王玉玲 劉 譽(yù) 天津國(guó)際旅行衛(wèi)生保健中心(天津,300450)
布魯氏菌病 (Brucellosis)(又稱布氏桿菌?。┦怯刹际蠗U菌(Brucella)引起的人獸共患傳染病,其特征是生殖器官和胎膜發(fā)炎,引起流產(chǎn)、不育和各種組織的局部病灶。 布魯氏菌病在牛、羊、豬等家畜中最常發(fā)生[1]。本病很容易傳播給人,引起一種波浪熱的急性發(fā)熱性疾病,也可以發(fā)展成慢性,引起肌肉、骨骼、心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重并發(fā)癥[2]。
布魯氏菌病可通過(guò)口腔、呼吸道、結(jié)膜炎或其他可能的途徑通常是職業(yè)性接觸而感染人,攝入感染的奶制品是對(duì)公共衛(wèi)生的主要危險(xiǎn)[2]。 同時(shí)本病亦可由牛、羊、豬傳染于其它家畜[1]。 由于布魯氏菌病對(duì)公共衛(wèi)生的意義極大,對(duì)畜群的危害大,且廣泛分布于世界各地,可引起不同程度的流行,給畜牧業(yè)和人類的健康帶來(lái)嚴(yán)重危害,世界動(dòng)物衛(wèi)生組織(OIE)將其列為一種對(duì)國(guó)際貿(mào)易有重要影響的疫病[2]。 我國(guó)農(nóng)業(yè)部將其列為二類動(dòng)物疫?。?],并將其列為進(jìn)境動(dòng)物二類傳染?。?]。
布魯氏菌病主要依靠實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果并結(jié)合流行病學(xué)進(jìn)行確診。 目前常用的血清學(xué)檢測(cè)方法有平板凝集、試管凝集、補(bǔ)體結(jié)合和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)。 本項(xiàng)目研究的熒光偏振檢測(cè)方法是一種新的試驗(yàn)方法, 我國(guó)對(duì)該方法還只是處于了解的階段,還沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行相關(guān)研究。
為了適應(yīng)國(guó)際貿(mào)易對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)方法發(fā)展的需要,提高我國(guó)人獸共患病的高通量快速檢測(cè)能力和技術(shù)水平,開展本項(xiàng)目研究都具有一定的推動(dòng)作用。
1.1.1 主要試劑
布魯氏菌病虎紅平板凝集抗原、 試管凝集抗原、補(bǔ)體結(jié)合抗原、補(bǔ)體、溶血素、標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清、標(biāo)準(zhǔn)陰性血清均購(gòu)自中國(guó)獸藥監(jiān)察所,布魯氏菌病間接ELISA、競(jìng)爭(zhēng)ELISA 試劑盒購(gòu)自cedi,布魯氏菌病熒光偏振試劑盒購(gòu)自美國(guó)。
1.1.2 樣品
檢測(cè)部門提供的布魯氏菌陽(yáng)性樣品血清35 份和布魯氏菌陰性樣品血清1 129 份; 采自某地部分牛養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)牛的血清792 份;采自某地部分羊養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)綿羊的羊血清459 份;采自牛、羊養(yǎng)殖人員的血清15 名。
1.2.1 FPA 分析敏感性評(píng)估
用生理鹽水將標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清做1∶10、1∶20、1∶40、1 ∶80、1 ∶90、1 ∶100、1 ∶110、1 ∶120、1 ∶130、1 ∶140、1 ∶150、1∶160、1∶170、1∶180、1∶190、1∶200、1∶220、1∶240、1∶260、1∶280、1∶300、1∶320、1∶340、1∶360、1∶380、1∶400、1∶500、1∶600、1∶640、1∶700、1∶800、1∶900、1∶1 000, 加上標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清原液, 共34 個(gè)稀釋度, 分別進(jìn)行FPA、平板凝集(RBPT)、試管凝集(SAT)、補(bǔ)體結(jié)合(CFT)、iELISA、cELISA 測(cè)試。
1.2.2 FPA 分析特異性評(píng)估
用FPA 方法對(duì)沙門氏菌、霍亂O157、大腸桿菌H7、大腸桿菌O157、腸道艾希氏菌O157、痢疾志賀氏菌I 型、 痢疾志賀氏菌2 型、 鮑氏志賀氏菌1-6型、志賀氏菌屬四種多價(jià)、志賀氏菌屬(福氏多價(jià))、宋內(nèi)氏志賀氏菌、副結(jié)核、結(jié)核、小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌O:9、大腸桿菌O:117、大腸桿菌O:156 等16種陽(yáng)性血清進(jìn)行檢測(cè);用平板凝集試驗(yàn)、試管凝集試驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、間接ELISA 試驗(yàn)、競(jìng)爭(zhēng)ELISA 試驗(yàn)、熒光偏振試驗(yàn)對(duì)小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌O:9、大腸桿菌O:117、大腸桿菌O:156 陽(yáng)性血清進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.3 FPA 重復(fù)性評(píng)估
將沙門氏菌陰性血清、布病標(biāo)準(zhǔn)陰性血清、1:10稀釋的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清、1:20 稀釋的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清、1:40 稀釋的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清、1:80 稀釋的標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清,6 個(gè)試驗(yàn)血清樣品在5 塊板進(jìn)行5 次FPA 試驗(yàn),每次試驗(yàn)重復(fù)3 次。 同時(shí)將熒光偏振試劑盒中的陰性對(duì)照血清在5 塊板進(jìn)行5 次FPA 試驗(yàn),每次試驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.2.4 FPA 診斷敏感性和診斷特異性評(píng)估
用FPA 對(duì)1129 份布魯氏菌病陰性血清、35 份布魯氏菌病陽(yáng)性血清進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.5 FPA 重現(xiàn)性評(píng)估取牛、羊、人血清共10 份測(cè)試樣品,經(jīng)8 個(gè)實(shí)驗(yàn)室用FPA 進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.6 FPA 田間試驗(yàn)用FPA 對(duì)養(yǎng)殖區(qū)內(nèi)792 份牛血清、459 份羊血清和15 份養(yǎng)殖人血清進(jìn)行檢測(cè)。
敏感性檢測(cè)結(jié)果見表1。從表1 看,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:130 時(shí), 用FPA 試驗(yàn)檢測(cè)為陽(yáng)性。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:90 時(shí), 用平板凝集試驗(yàn)檢測(cè)為陽(yáng)性。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:40 時(shí),用試管凝集試驗(yàn)檢測(cè)為陽(yáng)性。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:20 時(shí),用補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)為陽(yáng)性。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:640 時(shí),用iELISA 試驗(yàn)檢測(cè)為陽(yáng)性。 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)性血清被稀釋為1:700 時(shí),用cELISA 試驗(yàn)檢測(cè)仍為陽(yáng)性。分析敏感性從高到低為cELISA>iELISA>FPA>RBT>SAT>CFT。
表1 分析敏感性檢測(cè)結(jié)果
表1 分析敏感性檢測(cè)結(jié)果
FPA 抗原與16 種陽(yáng)性血清檢測(cè)結(jié)果見表2,從表2 看, 布魯氏菌病FPA 抗原與測(cè)試的16 種陽(yáng)性血清不發(fā)生交叉反應(yīng)。小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌O:9、大腸桿菌O:117、大腸桿菌O:156 三種病菌陽(yáng)性血清,經(jīng)6 種不同的布魯氏菌病血清學(xué)檢測(cè)方法檢測(cè)結(jié)果見表3。 從表3 看,小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌O:9陽(yáng)性血清在平板凝集試驗(yàn)、 試管凝集試驗(yàn)、 競(jìng)爭(zhēng)ELISA 試驗(yàn)中與布魯氏菌抗原發(fā)生交叉反應(yīng), 在補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、熒光偏振試驗(yàn)、間接ELISA 試驗(yàn)中不發(fā)生交叉反應(yīng);大腸桿菌O117、大腸桿菌O156 在六種試驗(yàn)方法中都不出現(xiàn)交叉反應(yīng)。 檢測(cè)結(jié)果說(shuō)明布魯氏菌病FPA 試驗(yàn)特異性比較高, 比RPT、SAT、cELISA 高,與CFT、iELISA 相當(dāng)。
表2 FPA 特異性測(cè)試結(jié)果
表3 三種病菌不同血清學(xué)試驗(yàn)方法交叉反應(yīng)結(jié)果
6 個(gè)試驗(yàn)血清樣品的FPA 重復(fù)性檢測(cè)結(jié)果和FPA 試劑盒陰性對(duì)照血清重復(fù)性檢測(cè)結(jié)果見表4。對(duì)表4 中FPA 檢測(cè)數(shù)值進(jìn)行組間、 組內(nèi)變異系數(shù)計(jì)算,6 份樣品的組內(nèi)變異系數(shù)分別為1.18%、1.14%、0.42% 、1.07% 、0.73% 、0.92% ,組間變異系數(shù) 分 別 為1.99% 、1.49% 、1.08% 、1.34% 、1.14% 、1.11%,試驗(yàn)重復(fù)性變異系數(shù)小于20%,說(shuō)明FPA 試驗(yàn)的重復(fù)性符合試驗(yàn)有效性的要求;FPA 試劑盒陰性對(duì)照血清組內(nèi)變異系數(shù)為1.18%, 組間變異系數(shù)1.99%, 說(shuō)明FPA 試劑盒陰性對(duì)照血清其重復(fù)性是有效的。
表4 FPA 試驗(yàn)結(jié)果
用FPA 對(duì)1129 份布氏桿菌病陰性血清檢測(cè),結(jié)果是檢測(cè)出10 份陽(yáng)性;用FPA 對(duì)35 份布氏桿菌病陽(yáng)性血清檢測(cè),結(jié)果是有1 份為陰性。 FPA 的特異性為99.1%(1119/1129), 敏感性為97%(34/35)。特異性和敏感性均大于95%,說(shuō)明FPA 的特異性和敏感性比較高。
8 個(gè)實(shí)驗(yàn)室用FPA 對(duì)10 份測(cè)試樣品進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果見表5。 從定性的結(jié)果看,8 個(gè)實(shí)驗(yàn)室10 份牛血清樣品的陰陽(yáng)性判定結(jié)果與樣品的實(shí)際結(jié)果一致。 從定量的結(jié)果看,10 份牛血清樣品的FP值變異系數(shù)均小于20%。說(shuō)明FPA 檢測(cè)方法的重現(xiàn)性符合試驗(yàn)重現(xiàn)性要求。
表5 牛血清重現(xiàn)性測(cè)試結(jié)果
792 份牛血清樣品中,經(jīng)FPA 檢測(cè)布魯氏菌病抗體陽(yáng)性的牛有428 份,抗性陽(yáng)性牛占54%,樣品來(lái)源地區(qū)對(duì)牛進(jìn)行布魯氏菌病疫苗接種,試驗(yàn)數(shù)據(jù)并不能說(shuō)明該地區(qū)布魯氏菌病存在流行,樣品牛在臨床上無(wú)發(fā)病病例。 459 份羊血清樣品中, 經(jīng)FPA檢測(cè)無(wú)布魯氏菌病抗體陽(yáng)性的羊,樣品來(lái)源地區(qū)對(duì)羊不進(jìn)行布魯氏菌病疫苗接種,試驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明樣品來(lái)源養(yǎng)殖場(chǎng)內(nèi)不存在布魯氏菌病流行,樣品羊在臨床上無(wú)發(fā)病病例。 15 份人血清樣品中,經(jīng)FPA 檢測(cè)無(wú)布魯氏菌病抗體陽(yáng)性反應(yīng),樣品來(lái)源人員在臨床上無(wú)發(fā)病癥狀。
3.1 FPA 的原理是溶液中的分子作隨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),分子的大小是影響轉(zhuǎn)動(dòng)速率的主要因素,與其成反比關(guān)系,因而小分子較大分子轉(zhuǎn)動(dòng)得快。 如果給分子標(biāo)記上熒光色素,通過(guò)一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間即可通過(guò)測(cè)量水平和垂直的偏振光強(qiáng)度來(lái)確定。 因而大分子比轉(zhuǎn)動(dòng)快的小分子發(fā)射更多的偏振光。
一般以分子量小于50KD 的抗原用熒光素標(biāo)記, 熒光標(biāo)記的小分子抗原在溶液中旋轉(zhuǎn)速度快,熒光偏振光強(qiáng)度小。當(dāng)加入被檢血清或全血時(shí),熒光標(biāo)記的小分子抗原與其相應(yīng)抗體結(jié)合后, 所形成的大分子在溶液中旋轉(zhuǎn)速度變慢, 熒光偏振光強(qiáng)度增大。通過(guò)熒光偏振儀測(cè)量,將獲得的偏振光差值與陰性對(duì)照偏振值比較,即可判定出樣品的陰陽(yáng)性。
3.2 目前在國(guó)際貿(mào)易中,在雙邊簽訂的檢疫議定書中, 對(duì)于動(dòng)物布魯氏菌病檢測(cè)主要采用的方法為RBT、SAT、CFT、ELISA[5];對(duì)于人的布魯氏菌病檢測(cè)主要采用RBT、SAT、ELISA 試驗(yàn)[6]。國(guó)內(nèi)獸醫(yī)部門對(duì)轄區(qū)內(nèi)的動(dòng)物進(jìn)行布魯氏菌病調(diào)查時(shí),多采用的也是傳統(tǒng)試驗(yàn)方法,以平板凝集試驗(yàn)居多。 從本項(xiàng)目的研究中看到,F(xiàn)PA 試驗(yàn)的敏感性雖不如ELISA,但比平板凝集、試管凝集、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)高出較多,而且FPA 的特異性與ELISA方法相當(dāng),本研究說(shuō)明熒光偏振檢測(cè)法用于布氏桿菌病檢測(cè)是可靠和有效的,具有較高的特異性、敏感性和較好的重復(fù)性、重現(xiàn)性,可以替代傳統(tǒng)試驗(yàn)方法成為國(guó)際貿(mào)易議定書中指定的檢測(cè)方法之一。
3.3 熒光偏振檢測(cè)法方法簡(jiǎn)便,所用到的試劑只有結(jié)合物和緩沖反應(yīng)液, 試驗(yàn)所用材料是微量反應(yīng)板。 試驗(yàn)只需將待檢血清加入到反應(yīng)板中,再加入結(jié)合物即可, 省去了ELISA方法中需要洗滌的步驟,與ELISA 相比大量縮短了檢測(cè)時(shí)間和簡(jiǎn)化了試驗(yàn)步驟。 FPA方法在微量反應(yīng)板上進(jìn)行,1 塊板92份樣品在15 分鐘內(nèi)完成試驗(yàn),快速且通量大,是比較適合用于大批量檢測(cè)、監(jiān)測(cè)人或動(dòng)物布魯氏菌病的血清學(xué)檢測(cè)方法,有較好的應(yīng)用前景。
3.4 從本研究田間試驗(yàn)的檢測(cè)結(jié)果看,試驗(yàn)樣品來(lái)源地區(qū)有54%的牛產(chǎn)生了免疫抗體,另有46%的牛沒(méi)有抗體產(chǎn)生,對(duì)沒(méi)有產(chǎn)生抗體的牛已建議對(duì)其復(fù)種一次疫苗,以加強(qiáng)對(duì)布魯氏菌病的免疫力。 本研究檢測(cè)結(jié)果同時(shí)也提醒相關(guān)部門,接種的布氏桿菌病疫苗抗體產(chǎn)生的比例不高,應(yīng)加強(qiáng)疫苗的質(zhì)量監(jiān)控和效果評(píng)價(jià)。