制備一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,驗(yàn)證檢測(cè)方法的線性范圍;靈敏度實(shí)驗(yàn),確定能夠檢測(cè)到的最低病毒核酸拷貝數(shù);特異性實(shí)驗(yàn),檢測(cè)該方法對(duì)其他常見(jiàn)呼吸道病原體的交叉反應(yīng)情況;精密性實(shí)驗(yàn),評(píng)估檢測(cè)方法的批內(nèi)和批間重復(fù)性。對(duì)于諾如病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立,同樣首先進(jìn)行諾如病毒基因序列分析,確定保守基因區(qū)域,設(shè)計(jì)特異性引物和探針。優(yōu)化反應(yīng)體系和擴(kuò)增條件,針對(duì)諾如病毒的特點(diǎn),調(diào)整反應(yīng)體系中各成分的比例,優(yōu)化擴(kuò)增程序,提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率。開(kāi)展性能驗(yàn)證,通過(guò)線性關(guān)系檢測(cè)、靈敏度實(shí)驗(yàn)、特異性實(shí)驗(yàn)和精密性實(shí)驗(yàn),全面評(píng)估檢測(cè)方法的性能,確保其能夠準(zhǔn)確檢測(cè)諾如病毒,并區(qū)分不同基因型的諾如病毒。在副流感病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立中,分析副流感病毒基因序列,選取保守片段設(shè)計(jì)引物和探針。優(yōu)化PCR反應(yīng)條件,結(jié)合副流感病毒的生物學(xué)特性,對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行精細(xì)優(yōu)化,以提高檢測(cè)的靈敏度和特異性。完成性能驗(yàn)證,通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證檢測(cè)方法的線性關(guān)系、靈敏度、特異性和精密性,確保其能夠準(zhǔn)確檢測(cè)副流感病毒,并區(qū)分不同型別的副流感病毒。在完成三種小兒常見(jiàn)病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立和性能驗(yàn)證后,將其應(yīng)用于臨床樣本檢測(cè)。收集臨床疑似感染呼吸道合胞病毒、諾如病毒或副流感病毒的小兒樣本,包括咽拭子、糞便、血液等,使用建立的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè),并與傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比分析,評(píng)估新方法在臨床檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)和可行性。同時(shí),對(duì)臨床檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,探討病毒感染的流行病學(xué)特征,如感染率、感染季節(jié)分布、患兒年齡與感染的關(guān)系等,為臨床診斷和疾病防控提供參考依據(jù)。二、小兒常見(jiàn)病毒概述2.1流感病毒2.1.1生物學(xué)特性流感病毒屬于正粘病毒科,是一種單股負(fù)鏈RNA病毒。其病毒顆粒呈球形或橢圓形,直徑約為80-120nm。病毒結(jié)構(gòu)主要由核心、基質(zhì)蛋白(M蛋白)和包膜組成。核心包含病毒的基因組RNA以及與RNA結(jié)合的核蛋白(NP)和聚合酶蛋白(PA、PB1、PB2),這些蛋白共同構(gòu)成核糖核蛋白復(fù)合體(RNP),在病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。病毒包膜來(lái)源于宿主細(xì)胞膜,其上鑲嵌著兩種重要的糖蛋白刺突,即血凝素(Hemagglutinin,HA)和神經(jīng)氨酸酶(Neuraminidase,NA)。HA是流感病毒表面最豐富的蛋白,它能夠與宿主細(xì)胞表面的唾液酸受體結(jié)合,介導(dǎo)病毒的吸附和入侵過(guò)程,同時(shí)HA也是病毒的主要中和抗原,其抗原性的變異是導(dǎo)致流感病毒不斷出現(xiàn)新亞型和引起流感大流行的重要原因之一。NA則可以水解宿主細(xì)胞表面的唾液酸殘基,促進(jìn)病毒從感染細(xì)胞中釋放,防止病毒顆粒的聚集,在病毒的傳播和擴(kuò)散過(guò)程中起著重要作用。根據(jù)病毒核蛋白(NP)和基質(zhì)蛋白(M1)抗原性的不同,流感病毒可分為甲(A)、乙(B)、丙(C)、丁(D)四型。其中甲型流感病毒的HA和NA抗原性極易發(fā)生變異,根據(jù)HA和NA抗原性的差異,甲型流感病毒又可進(jìn)一步分為多個(gè)亞型,如H1N1、H3N2等,不同亞型的流感病毒在致病性、傳播能力和流行特征等方面存在一定差異。乙型流感病毒抗原變異相對(duì)較少,主要分為Victoria系和Yamagata系兩個(gè)譜系。丙型流感病毒感染通常癥狀較輕,一般引起散發(fā)的輕微上呼吸道感染,較少引起流行。丁型流感病毒主要感染豬和牛等動(dòng)物,對(duì)人類(lèi)的致病性尚不完全明確。流感病毒對(duì)理化因素的抵抗力相對(duì)較弱。在56℃條件下加熱30分鐘即可被滅活,在pH值為5-9的環(huán)境中相對(duì)穩(wěn)定,但在酸性或堿性較強(qiáng)的環(huán)境中,病毒的感染性會(huì)迅速降低。流感病毒對(duì)乙醚、氯仿、丙酮等脂溶劑敏感,這些脂溶劑能夠破壞病毒的包膜結(jié)構(gòu),使其失去感染性。此外,紫外線、過(guò)氧乙酸、含氯消毒劑等也能有效殺滅流感病毒。然而,流感病毒在低溫環(huán)境下較為穩(wěn)定,在4℃可存活數(shù)周,在-70℃可長(zhǎng)期保存,這使得其在寒冷季節(jié)更易于傳播和存活。2.1.2流行病學(xué)特點(diǎn)流感病毒在小兒群體中的傳播具有多種途徑,其中飛沫傳播是最主要的方式。當(dāng)感染流感病毒的小兒咳嗽、打噴嚏或說(shuō)話時(shí),會(huì)產(chǎn)生含有病毒的飛沫,這些飛沫可被周?chē)男褐苯游牒粑?,從而?dǎo)致感染。一項(xiàng)針對(duì)幼兒園流感暴發(fā)的研究表明,在一個(gè)班級(jí)內(nèi),通過(guò)飛沫傳播,流感病毒可在短時(shí)間內(nèi)迅速傳播給多名兒童。此外,接觸傳播也不容忽視,小兒通過(guò)接觸被流感病毒污染的物品,如玩具、文具、門(mén)把手等,再觸摸自己的口鼻眼等黏膜部位,也可能導(dǎo)致病毒感染。在家庭環(huán)境中,家庭成員之間的密切接觸,增加了流感病毒通過(guò)接觸傳播的風(fēng)險(xiǎn)。流感病毒感染在季節(jié)分布上具有明顯的特征,主要集中在冬春季節(jié)。在北半球,每年的11月至次年3月是流感的高發(fā)期;而在南半球,高發(fā)期則通常為5月至9月。這與寒冷、干燥的氣候條件有利于流感病毒的存活和傳播有關(guān)。寒冷的氣溫使得人們?cè)谑覂?nèi)活動(dòng)的時(shí)間增加,室內(nèi)空氣流通不暢,人群聚集,為病毒傳播創(chuàng)造了有利條件。干燥的空氣會(huì)使呼吸道黏膜變得脆弱,降低呼吸道的防御功能,增加小兒對(duì)流感病毒的易感性。在小兒群體中,流感病毒的感染率相對(duì)較高。尤其是5-20歲的兒童和青少年,由于他們?cè)趯W(xué)校、托幼機(jī)構(gòu)等場(chǎng)所聚集,相互接觸頻繁,更容易傳播和感染流感病毒。有研究統(tǒng)計(jì)顯示,在流感季節(jié),學(xué)校中兒童流感的感染率可高達(dá)30%-50%。學(xué)齡前兒童和學(xué)齡兒童作為社區(qū)和家庭流感病毒感染的重要傳播者,其感染后不僅自身患病,還可能將病毒傳播給家庭成員和同學(xué),引發(fā)家庭聚集性發(fā)病和學(xué)校暴發(fā)疫情。此外,由于母?jìng)骺贵w的保護(hù),出生后至4-5個(gè)月的新生兒和小嬰兒極少感染流感病毒,但隨著母?jìng)骺贵w逐漸消失,小兒對(duì)流感病毒的易感性逐漸增加。2.1.3對(duì)小兒健康的影響小兒感染流感病毒后,通常會(huì)出現(xiàn)一系列癥狀。發(fā)熱是最為常見(jiàn)的癥狀之一,體溫可高達(dá)39℃-40℃,甚至更高,且發(fā)熱可持續(xù)3-5天。同時(shí),還伴有咳嗽、喉嚨痛、流鼻涕、鼻塞等呼吸道癥狀,咳嗽一般較為劇烈,可影響小兒的睡眠和日常生活。肌肉疼痛也是常見(jiàn)癥狀,小兒可能會(huì)感到全身肌肉酸痛,尤其是四肢和腰背部位,導(dǎo)致活動(dòng)受限。此外,小兒還可能出現(xiàn)頭痛、乏力、食欲不振、嘔吐、腹瀉等癥狀,這些癥狀會(huì)使小兒身體虛弱,影響其正常的生長(zhǎng)發(fā)育和學(xué)習(xí)生活。流感病毒感染小兒后,若不及時(shí)治療,可能引發(fā)多種并發(fā)癥,對(duì)小兒健康造成嚴(yán)重威脅。肺炎是較為常見(jiàn)且嚴(yán)重的并發(fā)癥之一,可由流感病毒直接侵犯肺部引起,也可繼發(fā)細(xì)菌感染導(dǎo)致。流感病毒性肺炎可導(dǎo)致小兒出現(xiàn)呼吸急促、呼吸困難、發(fā)紺等癥狀,嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展為呼吸衰竭,危及生命。有研究表明,在流感流行季節(jié),因流感病毒感染引發(fā)肺炎而住院的小兒數(shù)量明顯增加。中耳炎也是常見(jiàn)并發(fā)癥,小兒的咽鼓管較短、寬且直,流感病毒感染后,炎癥容易通過(guò)咽鼓管蔓延至中耳,引起中耳炎,導(dǎo)致小兒出現(xiàn)耳部疼痛、耳鳴、聽(tīng)力下降等癥狀。此外,流感病毒感染還可能引發(fā)心肌炎、腦炎、腦膜炎等并發(fā)癥,這些并發(fā)癥可能導(dǎo)致小兒心臟功能受損、神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙,留下嚴(yán)重的后遺癥,影響小兒的智力發(fā)育和身體功能。長(zhǎng)期反復(fù)感染流感病毒對(duì)小兒的生長(zhǎng)發(fā)育也會(huì)產(chǎn)生不良影響。頻繁患病會(huì)導(dǎo)致小兒食欲減退,營(yíng)養(yǎng)攝入不足,影響身體的正常生長(zhǎng)。疾病引起的身體不適和睡眠障礙,也會(huì)干擾小兒的內(nèi)分泌系統(tǒng),影響生長(zhǎng)激素的分泌,從而導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育遲緩。同時(shí),反復(fù)感染還可能使小兒的免疫力下降,形成惡性循環(huán),增加小兒感染其他疾病的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)一步影響其身體健康和生長(zhǎng)發(fā)育。2.2輪狀病毒2.2.1生物學(xué)特性輪狀病毒屬于呼腸孤病毒科,是一種雙鏈RNA病毒。其病毒顆粒呈球形,直徑約70-75nm,具有雙層衣殼結(jié)構(gòu),每層衣殼均呈二十面體對(duì)稱。內(nèi)衣殼的殼微粒沿著病毒體邊緣呈放射狀排列,形似車(chē)輪輻條,這也是輪狀病毒名稱的由來(lái)。完整的病毒顆粒具有感染性,而無(wú)外衣殼的粗糙型顆粒則不具備感染能力。輪狀病毒的基因組由11個(gè)不連續(xù)的雙鏈RNA節(jié)段組成,這些節(jié)段分別編碼不同的病毒蛋白,包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白。其中,結(jié)構(gòu)蛋白參與病毒的組裝和形態(tài)形成,非結(jié)構(gòu)蛋白則在病毒的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和感染過(guò)程中發(fā)揮重要作用。根據(jù)病毒內(nèi)衣殼上的共同抗原和外衣殼上的型特異性抗原,輪狀病毒可分為不同的血清型。目前,已知的輪狀病毒血清型眾多,其中A組輪狀病毒是引起嬰幼兒腹瀉的主要病原體,B組輪狀病毒主要引起成人腹瀉,在我國(guó)曾引起較大規(guī)模的成人腹瀉暴發(fā)流行。輪狀病毒對(duì)理化因素具有較強(qiáng)的抵抗力。它能耐乙醚、氯仿等有機(jī)溶劑,在反復(fù)凍融、超聲處理后仍能保持一定的感染性。該病毒在pH值3.5-10.0的范圍內(nèi)都具有感染性,對(duì)酸堿環(huán)境有較好的耐受性。不過(guò),95%的乙醇是有效的病毒滅活劑,56℃加熱30分鐘也可使病毒失去活性。在自然環(huán)境中,輪狀病毒可在物體表面存活數(shù)天,在污水和糞便中能存活數(shù)月,這使得其在傳播過(guò)程中具有一定的優(yōu)勢(shì)。2.2.2流行病學(xué)特點(diǎn)輪狀病毒感染在小兒中具有明顯的季節(jié)分布特點(diǎn),主要流行于秋冬季節(jié)。在我國(guó),每年的10月至次年2月是輪狀病毒感染的高發(fā)期。這與秋冬季節(jié)氣候寒冷、干燥,人們室內(nèi)活動(dòng)增多,空氣流通不暢,有利于病毒傳播有關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)我國(guó)多個(gè)地區(qū)小兒輪狀病毒感染的流行病學(xué)調(diào)查顯示,在高發(fā)季節(jié),門(mén)診和住院的腹瀉患兒中,輪狀病毒感染的檢出率顯著升高。其傳播方式主要為糞-口途徑傳播。小兒通過(guò)接觸被輪狀病毒污染的物品,如玩具、餐具、衣物等,再將手放入口中,就可能感染病毒。此外,水源污染也可導(dǎo)致輪狀病毒的傳播,飲用被污染的水后,小兒容易感染發(fā)病。在幼兒園、學(xué)校等集體場(chǎng)所,由于兒童之間接觸密切,衛(wèi)生習(xí)慣尚未完全養(yǎng)成,一旦有兒童感染輪狀病毒,很容易在群體中迅速傳播,引發(fā)暴發(fā)流行。有研究報(bào)道,在某幼兒園中,一名兒童感染輪狀病毒后,在一周內(nèi)就導(dǎo)致園內(nèi)多名兒童相繼發(fā)病。小兒對(duì)輪狀病毒普遍易感,尤其是2歲以下的嬰幼兒,由于其免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完善,腸道黏膜的屏障功能較弱,更容易感染輪狀病毒。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年約有1.3億嬰幼兒感染輪狀病毒,其中發(fā)展中國(guó)家的感染率相對(duì)較高。隨著年齡的增長(zhǎng),兒童在自然感染輪狀病毒后可逐漸獲得一定的免疫力,感染的癥狀和嚴(yán)重程度會(huì)有所減輕。但在免疫力低下或未獲得足夠免疫力的兒童中,仍可能反復(fù)感染輪狀病毒。2.2.3對(duì)小兒健康的影響小兒感染輪狀病毒后,主要引起腹瀉癥狀。病毒侵入腸道后,會(huì)感染小腸絨毛頂端的上皮細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞受損、脫落。這些受損的細(xì)胞無(wú)法正常吸收腸道內(nèi)的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)還會(huì)分泌一些腸毒素,刺激腸道分泌更多的液體,從而引起腹瀉。腹瀉通常表現(xiàn)為大量水樣便,每日可達(dá)數(shù)次至數(shù)十次,糞便呈黃色或黃綠色,無(wú)膿血及黏液,有時(shí)還會(huì)伴有酸臭味。輪狀病毒感染導(dǎo)致的腹瀉病程一般為3-8天,在病程初期,小兒可能還會(huì)伴有發(fā)熱、嘔吐等癥狀。發(fā)熱體溫可高達(dá)38℃-39℃,一般持續(xù)1-2天。嘔吐多發(fā)生在腹瀉之前,可持續(xù)1-2天,頻繁的嘔吐會(huì)導(dǎo)致小兒脫水和電解質(zhì)紊亂。隨著腹瀉的持續(xù),小兒體內(nèi)的水分和電解質(zhì)大量丟失,如果得不到及時(shí)補(bǔ)充,會(huì)出現(xiàn)脫水癥狀,表現(xiàn)為口渴、尿量減少、皮膚干燥、彈性下降、眼窩凹陷等。嚴(yán)重脫水還可能導(dǎo)致休克,危及小兒生命。長(zhǎng)期的腹瀉還會(huì)對(duì)小兒的營(yíng)養(yǎng)狀況產(chǎn)生不良影響。由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收減少,小兒會(huì)出現(xiàn)體重不增、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等問(wèn)題。同時(shí),腹瀉還會(huì)影響小兒的食欲,導(dǎo)致攝入的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)一步減少,形成惡性循環(huán)。如果小兒反復(fù)感染輪狀病毒,這種營(yíng)養(yǎng)缺乏的狀況可能會(huì)持續(xù)存在,對(duì)小兒的身體健康和生長(zhǎng)發(fā)育造成長(zhǎng)期的不利影響。2.3手足口病病毒2.3.1生物學(xué)特性手足口?。℉and,FootandMouthDisease,HFMD)是一種常見(jiàn)的兒童傳染病,主要由腸道病毒引起,其中腸道病毒71型(Enterovirus71,EV71)和柯薩奇病毒A16型(CoxsackievirusA16,CVA16)是最為常見(jiàn)的病原體。腸道病毒71型屬于小RNA病毒科腸道病毒屬,是一種單股正鏈RNA病毒。其病毒粒子呈球形,直徑約24-30nm,無(wú)包膜,由60個(gè)相同的蛋白質(zhì)亞單位組成二十面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)。病毒的基因組全長(zhǎng)約7.4kb,包含一個(gè)開(kāi)放閱讀框(ORF),編碼一個(gè)多聚蛋白,該多聚蛋白在病毒感染過(guò)程中被病毒蛋白酶切割成多個(gè)功能蛋白,包括結(jié)構(gòu)蛋白VP1-VP4和非結(jié)構(gòu)蛋白2A-2C、3A-3D等。其中,VP1蛋白在病毒的感染和免疫過(guò)程中起著關(guān)鍵作用,它不僅參與病毒與宿主細(xì)胞受體的結(jié)合,介導(dǎo)病毒的入侵,而且是病毒的主要抗原決定簇之一,其氨基酸序列的變異可影響病毒的抗原性和致病性。柯薩奇病毒A16型同樣屬于小RNA病毒科腸道病毒屬,也是單股正鏈RNA病毒。其病毒形態(tài)與腸道病毒71型相似,呈球形,無(wú)包膜,直徑約27nm?;蚪M結(jié)構(gòu)也具有類(lèi)似特征,由一個(gè)單一的開(kāi)放閱讀框編碼多聚蛋白,經(jīng)切割后形成各種結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)蛋白。雖然柯薩奇病毒A16型和腸道病毒71型在生物學(xué)特性上有一定的相似性,但它們?cè)诨蛐蛄泻涂乖陨洗嬖诓町?,這也導(dǎo)致了它們?cè)谥虏⌒院土餍胁W(xué)特征上的不同。腸道病毒71型和柯薩奇病毒A16型對(duì)理化因素具有一定的抵抗力。它們?cè)趐H值3.0-9.0的環(huán)境中相對(duì)穩(wěn)定,能夠在腸道內(nèi)生存和繁殖。對(duì)乙醚、氯仿等脂溶劑不敏感,這是因?yàn)樗鼈儫o(wú)包膜結(jié)構(gòu),脂溶劑無(wú)法破壞其病毒粒子的完整性。然而,這兩種病毒對(duì)高溫、紫外線和含氯消毒劑較為敏感,在56℃加熱30分鐘或使用含氯消毒劑處理后,病毒的感染性會(huì)顯著降低。此外,它們?cè)诟稍锃h(huán)境中存活能力較弱,在物體表面的存活時(shí)間較短,一般在數(shù)小時(shí)至數(shù)天不等。2.3.2流行病學(xué)特點(diǎn)手足口病病毒在小兒群體中的流行具有明顯的季節(jié)性規(guī)律,通常在每年的4-7月為高發(fā)季節(jié),在部分地區(qū),9-11月也可能出現(xiàn)小高峰。這種季節(jié)性分布與氣溫、濕度等環(huán)境因素密切相關(guān)。在溫暖、潮濕的季節(jié),病毒更容易在外界環(huán)境中存活和傳播。一項(xiàng)對(duì)我國(guó)多個(gè)地區(qū)手足口病流行病學(xué)調(diào)查顯示,在高發(fā)季節(jié),門(mén)診和住院的手足口病患兒數(shù)量明顯增加。在地域分布上,手足口病在全球范圍內(nèi)廣泛流行,尤其在亞洲、非洲和南美洲等發(fā)展中國(guó)家較為高發(fā)。在我國(guó),南方地區(qū)的發(fā)病率普遍高于北方地區(qū),這可能與南方地區(qū)氣候溫暖濕潤(rùn),更有利于病毒的生存和傳播有關(guān)。同時(shí),城市地區(qū)的發(fā)病率相對(duì)較高,因?yàn)槌鞘腥丝诿芗?,兒童之間接觸頻繁,增加了病毒傳播的機(jī)會(huì)。手足口病病毒的傳播途徑主要包括密切接觸傳播、飛沫傳播和糞-口傳播。密切接觸傳播是最主要的傳播方式之一,小兒通過(guò)接觸被病毒污染的玩具、毛巾、餐具、衣物等物品,或者與感染病毒的患兒直接接觸,如握手、擁抱等,都可能感染病毒。在幼兒園、學(xué)校等集體場(chǎng)所,由于兒童共用玩具、餐具等物品,且接觸密切,容易導(dǎo)致病毒的傳播和擴(kuò)散。飛沫傳播也是常見(jiàn)的傳播途徑,感染病毒的小兒在咳嗽、打噴嚏時(shí),會(huì)將含有病毒的飛沫排放到空氣中,周?chē)男何脒@些飛沫后就可能被感染。糞-口傳播則是通過(guò)小兒接觸被病毒污染的糞便,再經(jīng)口進(jìn)入體內(nèi)而感染。由于小兒衛(wèi)生習(xí)慣尚未完全養(yǎng)成,如不勤洗手,容易通過(guò)手將病毒帶入口腔,從而引發(fā)感染。2.3.3對(duì)小兒健康的影響小兒感染手足口病病毒后,多數(shù)表現(xiàn)為輕癥病例。常見(jiàn)癥狀包括發(fā)熱,體溫一般在38℃左右,部分患兒可不發(fā)熱。同時(shí),口腔內(nèi)會(huì)出現(xiàn)散在皰疹或潰瘍,多位于舌、頰黏膜和硬腭等處,疼痛明顯,可影響小兒進(jìn)食和吞咽。手、足、臀部等部位會(huì)出現(xiàn)斑丘疹或皰疹,皰疹周?chē)捎屑t暈,皰內(nèi)液體較少。這些癥狀通常在1周內(nèi)自行緩解,預(yù)后良好。然而,少數(shù)患兒會(huì)發(fā)展為重癥病例,病情進(jìn)展迅速,可導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥,對(duì)小兒健康造成極大危害。重癥病例常累及神經(jīng)系統(tǒng),引發(fā)無(wú)菌性腦膜炎、腦炎、腦干腦炎等?;純嚎沙霈F(xiàn)頭痛、嘔吐、精神萎靡、嗜睡、抽搐、肢體抖動(dòng)等癥狀,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致昏迷和呼吸循環(huán)衰竭,甚至危及生命。有研究表明,腸道病毒71型感染引發(fā)重癥病例的比例相對(duì)較高,尤其是3歲以下的小兒,由于其免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善,更易發(fā)展為重癥。神經(jīng)系統(tǒng)受損后,部分患兒即使幸存,也可能留下神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥,如肢體癱瘓、智力障礙等,影響小兒的生長(zhǎng)發(fā)育和生活質(zhì)量。此外,重癥手足口病還可能并發(fā)心肌炎、肺水腫等,進(jìn)一步加重病情,增加治療難度和死亡率。三、實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法原理與優(yōu)勢(shì)3.1實(shí)時(shí)熒光定量PCR基本原理實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),是在傳統(tǒng)PCR技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)的核酸檢測(cè)技術(shù),其核心在于能夠在DNA擴(kuò)增反應(yīng)過(guò)程中,借助熒光化學(xué)物質(zhì)對(duì)每次聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)循環(huán)后的產(chǎn)物總量進(jìn)行精確測(cè)定,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)樣品中特定DNA序列的定量分析。該技術(shù)的基本原理基于PCR的擴(kuò)增原理,即在模板DNA、引物、dNTP、DNA聚合酶等存在的條件下,通過(guò)變性、退火、延伸三個(gè)步驟的循環(huán),使DNA片段呈指數(shù)級(jí)擴(kuò)增。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR中,關(guān)鍵的創(chuàng)新點(diǎn)是引入了熒光標(biāo)記物質(zhì),通過(guò)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化來(lái)實(shí)時(shí)跟蹤PCR反應(yīng)的進(jìn)程。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)體系中,常用的熒光標(biāo)記物質(zhì)主要有熒光染料和熒光探針兩類(lèi)。熒光染料如SYBRGreenI,它能夠特異性地嵌入雙鏈DNA的小溝中。在PCR反應(yīng)初期,體系中熒光染料處于游離狀態(tài),此時(shí)熒光信號(hào)非常微弱。隨著PCR反應(yīng)的進(jìn)行,雙鏈DNA不斷擴(kuò)增,熒光染料與新合成的雙鏈DNA結(jié)合,其熒光信號(hào)會(huì)隨著DNA產(chǎn)物的增加而增強(qiáng)。由于熒光信號(hào)的增加與PCR產(chǎn)物的增加呈現(xiàn)同步的關(guān)系,因此可以通過(guò)檢測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)實(shí)時(shí)反映PCR產(chǎn)物的數(shù)量變化。然而,SYBRGreenI染料的結(jié)合是非特異性的,它不僅會(huì)與目標(biāo)擴(kuò)增產(chǎn)物結(jié)合,還可能與引物二聚體、非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物等雙鏈DNA結(jié)合,這就可能導(dǎo)致假陽(yáng)性結(jié)果的出現(xiàn)。為了排除這種干擾,通常在PCR反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熔解曲線分析。不同的雙鏈DNA由于其序列和長(zhǎng)度的差異,具有不同的解鏈溫度(Tm值)。通過(guò)逐漸升高溫度,使雙鏈DNA解鏈,觀察熒光信號(hào)隨溫度變化的情況,繪制熔解曲線。如果熔解曲線呈現(xiàn)單一的峰,說(shuō)明擴(kuò)增產(chǎn)物為特異性的目標(biāo)產(chǎn)物;若出現(xiàn)多個(gè)峰,則表明存在引物二聚體或非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物。另一類(lèi)常用的熒光標(biāo)記物質(zhì)是熒光探針,其中TaqMan探針應(yīng)用較為廣泛。TaqMan探針是一種寡核苷酸探針,其5’端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán)(如FAM、VIC等),3’端標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)(如TAMRA等)。當(dāng)探針完整時(shí),由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng),熒光報(bào)告基團(tuán)發(fā)射的熒光信號(hào)會(huì)被熒光淬滅基團(tuán)吸收,此時(shí)檢測(cè)不到熒光信號(hào)。在PCR擴(kuò)增過(guò)程中,當(dāng)引物延伸到探針結(jié)合部位時(shí),TaqDNA聚合酶的5’-3’外切酶活性會(huì)將探針酶切降解,使熒光報(bào)告基團(tuán)和熒光淬滅基團(tuán)分離。一旦兩者分離,熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失,熒光報(bào)告基團(tuán)就能夠在特定波長(zhǎng)的激發(fā)光下發(fā)射熒光。每擴(kuò)增一條DNA鏈,就會(huì)有一個(gè)熒光分子形成,熒光信號(hào)的累積與PCR產(chǎn)物的形成完全同步。因此,通過(guò)檢測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度,就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCR產(chǎn)物的生成量。與熒光染料相比,TaqMan探針具有更高的特異性,因?yàn)樗挥信c目標(biāo)DNA序列特異性雜交后,才會(huì)在PCR擴(kuò)增過(guò)程中被酶切降解而產(chǎn)生熒光信號(hào),有效避免了非特異性擴(kuò)增帶來(lái)的干擾。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)模板DNA的準(zhǔn)確定量,引入了循環(huán)閾值(Ct值)的概念。Ct值是指每個(gè)反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號(hào)達(dá)到設(shè)定的熒光閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。熒光閾值通常設(shè)定為PCR反應(yīng)前15個(gè)循環(huán)熒光信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍。研究表明,在PCR擴(kuò)增的指數(shù)時(shí)期,模板的Ct值與該模板的起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系。起始拷貝數(shù)越多,達(dá)到熒光閾值所需的循環(huán)數(shù)就越少,即Ct值越小。利用已知起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增,以標(biāo)準(zhǔn)品拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo),以測(cè)得的Ct值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在對(duì)未知樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),只需獲得其Ct值,就可以從標(biāo)準(zhǔn)曲線上計(jì)算出該樣品的起始拷貝數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品中目標(biāo)DNA序列的定量分析。3.2定量分析原理實(shí)時(shí)熒光定量PCR的定量分析基于Ct值與起始模板拷貝數(shù)之間存在的線性關(guān)系。在PCR擴(kuò)增的指數(shù)時(shí)期,反應(yīng)體系中模板DNA的量與擴(kuò)增產(chǎn)物的量呈指數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系。隨著PCR循環(huán)的進(jìn)行,熒光信號(hào)逐漸增強(qiáng),當(dāng)熒光信號(hào)達(dá)到設(shè)定的熒光閾值時(shí),所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)即為Ct值。由于每個(gè)模板的Ct值與該模板的起始拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系,起始拷貝數(shù)越多,達(dá)到熒光閾值所需的循環(huán)數(shù)就越少,即Ct值越小。這是因?yàn)樵赑CR擴(kuò)增的起始階段,模板DNA的量相對(duì)較多,能夠更快地產(chǎn)生足夠的擴(kuò)增產(chǎn)物,使得熒光信號(hào)達(dá)到閾值。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)未知樣品中目標(biāo)病毒核酸的準(zhǔn)確定量,需要繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。首先,制備一系列已知起始拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品,這些標(biāo)準(zhǔn)品的濃度應(yīng)涵蓋待測(cè)樣品可能的濃度范圍。對(duì)于呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒,可通過(guò)構(gòu)建含有相應(yīng)病毒特定基因片段的重組質(zhì)粒,經(jīng)過(guò)精確的濃度測(cè)定和梯度稀釋?zhuān)@得不同拷貝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)品。將這些標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增,同時(shí)設(shè)置合適的反應(yīng)條件和熒光檢測(cè)參數(shù)。在擴(kuò)增過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號(hào)變化,記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品達(dá)到熒光閾值時(shí)的Ct值。以標(biāo)準(zhǔn)品拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)值為橫坐標(biāo),以測(cè)得的Ct值為縱坐標(biāo),利用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行線性回歸分析,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在理想情況下,標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,其線性相關(guān)系數(shù)(R2)應(yīng)接近1。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率和截距進(jìn)行分析,可以得到Ct值與起始模板拷貝數(shù)對(duì)數(shù)之間的具體線性方程。例如,在呼吸道合胞病毒的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)中,若標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程為y=-3.32x+40.5(其中y為Ct值,x為起始模板拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)),則表明在該檢測(cè)體系中,Ct值與起始模板拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)之間存在著這樣的定量關(guān)系。當(dāng)對(duì)未知樣品進(jìn)行檢測(cè)時(shí),通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR獲得其Ct值,然后將該Ct值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程中,即可計(jì)算出該未知樣品中目標(biāo)病毒核酸的起始拷貝數(shù)。這種基于標(biāo)準(zhǔn)曲線的定量分析方法,能夠準(zhǔn)確地測(cè)定樣品中病毒的含量,為臨床診斷和病情評(píng)估提供了重要的量化依據(jù)。在諾如病毒的檢測(cè)中,若未知樣品的Ct值為25,根據(jù)已繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程計(jì)算得出,該樣品中諾如病毒核酸的起始拷貝數(shù)為10?拷貝/mL。通過(guò)這種方式,可以對(duì)不同樣品中的病毒載量進(jìn)行準(zhǔn)確比較,有助于判斷感染的嚴(yán)重程度和病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)。3.3檢測(cè)方法分類(lèi)及原理3.3.1DNA染料法(如SYBRGreenI法)DNA染料法中應(yīng)用較為廣泛的是SYBRGreenI法,其核心原理基于熒光染料與DNA雙鏈的特異性結(jié)合特性。SYBRGreenI是一種高靈敏度的熒光染料,在游離狀態(tài)下,其熒光信號(hào)極其微弱。當(dāng)PCR反應(yīng)進(jìn)行時(shí),隨著雙鏈DNA的不斷合成,SYBRGreenI能夠特異性地嵌入雙鏈DNA的小溝中。一旦與雙鏈DNA結(jié)合,染料的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,其熒光信號(hào)會(huì)被大幅增強(qiáng)。這是因?yàn)榻Y(jié)合后的染料分子所處的微環(huán)境改變,使得其熒光量子產(chǎn)率顯著提高,從而發(fā)射出強(qiáng)烈的熒光信號(hào)。在PCR反應(yīng)體系中,隨著擴(kuò)增循環(huán)的進(jìn)行,雙鏈DNA的數(shù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。與之同步,與雙鏈DNA結(jié)合的SYBRGreenI染料數(shù)量也相應(yīng)增加,進(jìn)而導(dǎo)致熒光信號(hào)不斷增強(qiáng)。這種熒光信號(hào)的增強(qiáng)與PCR產(chǎn)物的增加呈現(xiàn)出嚴(yán)格的同步關(guān)系,使得我們可以通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度變化,來(lái)準(zhǔn)確反映PCR反應(yīng)中產(chǎn)物的生成量。在反應(yīng)初期,PCR產(chǎn)物量較少,與之結(jié)合的SYBRGreenI染料也少,熒光信號(hào)較弱。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,產(chǎn)物量不斷增加,染料結(jié)合量增多,熒光信號(hào)逐漸增強(qiáng)。通過(guò)熒光定量PCR儀器的檢測(cè)系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)記錄熒光信號(hào)強(qiáng)度隨循環(huán)數(shù)的變化情況,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PCR反應(yīng)進(jìn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。然而,SYBRGreenI法也存在一定的局限性,其最大的問(wèn)題在于缺乏特異性。由于SYBRGreenI只要與雙鏈DNA結(jié)合就會(huì)發(fā)出熒光,不僅會(huì)與目標(biāo)擴(kuò)增產(chǎn)物結(jié)合,還可能與引物二聚體、非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物等雙鏈DNA結(jié)合。引物二聚體是在PCR反應(yīng)中,引物之間相互退火形成的雙鏈結(jié)構(gòu)。非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物則是由于引物與非目標(biāo)DNA序列發(fā)生錯(cuò)配,在PCR擴(kuò)增過(guò)程中產(chǎn)生的非預(yù)期雙鏈DNA。當(dāng)體系中存在這些非目標(biāo)雙鏈DNA時(shí),它們會(huì)與SYBRGreenI結(jié)合并發(fā)出熒光,導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)假陽(yáng)性。為了克服這一問(wèn)題,通常在PCR反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熔解曲線分析。不同的雙鏈DNA,由于其堿基組成和序列長(zhǎng)度的差異,具有不同的解鏈溫度(Tm值)。通過(guò)逐漸升高溫度,使雙鏈DNA解鏈,觀察熒光信號(hào)隨溫度變化的情況,繪制熔解曲線。如果熔解曲線呈現(xiàn)單一的峰,說(shuō)明擴(kuò)增產(chǎn)物為特異性的目標(biāo)產(chǎn)物;若出現(xiàn)多個(gè)峰,則表明存在引物二聚體或非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物。在檢測(cè)呼吸道合胞病毒時(shí),若熔解曲線出現(xiàn)雙峰,其中一個(gè)峰的Tm值與呼吸道合胞病毒目標(biāo)擴(kuò)增產(chǎn)物的Tm值相符,而另一個(gè)峰的Tm值較低,可能對(duì)應(yīng)引物二聚體。此時(shí),就需要重新優(yōu)化PCR反應(yīng)條件,如調(diào)整引物濃度、優(yōu)化退火溫度等,以減少引物二聚體和非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物的產(chǎn)生,提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。3.3.2熒光探針?lè)ǎㄈ鏣aqMan探針?lè)ā⒎肿有艠?biāo)探針?lè)ǎ㏕aqMan探針?lè)ㄊ菬晒馓结樂(lè)ㄖ袘?yīng)用較為廣泛的一種,其原理基于探針與目標(biāo)DNA序列的特異性雜交以及Taq酶的5’-3’外切酶活性。TaqMan探針是一段寡核苷酸序列,其5’端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán)(如FAM、VIC等),3’端標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)(如TAMRA等)。在PCR反應(yīng)體系中,當(dāng)探針處于游離狀態(tài)且完整時(shí),由于熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng),熒光報(bào)告基團(tuán)發(fā)射的熒光信號(hào)會(huì)被熒光淬滅基團(tuán)吸收,此時(shí)儀器檢測(cè)不到熒光信號(hào)。這是因?yàn)闊晒鈭?bào)告基團(tuán)和熒光淬滅基團(tuán)距離很近,在熒光報(bào)告基團(tuán)被激發(fā)后,其能量會(huì)轉(zhuǎn)移給熒光淬滅基團(tuán),從而以熱能的形式耗散,無(wú)法發(fā)射出可檢測(cè)的熒光。當(dāng)PCR擴(kuò)增進(jìn)行時(shí),模板DNA變性解鏈,引物與模板結(jié)合并在Taq酶的作用下開(kāi)始延伸。當(dāng)延伸到探針結(jié)合部位時(shí),Taq酶的5’-3’外切酶活性發(fā)揮作用,將探針酶切降解。隨著探針被逐步水解,熒光報(bào)告基團(tuán)和熒光淬滅基團(tuán)分離。一旦兩者分離,熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失,熒光報(bào)告基團(tuán)就能夠在特定波長(zhǎng)的激發(fā)光下發(fā)射熒光。每擴(kuò)增一條DNA鏈,就會(huì)有一個(gè)熒光分子形成,熒光信號(hào)的累積與PCR產(chǎn)物的形成完全同步。在檢測(cè)諾如病毒時(shí),當(dāng)諾如病毒的目標(biāo)DNA序列被擴(kuò)增,TaqMan探針與目標(biāo)序列特異性雜交。隨著引物延伸,Taq酶將探針切割,熒光報(bào)告基團(tuán)釋放并發(fā)出熒光,通過(guò)檢測(cè)熒光信號(hào)的強(qiáng)度,就可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)諾如病毒核酸的擴(kuò)增情況。由于TaqMan探針只有與目標(biāo)DNA序列特異性雜交后才會(huì)被酶切產(chǎn)生熒光信號(hào),所以該方法具有很高的特異性,能夠有效避免非特異性擴(kuò)增帶來(lái)的干擾。分子信標(biāo)探針?lè)ǖ脑韯t基于探針獨(dú)特的莖環(huán)結(jié)構(gòu)以及與目標(biāo)序列雜交時(shí)的構(gòu)象變化。分子信標(biāo)探針是一種特殊的寡核苷酸探針,其在未與目標(biāo)序列雜交時(shí),呈現(xiàn)莖環(huán)結(jié)構(gòu)。探針的環(huán)部是與目標(biāo)DNA序列互補(bǔ)的特異性序列,而莖部則由互補(bǔ)的堿基對(duì)組成,使得探針在兩端形成發(fā)夾狀結(jié)構(gòu)。在莖環(huán)結(jié)構(gòu)中,熒光報(bào)告基團(tuán)和熒光淬滅基團(tuán)分別位于莖部的兩端,由于兩者距離極近,發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移,熒光報(bào)告基團(tuán)發(fā)射的熒光被熒光淬滅基團(tuán)吸收,此時(shí)探針不發(fā)出熒光。當(dāng)PCR擴(kuò)增產(chǎn)生目標(biāo)DNA序列時(shí),在退火階段,分子信標(biāo)探針的環(huán)部與目標(biāo)序列特異性雜交。這種雜交導(dǎo)致探針的莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開(kāi),熒光報(bào)告基團(tuán)和熒光淬滅基團(tuán)之間的距離增大,超出了熒光共振能量轉(zhuǎn)移的有效范圍。隨著兩者距離的增加,熒光共振能量轉(zhuǎn)移效應(yīng)消失,熒光報(bào)告基團(tuán)能夠發(fā)射熒光。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)DNA序列擴(kuò)增的實(shí)時(shí)檢測(cè)。在檢測(cè)副流感病毒時(shí),分子信標(biāo)探針能夠特異性地識(shí)別副流感病毒的目標(biāo)核酸序列。當(dāng)體系中有副流感病毒核酸存在并被擴(kuò)增時(shí),探針與目標(biāo)序列雜交,莖環(huán)結(jié)構(gòu)打開(kāi),熒光信號(hào)增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)熒光信號(hào)的監(jiān)測(cè)和分析,能夠準(zhǔn)確判斷副流感病毒的存在及含量。分子信標(biāo)探針?lè)ň哂休^高的靈敏度和特異性,其獨(dú)特的莖環(huán)結(jié)構(gòu)使得探針在未與目標(biāo)序列雜交時(shí)保持低背景熒光,只有在特異性雜交后才會(huì)產(chǎn)生明顯的熒光信號(hào)變化,有效提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。3.4在小兒病毒檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)的小兒病毒檢測(cè)方法相比,實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法在小兒病毒檢測(cè)中展現(xiàn)出多方面的顯著優(yōu)勢(shì)。靈敏度高是實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)之一。傳統(tǒng)檢測(cè)方法,如細(xì)胞培養(yǎng)法,雖然是病毒檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,但其靈敏度相對(duì)較低,對(duì)于低病毒載量的樣本,往往難以檢測(cè)到病毒的存在。而實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)能夠檢測(cè)到極低拷貝數(shù)的病毒核酸,可檢測(cè)到每微升樣本中數(shù)個(gè)拷貝的病毒核酸。在檢測(cè)小兒呼吸道合胞病毒感染時(shí),當(dāng)患兒處于感染早期,病毒載量較低,傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)法可能無(wú)法檢測(cè)到病毒,但實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)憑借其高靈敏度,能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出病毒核酸的存在,為早期診斷和治療提供關(guān)鍵依據(jù)。這使得醫(yī)生能夠在疾病的早期階段就采取有效的治療措施,避免病情的延誤和惡化,從而提高患兒的治愈率和康復(fù)速度。特異性好也是實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)。免疫熒光法和酶聯(lián)免疫法等傳統(tǒng)檢測(cè)方法,由于存在交叉反應(yīng)等問(wèn)題,容易出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果。實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)通過(guò)設(shè)計(jì)特異性的引物和探針,能夠準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)病毒的核酸序列。在檢測(cè)諾如病毒時(shí),針對(duì)諾如病毒特定的基因序列設(shè)計(jì)引物和探針,只有當(dāng)樣本中存在諾如病毒且其核酸序列與引物和探針互補(bǔ)配對(duì)時(shí),才會(huì)發(fā)生PCR擴(kuò)增并產(chǎn)生熒光信號(hào)。這大大減少了與其他病毒或病原體的交叉反應(yīng),有效提高了檢測(cè)的特異性,降低了誤診和漏診的風(fēng)險(xiǎn),為臨床醫(yī)生提供了更準(zhǔn)確的診斷信息,有助于制定更加精準(zhǔn)的治療方案。檢測(cè)速度快是實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在小兒病毒檢測(cè)中的又一顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)法需要數(shù)天至數(shù)周的時(shí)間才能獲得檢測(cè)結(jié)果,這在小兒病毒感染的緊急診斷中往往無(wú)法滿足臨床需求。而實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成檢測(cè)。在小兒手足口病病毒檢測(cè)中,一旦懷疑患兒感染手足口病病毒,采集樣本后,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),可在2-3小時(shí)內(nèi)得出檢測(cè)結(jié)果??焖俚臋z測(cè)結(jié)果使醫(yī)生能夠及時(shí)了解患兒的感染情況,迅速采取隔離、治療等措施,有效控制病毒的傳播,保護(hù)其他兒童的健康??啥繖z測(cè)是實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)檢測(cè)方法的重要特點(diǎn)。傳統(tǒng)檢測(cè)方法通常只能定性地判斷病毒是否存在,而實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)能夠準(zhǔn)確測(cè)定病毒的載量。通過(guò)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,將未知樣品的Ct值代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,即可計(jì)算出樣品中病毒核酸的起始拷貝數(shù)。在小兒流感病毒感染的檢測(cè)中,準(zhǔn)確測(cè)定病毒載量對(duì)于評(píng)估病情嚴(yán)重程度、判斷治療效果以及預(yù)測(cè)疾病的發(fā)展具有重要意義。較高的病毒載量往往與病情的嚴(yán)重程度相關(guān),通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)檢測(cè)病毒載量,醫(yī)生可以根據(jù)病毒載量的變化及時(shí)調(diào)整治療方案,提高治療的針對(duì)性和有效性。四、三種小兒常見(jiàn)病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立4.1實(shí)驗(yàn)材料與儀器4.1.1樣本來(lái)源本實(shí)驗(yàn)所需小兒病毒樣本主要來(lái)源于[具體醫(yī)院名稱]兒科門(mén)診及住院部疑似感染呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒的患兒。樣本采集嚴(yán)格遵循相關(guān)倫理規(guī)范,并取得患兒家長(zhǎng)的知情同意。呼吸道合胞病毒樣本采集時(shí),使用無(wú)菌鼻咽拭子,輕輕插入患兒鼻腔,沿鼻腔壁伸入鼻咽部,直至遇到一定阻力,然后輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)拭子數(shù)次,以采集足夠的呼吸道分泌物。采集后的鼻咽拭子迅速放入含有病毒保存液的無(wú)菌采樣管中,密封后標(biāo)記好患兒信息及采樣時(shí)間。諾如病毒樣本則主要采集患兒的糞便,使用無(wú)菌便盒收集新鮮糞便樣本約5-10g,若患兒腹瀉癥狀較輕,可使用無(wú)菌棉簽蘸取糞便少許,放入含有病毒保存液的采樣管中。副流感病毒樣本同樣采用鼻咽拭子采集方法,操作過(guò)程與呼吸道合胞病毒樣本采集一致。所有采集的樣本在采集后2小時(shí)內(nèi)及時(shí)送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。若不能立即進(jìn)行檢測(cè),樣本需保存在-80℃的超低溫冰箱中,以確保病毒核酸的穩(wěn)定性。在保存過(guò)程中,避免樣本反復(fù)凍融,防止病毒核酸降解,影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.1.2主要試劑實(shí)驗(yàn)中用到的引物和探針由[引物和探針合成公司名稱]合成。針對(duì)呼吸道合胞病毒,設(shè)計(jì)的上游引物序列為[具體序列1],下游引物序列為[具體序列2],探針序列為[具體序列3],其5’端標(biāo)記有熒光報(bào)告基團(tuán)FAM,3’端標(biāo)記有熒光淬滅基團(tuán)TAMRA。諾如病毒的上游引物序列為[具體序列4],下游引物序列為[具體序列5],探針序列為[具體序列6],同樣5’端標(biāo)記FAM,3’端標(biāo)記TAMRA。副流感病毒的上游引物序列為[具體序列7],下游引物序列為[具體序列8],探針序列為[具體序列9],5’端標(biāo)記FAM,3’端標(biāo)記TAMRA。這些引物和探針的設(shè)計(jì)均基于相應(yīng)病毒的保守基因序列,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生物信息學(xué)分析和篩選,以確保其特異性和擴(kuò)增效率。DNA聚合酶選用[DNA聚合酶品牌及型號(hào)],該酶具有高效的擴(kuò)增活性和良好的熱穩(wěn)定性,能夠在PCR反應(yīng)中準(zhǔn)確地延伸引物,合成DNA鏈。dNTP(脫氧核糖核苷三磷酸)混合物購(gòu)自[試劑公司名稱],其包含dATP、dCTP、dGTP和dTTP,為DNA合成提供原料。RNA提取試劑采用[RNA提取試劑品牌及型號(hào)],該試劑能夠高效、快速地從樣本中提取高質(zhì)量的病毒RNA,其提取原理基于硅膠膜離心柱技術(shù),通過(guò)特異性吸附RNA,去除雜質(zhì)和蛋白質(zhì)等,獲得純度較高的RNA樣本。反轉(zhuǎn)錄試劑選用[反轉(zhuǎn)錄試劑品牌及型號(hào)],可將提取的RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,為后續(xù)的PCR擴(kuò)增提供模板。實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)所需的緩沖液、MgCl?等試劑也均購(gòu)自知名試劑公司,以保證實(shí)驗(yàn)試劑的質(zhì)量和穩(wěn)定性。4.1.3儀器設(shè)備實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀采用[PCR儀品牌及型號(hào)],該儀器具有高精度的溫度控制模塊,能夠準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)PCR反應(yīng)所需的變性、退火和延伸溫度,確保擴(kuò)增反應(yīng)的高效進(jìn)行。其熒光檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度高,能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,為定量分析提供可靠的數(shù)據(jù)。儀器的反應(yīng)模塊支持96孔板或384孔板,可滿足不同規(guī)模實(shí)驗(yàn)的需求。離心機(jī)選用[離心機(jī)品牌及型號(hào)],其最高轉(zhuǎn)速可達(dá)[具體轉(zhuǎn)速],能夠提供強(qiáng)大的離心力,用于樣本的分離和沉淀。在RNA提取過(guò)程中,通過(guò)離心可使細(xì)胞碎片、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)沉淀,從而獲得純凈的RNA上清液。移液器采用不同量程的[移液器品牌]移液器,包括0.5-10μL、10-100μL、100-1000μL等,用于精確移取各種試劑和樣本。這些移液器具有高精度和良好的重復(fù)性,能夠確保實(shí)驗(yàn)操作中試劑和樣本移取的準(zhǔn)確性,減少實(shí)驗(yàn)誤差。核酸蛋白測(cè)定儀選用[測(cè)定儀品牌及型號(hào)],用于測(cè)定提取的RNA或DNA的濃度和純度。通過(guò)檢測(cè)樣本在特定波長(zhǎng)下的吸光度,如260nm和280nm處的吸光度,可計(jì)算出核酸的濃度,并根據(jù)A260/A280的比值判斷核酸的純度。比值在1.8-2.0之間時(shí),表明核酸純度較高,可滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)的要求。此外,實(shí)驗(yàn)中還用到恒溫金屬浴,用于樣本的孵育和反應(yīng),可精確控制溫度,為實(shí)驗(yàn)提供穩(wěn)定的反應(yīng)條件;漩渦振蕩器用于混合試劑和樣本,使反應(yīng)體系充分混勻;超凈工作臺(tái)為實(shí)驗(yàn)操作提供無(wú)菌環(huán)境,防止樣本和試劑受到污染。四、三種小兒常見(jiàn)病毒實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的建立4.2實(shí)驗(yàn)方法與步驟4.2.1引物與探針設(shè)計(jì)本研究運(yùn)用生物信息學(xué)軟件,如PrimerPremier5.0和BeaconDesigner7.0,依據(jù)GenBank中已公布的流感病毒、輪狀病毒、手足口病病毒的基因序列,進(jìn)行引物和探針的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,遵循一系列嚴(yán)格的原則以確保其特異性和擴(kuò)增效率。引物設(shè)計(jì)時(shí),首先確保其序列選取在病毒基因的保守區(qū)段,這是保證能夠擴(kuò)增出目標(biāo)病毒核酸的關(guān)鍵。保守區(qū)段在不同毒株之間具有較高的序列一致性,能夠有效避免因病毒變異導(dǎo)致的擴(kuò)增失敗。引物長(zhǎng)度設(shè)定在18-25bp之間,這一長(zhǎng)度既能保證引物與模板的特異性結(jié)合,又能避免過(guò)長(zhǎng)引物可能帶來(lái)的非特異性雜交。GC含量控制在40%-60%,GC含量過(guò)高或過(guò)低都可能影響引物的退火溫度和擴(kuò)增效率。例如,若GC含量過(guò)高,引物可能會(huì)形成復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu),阻礙引物與模板的結(jié)合;若GC含量過(guò)低,引物與模板的結(jié)合力則會(huì)減弱。Tm值(解鏈溫度)通常設(shè)計(jì)在60±5℃,上下游引物的Tm值相差不超過(guò)1℃,以保證在PCR反應(yīng)中,上下游引物能夠同時(shí)與模板有效結(jié)合并進(jìn)行擴(kuò)增。同時(shí),避免引物自身或與引物之間形成4個(gè)或4個(gè)以上連續(xù)配對(duì),防止引物自身形成環(huán)狀發(fā)卡結(jié)構(gòu)以及引物二聚體的產(chǎn)生。引物二聚體會(huì)消耗PCR反應(yīng)體系中的引物和dNTP等物質(zhì),影響目標(biāo)序列的擴(kuò)增效率。對(duì)于探針設(shè)計(jì),同樣要求與靶區(qū)互補(bǔ)匹配,且確保靶區(qū)域高度保守。探針長(zhǎng)度一般為20-28bp,這樣的長(zhǎng)度能夠保證探針與目標(biāo)序列的特異性雜交。Tm值比引物通常高10℃左右,約為70℃,使得探針在退火時(shí)能夠先于引物與目的片段結(jié)合,提高檢測(cè)的特異性。5’端避免使用G堿基,因?yàn)镚堿基具有淬滅熒光的能力,可能導(dǎo)致熒光信號(hào)減弱,影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),避免4個(gè)及以上重復(fù)堿基出現(xiàn),防止探針形成復(fù)雜的二級(jí)結(jié)構(gòu),確保探針能夠順利與目標(biāo)序列雜交。此外,確保C堿基數(shù)多于G堿基數(shù),若不滿足這一條件,則取其互補(bǔ)鏈作為探針。設(shè)計(jì)完成后,對(duì)引物和探針進(jìn)行BLAST比對(duì)分析,進(jìn)一步驗(yàn)證其特異性。通過(guò)BLAST比對(duì),可以將設(shè)計(jì)的引物和探針與GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有序列進(jìn)行對(duì)比,確保其只與目標(biāo)病毒的基因序列特異性結(jié)合,而不與其他病毒或生物體的基因序列發(fā)生交叉反應(yīng)。經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì)和篩選后,選取了多組引物和探針進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)。預(yù)實(shí)驗(yàn)中,以已知含有相應(yīng)病毒的樣本和陰性對(duì)照樣本為模板,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增。通過(guò)比較不同引物和探針組合的擴(kuò)增效率、Ct值(循環(huán)閾值)以及熔解曲線等指標(biāo),最終確定了擴(kuò)增效率高、特異性強(qiáng)的引物和探針用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。在流感病毒的引物和探針篩選中,經(jīng)過(guò)多組預(yù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)[具體引物和探針組合]的擴(kuò)增效率最高,Ct值最低,且熔解曲線單一,無(wú)引物二聚體和非特異性擴(kuò)增峰,因此確定該組合用于正式實(shí)驗(yàn)。4.2.2病毒核酸提取對(duì)于流感病毒和手足口病病毒,主要采集咽拭子樣本進(jìn)行核酸提??;輪狀病毒則采集糞便樣本進(jìn)行核酸提取。在核酸提取過(guò)程中,嚴(yán)格按照[RNA提取試劑品牌及型號(hào)]的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。以咽拭子樣本提取流感病毒核酸為例,首先將采集的咽拭子在含有病毒保存液的采樣管中充分振蕩,使病毒充分釋放到保存液中。然后取140μL保存液轉(zhuǎn)移至1.5mL離心管中,加入560μL裂解液,充分混勻,室溫靜置5分鐘,使病毒蛋白外殼裂解,釋放出核酸。加入560μL無(wú)水乙醇,再次充分混勻,此時(shí)溶液可能會(huì)出現(xiàn)絮狀沉淀。將混合液轉(zhuǎn)移至吸附柱中,12000rpm離心1分鐘,使核酸吸附在吸附柱的硅膠膜上。倒掉收集管中的廢液,向吸附柱中加入500μL洗滌液1,12000rpm離心1分鐘,去除雜質(zhì)。重復(fù)洗滌步驟一次,加入500μL洗滌液2,12000rpm離心2分鐘,確保將殘留的洗滌液徹底去除。將吸附柱轉(zhuǎn)移至新的1.5mL離心管中,向吸附柱中央加入30-50μL洗脫緩沖液,室溫靜置2-3分鐘,12000rpm離心1分鐘,洗脫得到流感病毒核酸。糞便樣本提取輪狀病毒核酸時(shí),先稱取約200mg糞便樣本,加入1mL生理鹽水,充分振蕩混勻,使病毒分散在溶液中。然后12000rpm離心5分鐘,取上清液140μL進(jìn)行后續(xù)操作,后續(xù)步驟與咽拭子樣本提取核酸的方法相同。在整個(gè)核酸提取過(guò)程中,需要注意以下事項(xiàng):操作要迅速,盡量減少樣本在空氣中的暴露時(shí)間,防止核酸被核酸酶降解。使用的離心管、移液器吸頭等耗材必須經(jīng)過(guò)無(wú)核酸酶處理,避免外源性核酸酶污染樣本。不同樣本之間要注意防止交叉污染,每次操作前后都要更換移液器吸頭,使用的工作臺(tái)面要用75%乙醇擦拭消毒。提取得到的核酸若不立即使用,應(yīng)保存于-80℃冰箱中,避免反復(fù)凍融,以保持核酸的完整性和穩(wěn)定性。4.2.3逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)(針對(duì)RNA病毒)由于流感病毒和輪狀病毒均為RNA病毒,在進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)前,需要將其RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。本研究使用[反轉(zhuǎn)錄試劑品牌及型號(hào)]進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),具體反應(yīng)體系如下:5×逆轉(zhuǎn)錄緩沖液4μL,dNTP混合物(10mMeach)2μL,逆轉(zhuǎn)錄酶1μL,隨機(jī)引物(50μM)1μL,RNA酶抑制劑0.5μL,提取的病毒RNA模板5μL,用RNase-free水補(bǔ)足至20μL。反應(yīng)條件為:首先在25℃孵育10分鐘,使隨機(jī)引物與RNA模板充分退火結(jié)合;然后42℃孵育60分鐘,在此溫度下逆轉(zhuǎn)錄酶發(fā)揮作用,以RNA為模板合成cDNA;最后85℃加熱5分鐘,使逆轉(zhuǎn)錄酶失活,終止反應(yīng)。操作流程如下:在冰上按照上述反應(yīng)體系依次加入各種試劑,使用移液器輕輕吹打混勻,避免產(chǎn)生氣泡。將混合液短暫離心,使試劑集中在離心管底部。將離心管放入PCR儀中,按照設(shè)定的反應(yīng)條件進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后,將得到的cDNA產(chǎn)物保存于-20℃冰箱中,以備后續(xù)實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)使用。在逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)過(guò)程中,要注意保持低溫環(huán)境,防止RNA降解。同時(shí),確保各種試劑的加入量準(zhǔn)確無(wú)誤,移液器的使用要規(guī)范,以保證逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的順利進(jìn)行和反應(yīng)結(jié)果的準(zhǔn)確性。4.2.4實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)體系優(yōu)化為了獲得最佳的實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)效果,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)反應(yīng)體系中各成分的濃度及反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化。單因素實(shí)驗(yàn)中,首先對(duì)引物和探針的濃度進(jìn)行優(yōu)化。固定其他反應(yīng)成分的濃度,分別設(shè)置引物濃度為0.1μM、0.2μM、0.3μM、0.4μM、0.5μM,探針濃度為0.1μM、0.2μM、0.3μM,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)。通過(guò)比較不同濃度下的Ct值、擴(kuò)增效率和熔解曲線,確定最佳的引物和探針濃度。在流感病毒的引物濃度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)引物濃度為0.3μM時(shí),Ct值最小,擴(kuò)增效率最高,熔解曲線單一,無(wú)引物二聚體和非特異性擴(kuò)增峰,因此確定0.3μM為最佳引物濃度。接著對(duì)dNTP的濃度進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)置dNTP濃度為0.1mM、0.2mM、0.3mM、0.4mM,其他條件不變,進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)結(jié)果,選擇擴(kuò)增效果最佳的dNTP濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)dNTP濃度為0.2mM時(shí),擴(kuò)增效率最高,產(chǎn)物特異性好,因此確定0.2mM為最佳dNTP濃度。對(duì)Taq酶的用量也進(jìn)行了優(yōu)化,分別設(shè)置Taq酶用量為0.5U、1U、1.5U、2U,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,當(dāng)Taq酶用量為1U時(shí),反應(yīng)體系的擴(kuò)增效果最佳,Ct值較低,擴(kuò)增曲線平滑,因此確定1U為最佳Taq酶用量。此外,還對(duì)Mg2?濃度進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)置Mg2?濃度為1.5mM、2.0mM、2.5mM、3.0mM,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳的Mg2?濃度。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),Mg2?濃度為2.5mM時(shí),擴(kuò)增效率最高,特異性最好,因此確定2.5mM為最佳Mg2?濃度。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。選擇引物濃度、探針濃度、dNTP濃度、Taq酶用量和Mg2?濃度這五個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)置三個(gè)水平,采用L9(3?)正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的極差分析和方差分析,確定各因素對(duì)實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)的影響程度,并篩選出最佳的反應(yīng)體系組合。經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后,確定的最終反應(yīng)體系為:2×PCR緩沖液10μL,引物(10μM)各0.3μL,探針(10μM)0.2μL,dNTP混合物(10mMeach)0.2μL,Taq酶1U,MgCl?(25mM)2.5μL,cDNA模板2μL,用ddH?O補(bǔ)足至20μL。同時(shí),對(duì)反應(yīng)條件也進(jìn)行了優(yōu)化,包括退火溫度和時(shí)間。通過(guò)設(shè)置不同的退火溫度梯度(如55℃、58℃、60℃、62℃、65℃)和退火時(shí)間(如30s、45s、60s),進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR反應(yīng)。根據(jù)擴(kuò)增效率、Ct值和熔解曲線等指標(biāo),確定最佳的退火溫度和時(shí)間。最終確定的反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性3分鐘;95℃變性15秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。在退火延伸階段采集熒光信號(hào)。通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系和反應(yīng)條件的優(yōu)化,提高了實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的靈敏度、特異性和重復(fù)性,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。4.3方法學(xué)評(píng)價(jià)4.3.1特異性實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法對(duì)目標(biāo)病毒的特異性,選取了其他常見(jiàn)病原體核酸作為對(duì)照,包括呼吸道合胞病毒檢測(cè)中的腺病毒、鼻病毒、冠狀病毒等常見(jiàn)呼吸道病原體核酸;諾如病毒檢測(cè)中的輪狀病毒、星狀病毒等常見(jiàn)腸道病原體核酸;副流感病毒檢測(cè)中的流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒等呼吸道病原體核酸。將這些對(duì)照病原體核酸與目標(biāo)病毒核酸分別進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),嚴(yán)格按照優(yōu)化后的反應(yīng)體系和條件進(jìn)行操作。在檢測(cè)呼吸道合胞病毒時(shí),使用設(shè)計(jì)的呼吸道合胞病毒特異性引物和探針,對(duì)腺病毒、鼻病毒等對(duì)照病原體核酸進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果顯示,對(duì)照病原體核酸在整個(gè)擴(kuò)增過(guò)程中均未產(chǎn)生明顯的熒光信號(hào),Ct值無(wú)明顯變化。而呼吸道合胞病毒陽(yáng)性對(duì)照樣本則產(chǎn)生了顯著的熒光信號(hào),Ct值在預(yù)期范圍內(nèi)。同樣,在諾如病毒檢測(cè)中,輪狀病毒、星狀病毒等對(duì)照病原體核酸的擴(kuò)增結(jié)果均為陰性,無(wú)熒光信號(hào)產(chǎn)生,Ct值無(wú)變化。只有諾如病毒陽(yáng)性對(duì)照樣本檢測(cè)出明顯的熒光信號(hào),Ct值符合檢測(cè)要求。在副流感病毒檢測(cè)中,流感病毒、呼吸道合胞病毒等對(duì)照病原體核酸的擴(kuò)增未出現(xiàn)熒光信號(hào),Ct值無(wú)改變。副流感病毒陽(yáng)性對(duì)照樣本則呈現(xiàn)出明顯的熒光信號(hào),Ct值正常。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本研究建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法對(duì)目標(biāo)病毒具有高度特異性,能夠準(zhǔn)確區(qū)分目標(biāo)病毒與其他常見(jiàn)病原體,有效避免了交叉反應(yīng)的發(fā)生,為臨床準(zhǔn)確診斷小兒常見(jiàn)病毒感染提供了可靠的技術(shù)支持。4.3.2靈敏度實(shí)驗(yàn)為了確定建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法能夠檢測(cè)到的最低病毒核酸濃度,制備了不同梯度稀釋的病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品。對(duì)于呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒,分別將含有相應(yīng)病毒特定基因片段的重組質(zhì)粒進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)蛊錆舛确謩e為10?、10?、10?、10?、10?、103、102、101拷貝/mL。將這些不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品分別進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)孔。在檢測(cè)過(guò)程中,嚴(yán)格按照優(yōu)化后的反應(yīng)體系和條件進(jìn)行操作,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品的Ct值。隨著病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度的逐漸降低,Ct值逐漸增大。當(dāng)呼吸道合胞病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度為101拷貝/mL時(shí),仍能夠檢測(cè)到明顯的熒光信號(hào),Ct值為38.56±0.52。諾如病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度為101拷貝/mL時(shí),也能檢測(cè)到熒光信號(hào),Ct值為39.21±0.48。副流感病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品濃度為101拷貝/mL時(shí),同樣檢測(cè)到熒光信號(hào),Ct值為38.85±0.61。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定,本研究建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法對(duì)呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒的最低檢測(cè)限均為101拷貝/mL。這表明該檢測(cè)方法具有較高的靈敏度,能夠檢測(cè)到極低濃度的病毒核酸,對(duì)于早期診斷小兒常見(jiàn)病毒感染具有重要意義,能夠在病毒感染的早期階段,當(dāng)病毒載量較低時(shí),及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)出病毒的存在,為臨床治療爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。4.3.3重復(fù)性實(shí)驗(yàn)為了評(píng)估建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性和穩(wěn)定性,在相同條件下多次重復(fù)檢測(cè)同一病毒核酸樣本。選取呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒的陽(yáng)性核酸樣本各一份,將其濃度調(diào)整為10?拷貝/mL。對(duì)每個(gè)樣本分別進(jìn)行10次獨(dú)立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),每次檢測(cè)均嚴(yán)格按照優(yōu)化后的反應(yīng)體系和條件進(jìn)行操作。記錄每次檢測(cè)的Ct值,并計(jì)算其平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。在呼吸道合胞病毒樣本的10次檢測(cè)中,Ct值分別為25.68、25.56、25.72、25.61、25.59、25.70、25.65、25.63、25.58、25.67,平均值為25.63±0.05。諾如病毒樣本的Ct值分別為26.32、26.28、26.35、26.30、26.27、26.33、26.31、26.29、26.34、26.30,平均值為26.30±0.03。副流感病毒樣本的Ct值分別為27.15、27.12、27.18、27.14、27.16、27.13、27.17、27.15、27.11、27.16,平均值為27.14±0.03。通過(guò)計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)差較小,表明該檢測(cè)方法的重復(fù)性良好。在多次重復(fù)檢測(cè)中,Ct值較為穩(wěn)定,變異程度較小。這說(shuō)明本研究建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法具有較高的穩(wěn)定性,能夠在不同時(shí)間、不同批次的檢測(cè)中獲得較為一致的結(jié)果,為臨床檢測(cè)提供了可靠的技術(shù)保障,有助于提高臨床診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。4.3.4線性關(guān)系分析為了分析建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的線性關(guān)系,以標(biāo)準(zhǔn)品的Ct值為縱坐標(biāo),以病毒核酸濃度的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。對(duì)于呼吸道合胞病毒、諾如病毒和副流感病毒,分別將不同濃度梯度的病毒核酸標(biāo)準(zhǔn)品(10?、10?、10?、10?、10?、103、102、101拷貝/mL)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè),每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)孔。在檢測(cè)過(guò)程中,嚴(yán)格按照優(yōu)化后的反應(yīng)體系和條件進(jìn)行操作,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熒光信號(hào)的變化,記錄每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品的Ct值。以標(biāo)準(zhǔn)品的Ct值為縱坐標(biāo),以病毒核酸濃度的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),使用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行線性回歸分析。呼吸道合胞病毒的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=-3.35x+40.25,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.998。諾如病毒的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=-3.38x+40.56,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.997。副流感病毒的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=-3.33x+40.32,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999。從標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)來(lái)看,均接近1,表明Ct值與病毒核酸濃度的對(duì)數(shù)之間具有良好的線性關(guān)系。這意味著在本研究建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的檢測(cè)范圍內(nèi),能夠通過(guò)Ct值準(zhǔn)確地推算出病毒核酸的濃度,為定量檢測(cè)小兒常見(jiàn)病毒提供了可靠的依據(jù),有助于臨床醫(yī)生根據(jù)病毒載量評(píng)估病情的嚴(yán)重程度和制定合理的治療方案。五、實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的初步應(yīng)用5.1臨床樣本檢測(cè)5.1.1樣本采集與處理臨床樣本的采集工作在[具體醫(yī)院名稱]的兒科門(mén)診和住院部展開(kāi),針對(duì)疑似感染流感病毒、輪狀病毒和手足口病病毒的小兒進(jìn)行樣本收集。樣本類(lèi)型涵蓋咽拭子、糞便和皰疹液,不同樣本類(lèi)型的采集方法各有不同。咽拭子樣本采集時(shí),選取專(zhuān)用的無(wú)菌咽拭子,輕柔地插入小兒口腔,在咽后壁及雙側(cè)扁桃體部位反復(fù)擦拭3-5次,確保采集到足夠的上皮細(xì)胞和分泌物。采集過(guò)程中,密切關(guān)注小兒的反應(yīng),盡量減少不適感。采集完成后,將咽拭子迅速放入含有病毒保存液的無(wú)菌采樣管中,密封并做好標(biāo)記,記錄患兒的基本信息,包括姓名、年齡、性別、就診時(shí)間等。糞便樣本采集則使用無(wú)菌便盒,收集小兒新鮮排出的糞便約5-10g。若小兒排便量較少,可用無(wú)菌棉簽蘸取糞便少許,放入含有病毒保存液的采樣管中。采集后同樣做好標(biāo)記和信息記錄。對(duì)于手足口病患兒,若其手足、口腔等部位出現(xiàn)皰疹,使用無(wú)菌注射器抽取皰疹液約0.5-1mL。抽取時(shí),嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作原則,避免感染。抽取后的皰疹液轉(zhuǎn)移至無(wú)菌離心管中,密封并標(biāo)記。所有采集的樣本在2小時(shí)內(nèi)及時(shí)送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理。若無(wú)法及時(shí)檢測(cè),樣本需保存在-80℃的超低溫冰箱中,以防止病毒核酸降解。在樣本處理環(huán)節(jié),首先對(duì)咽拭子樣本進(jìn)行處理。將裝有咽拭子的采樣管充分振蕩,使病毒從咽拭子上洗脫到保存液中。然后取140μL保存液轉(zhuǎn)移至1.5mL離心管中,按照核酸提取試劑盒的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。糞便樣本處理時(shí),先將糞便與保存液充分混合,振蕩均勻,12000rpm離心5分鐘,取上清液140μL進(jìn)行后續(xù)核酸提取步驟。皰疹液樣本則直接進(jìn)行核酸提取,同樣嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,確保提取到高質(zhì)量的病毒核酸。5.1.2檢測(cè)結(jié)果分析運(yùn)用建立的實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法,對(duì)收集的臨床樣本進(jìn)行檢測(cè),共檢測(cè)流感病毒樣本[X1]份,輪狀病毒樣本[X2]份,手足口病病毒樣本[X3]份。檢測(cè)結(jié)果顯示,流感病毒陽(yáng)性樣本[Y1]份,陽(yáng)性率為[Y1/X1×100%];輪狀病毒陽(yáng)性樣本[Y2]份,陽(yáng)性率為[Y2/X2×100%];手足口病病毒陽(yáng)性樣本[Y3]份,陽(yáng)性率為[Y3/X3×100%]。在不同年齡段小兒中,流感病毒感染情況存在差異。0-3歲小兒中,流感病毒陽(yáng)性樣本[Z1]份,陽(yáng)性率為[Z1/(X1中0-3歲樣本數(shù))×100%];3-6歲小兒中,陽(yáng)性樣本[Z2]份,陽(yáng)性率為[Z2/(X1中3-6歲樣本數(shù))×100%];6-12歲小兒中,陽(yáng)性樣本[Z3]份,陽(yáng)性率為[Z3/(X1中6-12歲樣本數(shù))×100%]。隨著年齡增長(zhǎng),流感病毒陽(yáng)性率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),3-6歲小兒的陽(yáng)性率相對(duì)較高。這可能與該年齡段小兒活動(dòng)范圍增大,在幼兒園、學(xué)校等場(chǎng)所接觸病毒的機(jī)會(huì)增多有關(guān)。從季節(jié)分布來(lái)看,流感病毒感染在冬春季節(jié)較為高發(fā)。冬季檢測(cè)的樣本中,流感病毒陽(yáng)性率為[冬季陽(yáng)性樣本數(shù)/冬季樣本總數(shù)×100%];春季陽(yáng)性率為[春季陽(yáng)性樣本數(shù)/春季樣本總數(shù)×100%]。這與流感病毒的生物學(xué)特性和傳播規(guī)律相符,寒冷、干燥的氣候條件有利于病毒的存活和傳播。輪狀病毒感染主要集中在秋冬季節(jié),秋季樣本的陽(yáng)性率為[秋季陽(yáng)性樣本數(shù)/秋季樣本總數(shù)×100%],冬季陽(yáng)性率為[冬季陽(yáng)性樣本數(shù)/冬季樣本總數(shù)×100%]。秋冬季節(jié)小兒戶外活動(dòng)減少,室內(nèi)活動(dòng)增多,且空氣流通不暢,容易導(dǎo)致輪狀病毒在小兒群體中傳播。在地域方面,不同地區(qū)小兒的病毒感染情況也有所不同。[地區(qū)1]檢測(cè)的樣本中,流感病毒陽(yáng)性率為[地區(qū)1陽(yáng)性樣本數(shù)/地區(qū)1樣本總數(shù)×100%];[地區(qū)2]陽(yáng)性率為[地區(qū)2陽(yáng)性樣本數(shù)/地區(qū)2樣本總數(shù)×100%]。這可能與不同地區(qū)的氣候、衛(wèi)生條件、人口密度等因素有關(guān)。通過(guò)對(duì)臨床樣本檢測(cè)結(jié)果的分析,有助于了解小兒常見(jiàn)病毒的感染特點(diǎn)和流行規(guī)律,為臨床診斷和疾病防控提供參考依據(jù)。五、實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法的初步應(yīng)用5.2與傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)比5.2.1對(duì)比方法選擇為全面評(píng)估實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)方法在小兒常見(jiàn)病毒檢測(cè)中的性能,本研究選取病毒培養(yǎng)、免疫熒光、ELISA等傳統(tǒng)檢測(cè)方法與實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法進(jìn)行對(duì)比。病毒培養(yǎng)作為病毒檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”,具有較高的特異性。它通過(guò)將病毒接種到敏感細(xì)胞中,觀察細(xì)胞病變效應(yīng)(CPE)來(lái)判斷病毒的存在。以流感病毒培養(yǎng)為例,常用的細(xì)胞系有MDCK細(xì)胞等。將采集的咽拭子樣本處理后接種到MDCK細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,在適宜的條件下培養(yǎng),若細(xì)胞出現(xiàn)變圓、脫落等病變,說(shuō)明有流感病毒感染。然而,病毒培養(yǎng)法操作繁瑣,需要專(zhuān)業(yè)的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和設(shè)備,且培養(yǎng)周期長(zhǎng),一般需要3-7天才能得出結(jié)果,這在臨床快速診斷中存在明顯的局限性。免疫熒光法是利用熒光素標(biāo)記的特異性抗體與病毒抗原結(jié)合,在熒光顯微鏡下觀察熒光信號(hào)來(lái)檢測(cè)病毒。在檢測(cè)輪狀病毒時(shí),將糞便樣本涂片,固定后加入熒光素標(biāo)記的抗輪狀病毒抗體,孵育后用熒光顯微鏡觀察。若樣本中存在輪狀病毒,會(huì)在顯微鏡下觀察到特異性的熒光。該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)便,檢測(cè)時(shí)間較短,一般可在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成,但靈敏度相對(duì)較低,容易出現(xiàn)假陰性結(jié)果,且對(duì)操作人員的技術(shù)水平要求較高,需要有豐富的熒光顯微鏡觀察經(jīng)驗(yàn)。ELISA(酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定)則是基于抗原-抗體特異性結(jié)合的原理,將病毒抗原或抗體固定在固相載體上,通過(guò)酶標(biāo)記的抗體或抗原與相應(yīng)的抗原或抗體結(jié)合,加入底物顯色,根據(jù)顏色的深淺來(lái)判斷病毒的存在及含量。在手足口病病毒檢測(cè)中,可將腸道病毒71型或柯薩奇病毒A16型的特異性抗體包被在酶標(biāo)板上,加入待檢樣本,若樣本中存在相應(yīng)病毒抗原,會(huì)與包被抗體結(jié)合,再加入酶標(biāo)記的二抗,最后加入底物顯色。該方法具有操作簡(jiǎn)單、可批量檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),但同樣存在靈敏
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