沈紅霞,倪柏鋒,王 彬,虞一聰,周 煒,周芷錦,穆 琳,桂平雄,趙靈燕
(浙江省動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,浙江 杭州 311199)
布魯氏菌病血清學(xué)檢測方法主要有平板凝集試驗(yàn)(BPAT)、虎紅平板凝集試驗(yàn)(RBPT)、試管凝集試驗(yàn)(SAT)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)(CFT)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)和熒光偏振試驗(yàn)(FPA)等,以補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)診斷布病的特異性最強(qiáng),其敏感性也較高,是國際公認(rèn)的血清學(xué)確診方法。
補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)包括兩個(gè)系統(tǒng),并需要5種成分。第一個(gè)系統(tǒng)是反應(yīng)系統(tǒng),將布魯氏菌抗原與被檢血清以及補(bǔ)體混合,如果被檢血清含有布病抗體,抗體與布魯氏菌抗原結(jié)合形成復(fù)合物,抗體的分子構(gòu)型改變,處于Fc段上的補(bǔ)體結(jié)合位點(diǎn)暴露,這時(shí)補(bǔ)體與之結(jié)合,結(jié)合的補(bǔ)體不再游離,使其不能再參與第二指示系統(tǒng)即溶血系統(tǒng)反應(yīng)。在加入被致敏的綿羊紅細(xì)胞(即與溶血素結(jié)合的紅細(xì)胞)時(shí),由于所有補(bǔ)體已在第一系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)被結(jié)合,則不會(huì)發(fā)生溶血,即判定為陽性反應(yīng);反之則會(huì)發(fā)生溶血,判定為陰性反應(yīng)[1]。本文著重介紹了補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法,并將其結(jié)果與cELISA結(jié)果進(jìn)行比較,以供同行參考。
1.1儀器設(shè)備 培養(yǎng)箱(4111,Thermo),水浴鍋(WNB45,MEMMERT),滅菌器(SX-700,TOMY),生物安全柜(1300 SERIES A2,Thermo),移液器(100~1000 μL,Eppendorf),一次性移液管、玻璃試管、試管架、滅菌移液器吸頭等。
1.2試劑
1.2.1補(bǔ)體結(jié)合抗原、溶血素、補(bǔ)體、陰陽性標(biāo)準(zhǔn)血清 補(bǔ)體結(jié)合抗原(批號:2020),溶血素(批號:2019),補(bǔ)體(批號:2019),陽性標(biāo)準(zhǔn)血清(批號:202005)),陰性標(biāo)準(zhǔn)血清(批號:202005),上述試劑均購于青島中創(chuàng)匯科。
1.2.2綿羊紅細(xì)胞懸液 采取成年公綿羊血,按常規(guī)方法脫纖、洗滌、離心,用稀釋液洗滌至上清無色為止,最后以2000 r/min離心定容。取紅細(xì)胞用稀釋液配制成2.5%紅細(xì)胞懸液(2.5 mL/100 mL)備用。
1.2.3滅菌生理鹽水 本實(shí)驗(yàn)室自制。
1.3檢測樣品 經(jīng)cELISA試劑盒(批號18121701,購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所)檢測的43份牛羊血清,其中:牛陽性血清11份,羊陽性血清12份;牛陰性血清10份,羊陰性血清10份。
按動(dòng)物布魯氏菌病診斷技術(shù)(GB/T18646-2018)補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)常量法進(jìn)行操作及判定[2]。
2.1溶血素效價(jià)測定 按表1加入各成分混勻后置37~38 ℃水浴20 min,從水浴中取出,立即判定結(jié)果。結(jié)果判定見表1,能使2.5%紅細(xì)胞液完全溶血的最小量溶血素為溶血素效價(jià)或一單位溶血素,本次試驗(yàn)溶血素效價(jià)為3000倍稀釋液500 μL,二單位溶血素的工作效價(jià)為1500倍稀釋液500 μL。
表1 溶血素效價(jià)測定表(μL)
2.2補(bǔ)體效價(jià)測定 按表2加入各成分混勻后經(jīng)2次37~38 ℃水浴20 min,最后一次水浴后立即判定結(jié)果。結(jié)果判定見表2,三個(gè)對照管及陽性血清加抗原的試管為完全不溶血,陽性血清未加抗原及陰性血清無論有無加抗原的試管發(fā)生完全溶血所需最小補(bǔ)體量,即為補(bǔ)體效價(jià)或一單位補(bǔ)體。本次試驗(yàn)補(bǔ)體效價(jià)為14倍稀釋補(bǔ)體310 μL,計(jì)算得主試驗(yàn)原補(bǔ)體稀釋倍數(shù)為22.58,補(bǔ)償操作中效價(jià)降低,使用濃度比補(bǔ)體效價(jià)大10%,因此最終使用補(bǔ)體工作效價(jià)為20.32倍稀釋原補(bǔ)體500 μL。
2.3溶血標(biāo)準(zhǔn)比色管制備 按表3配置溶血標(biāo)準(zhǔn)比色管,用于抗原效價(jià)測定及主試驗(yàn)結(jié)果的判定。
表2 補(bǔ)體效價(jià)測定(μL)
表3 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)溶血標(biāo)準(zhǔn)比色管制備(μL)
2.4抗原效價(jià)測定 將陰性對照血清作1∶10稀釋,陽性血清稀釋成1∶10,1∶25,1∶50,1∶75,1∶100,5個(gè)稀釋度,分別按表4加入各種成分,經(jīng)2次37~38 ℃水浴20 min,最后一次水浴后立即判定結(jié)果,觀察記錄各管溶血百分?jǐn)?shù)。結(jié)果判定見表5,抗原對陰性血清應(yīng)完全溶血,陽性血清各稀釋度發(fā)生抑制溶血最強(qiáng)的抗原最高稀釋度為抗原效價(jià)。本次試驗(yàn)抗原效價(jià)為1∶150,主試驗(yàn)使用抗原稀釋度應(yīng)比測定效價(jià)濃25%,最終抗原工作效價(jià)為1∶112.5。
表4 抗原效價(jià)測定(μL)
表5 抗原效價(jià)滴定結(jié)果
2.5主試驗(yàn) 對43份牛羊血清進(jìn)行檢測,試驗(yàn)設(shè)陰性血清、陽性血清、抗原、溶血素和補(bǔ)體對照,主試驗(yàn)各要素添加量和順序見表6。具體操作如下:
(1)將1∶10稀釋受檢血清、陰陽性對照血清滅能,分別加入2支玻璃試管內(nèi),每管500 μL。其中一管加工作量抗原500 μL,另一管加稀釋液500 μL。
(2)上述2管均加工作量補(bǔ)體,每管500 μL,震蕩混勻。
(3)置37 ℃水浴20 min,取出放于室溫環(huán)境中。每管各加2單位的溶血素500 μL和2.5%紅細(xì)胞懸液500 μL。充分震蕩混勻。
(4)再置37 ℃水浴20 min,取出立即進(jìn)行第一次判定。
結(jié)果判定,以溶血標(biāo)準(zhǔn)比色管為參照,0~40%溶血判為陽性反應(yīng);50%~90%溶血判為可疑;100%溶血判為陰性反應(yīng)。初判后靜置12 h作第二次判定。
表6 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)主試驗(yàn)(μL)
3.1補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)檢測結(jié)果 通過上述補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)方法檢測43份牛羊血清,經(jīng)兩次判定后,試驗(yàn)結(jié)果見表7。
表7 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果
3.2補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)與cELISA結(jié)果分析 以cELISA結(jié)果作為參照標(biāo)準(zhǔn),采用四格表法分別對補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果的Kappa一致性、敏感性、特異性、準(zhǔn)確性進(jìn)行比較分析(表8-9)[3]。本次試驗(yàn)兩種檢測方法結(jié)果一致性較差,Kappa值為0.3499,CFT特異性為70%,較敏感性(65.22%)及準(zhǔn)確性(67.44%)稍高。
表8 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)與cELISA結(jié)果
表9 補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)與cELISA比較
一致性:Kappa=[43×29-(21×23+22×20)]÷[43×43-(21×23+22×20)]≈0.3499
敏感性:M=15÷(15+8)×100%=65.22%
特異性:T=14÷(6+14)×100%=70.00%
準(zhǔn)確性:Z=(15+14)÷43×100%=67.44%
我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)抗原系用我國自主知識產(chǎn)權(quán)的疫苗株布魯氏菌S2株或S2和A99菌株,通常使用S2株[1]。在反芻類動(dòng)物中,補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)對接種牛種布魯氏菌S19或A19、羊種布魯氏菌RevI弱毒疫苗所產(chǎn)生的抗體相對不敏感,而對自然感染布魯氏菌病的動(dòng)物有很高的敏感性和特異性。在反芻類動(dòng)物,主要的補(bǔ)體結(jié)合抗體為IgG1,IgG2不結(jié)合豚鼠補(bǔ)體而且能夠阻止其他的免疫球蛋白結(jié)合補(bǔ)體而產(chǎn)生前帶現(xiàn)象[1]。IgM可結(jié)合補(bǔ)體但其結(jié)合能力可因滅活血清時(shí)的加熱而受到影響。在56 ℃滅活時(shí)幾乎沒有影響,而溫度升高到65 ℃時(shí),IgM結(jié)合補(bǔ)體的能力則被完全破壞[1]。
抗補(bǔ)體現(xiàn)象是補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)中必須注意的問題。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多,如血清中存在的某種脂類和變性的球蛋白能吸附大量的補(bǔ)體、血清存放時(shí)間太久或被細(xì)菌污染以及所用的玻璃試管等儀器不潔凈均能導(dǎo)致抗補(bǔ)體現(xiàn)象的出現(xiàn)[4][5]。為防止產(chǎn)生抗補(bǔ)體現(xiàn)象,要求血清和所用的診斷抗原均不能被細(xì)菌所污染。采血后要立即分離血清,并及時(shí)操作或冰凍保存,所用的玻璃試管等器材必須十分清潔。
為了準(zhǔn)確測定被檢血清中的布病抗體,補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)中除了被檢血清,其他4種成分效價(jià)必須經(jīng)過仔細(xì)測定,在主試驗(yàn)中處于平衡狀態(tài)。補(bǔ)體量少導(dǎo)致不完全溶血,容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果;反之,補(bǔ)體過量不能被第一反應(yīng)系統(tǒng)的免疫復(fù)合物完全結(jié)合從而出現(xiàn)假陰性結(jié)果;溶血素量少,則溶血不完全,陰性血清被誤判弱陽性;溶血素過量,則會(huì)延緩溶血時(shí)間;抗原過量會(huì)影響補(bǔ)體的結(jié)合;抗原不足不能完全結(jié)合補(bǔ)體等情況,最終都有可能導(dǎo)致假陽性或假陰性結(jié)果的出現(xiàn)[1,4]。每次進(jìn)行補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)前,各成分效價(jià)都要重新測定,操作繁瑣,量化要求嚴(yán)格,這也就導(dǎo)致該方法難以普遍推廣應(yīng)用。