很多恐友因为在网络上搜索恐艾症和艾滋病区别,就看到各种关于艾滋病检测试剂的不同结论。其实相对于艾滋病检测的精度,主要是和艾滋病试剂本身,艾滋病检测方法有相当大的关系。而和具体的医院没有太大关系,所以也不要觉得三甲医院才能定乾坤,三级医院二甲医院就不行了,或者说不是初筛实验室就不行了,没有类似这个说法哈。主要还是具体初筛的试剂和使用艾滋病检测方法。另外有恐友经常问到艾滋病检测的假阳率和假阴率的问题,这个分别是由特异性和灵敏度两个标准来进行衡量的,特异性越高,假阳性就越低,灵敏度越高,那么假阴性也就越低。至于为什么艾滋病检测发光法等会有数值,这是吸光度值,这个是由于参考本底值和仪器都会产生误差,至于为什么有的恐友每一次检测值不一样,甚至有的恐友是越来越大,那其实也是一个随机。只要是小于1,且超过窗口期,就可以不用想可能被感染了。希望以下的一些专业知识有限的供艾滋病恐惧症患者做参考。祝各位恐友都早日脱恐。
1.免疫学方法
HIV抗体一般在人感染后几周逐渐出现,可延续至终生,血清学试验分为初筛和确认试验。最常用的初筛试验和确认试验分别是酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫印迹试验(WB)。
表:常用的HIV实验室检测方法
免疫学方法 |
HIV抗体检测 常规实验方法: 酶联免疫吸附试验(ELISA) 免疫印迹试验(WestBlot) 间接免疫荧光法(IFA) 快速检测方法: 明胶颗粒凝集试验 斑点免疫结合试验 HIV抗体抗原检测/P24抗原的检测: 化学发光免疫分析 微粒体发光免疫分析 电化学发光免疫分析 激光免疫分析 |
分子生物学方法 |
RT-PCR检测法 荧光实时PCR检测技术 支链DNA(bDNA) 连接酶酶促链式反应(LCR) 核酸序列依赖性扩增(NASBA) 转录介导的扩增(TMA) |
细胞培养与检测 |
淋巴细胞培养 |
1.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)
ELISA法的基本原理是免疫反应物通过化学或免疫学的方法形成酶结合物,酶结合物能与待检样品中相应的抗原或抗体结合成为免疫复合物,然后加入酶底物,经酶的催化或水解作用,无色底物产生颜色,用肉眼、分光光度计观察结果。初筛用的HIV ELISA试剂目前已经发展到第四代检测试剂。
第一代试剂主要以病毒裂解物或部分纯化的病毒抗原包被反应板,以检测血清中的抗体。由于包被的抗原不很纯,假阳性率较高。
第二代试剂使用基因工程方法得到的重组抗原和合成肽包被反应板,由于纯化抗原的使用,特异性有了很大提高。
第三代试剂使用双抗原夹心法检测抗体,进一步提高了敏感性。
第四代试剂则在第三代的基础上进一步增加了P24抗原的检测,把HIV抗原和抗P24的抗体同时包被反应板,可同时检测血清中的HIV抗体和P24抗原。
表:四代ELISA检测试剂的比较
代数固相包被物偶联物检测特异性 |
第一代HIV-1全病毒裂解物抗人IgG的二抗抗HIV-1 IgG 第二代HIV-1/-2人工重组抗人IgG的二抗抗HIV-1/2 IgG 或化学合成多肽抗原 第三代HIV--1/-2/-0人工重组或HIV--1/-2/-0人工重组或抗HIV-1/-2/-0 化学合成多肽抗原化学合成多肽HIV抗原IgG/IgM 第四代HIV--1/-2/-0人工重组或HIV--1/-2/-0人工重组或抗HIV-1/-2/-0 化学合成多肽抗原化学合成多肽HIV抗原IgG/IgM 及抗P24抗原抗体及抗P24抗原抗体及P24抗原 |
1.2 免疫印迹试验(WB)
免疫印迹试验主要用于确认试验,基本原理是HIV全病毒抗原经过SDS-PAGE电泳,将分子量大小不等的蛋白带分离开来,然后再把这些已经分离的不同蛋白带电转移到硝酸纤维素膜上。将此膜切割成条状,每一条硝酸纤维素膜上均含有经电泳分离过的HIV病毒抗原。将待检血清样品用稀释液稀释成1/100,再把它直接加到硝酸纤维素膜上,恒温震荡,使其充分接触反应,血清中若含有抗HIV抗体,就会与膜条上的抗原带相结合。加入抗人IgG酶结合物和底物后,即可使有反应的抗原-抗体结合带呈现紫褐色,根据出现条带情况判定结果。有报告说免疫印迹试验的特异性不是很好, 有大约2%的假阳性率,但免疫印迹试验依然是目前最常用的HIV确认试验。
1.3 免疫荧光试验(IFA)
基本原理为应用H-9或HUT-78培养细胞作为载体,用HIV感染细胞,该细胞内就会含有HIV抗原,将HIV感染的淋巴细胞涂于玻片上,固定,制备为抗原片,加入待检血清,待检血清中的抗 HIV抗体与抗原结合后,再与荧光素标记的抗人Ig结合,在荧光显微镜下可见到细胞内有黄绿色荧光。
1.4 明胶颗粒凝集试验(PA)
PA的基本过程是先将样品稀释,然后分别加入经抗原致敏的和未致敏的明胶颗粒,混匀后保温(一般为室温)。当血清中有HIV抗体存在时,经抗原致敏的明胶颗粒与抗体发生抗原抗体反应,根据明胶颗粒在孔中的凝集情况判读结果。PA操作简便,无需特殊仪器设备,适合对少量标本的检测。
1.5 斑点印迹试验(或免疫层析/或渗滤)
斑点印迹试验一般采用硝酸纤维素膜作固相载体, 用HIV抗原包被于固相载体,加入待测标本(可为血清,血浆,尿液和其它体液),一定温度反应后洗去未结合于固相载体上的标本,包被抗原和被检血清中抗体结合,用胶体金(或胶体硒)代替底物连接在葡萄球菌蛋白A上,金标记蛋白A具有与人Ig结合的能力,因而可与被捕获的HIV抗体结合。若样品中有HIV抗体,则薄膜上就会产生一桔红色斑点(或线条),一般3~10 min出结果,特异性较好, 较为适宜于偏远地区临床用血检测,但不适于城市地区的献血员筛查。
1.6 HIV抗原检测
HIV抗原通常检测的是 P24抗原,采用的方法通常为夹心法ELISA,俗称四代酶联法,具体过程大致为:将纯化的已知抗体包被在固相反应板孔底,当加入待测血清后,若血清中含有P24抗原则与包被抗体形成抗原-抗体复合物,再加入酶(HRP)标记的HIV抗体,在抗原上又结合了酶标记的抗体,加底物显色后,在酶标仪上读结果,其敏感度约为50~100pg/ml标本浓度。
1.7 化学发光法
从标记免疫分析角度,化学发光酶免疫分析( chem ilum inescen t enzym e imm unoassay,CL E IA ) ,应属酶免疫分析,只是酶反应的底物是发光剂, 操作步骤与酶免分析完全相同。以酶标记生物活性物质(如酶标记的艾滋病抗原或抗体) 进行免疫反应,免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物, 在信号试剂作用下发光, 用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP) 和碱性磷酸酶(AL P) , 它们有各自的发光底物。
2.分子生物学方法
随着生物技术的发展,核酸检测得到了人们越来越多的重视,它可直接检查HIV RNA,可在发现血清学变化之前检测HIV感染,而且比P24抗原检测方法更灵敏。
2.1 多聚酶链反应(PCR)检测法
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:
① 模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;
② 模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;
③ 引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链,重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟, 2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。检测HIV-RNA,需要先利用逆转录反应将RNA转录为cDNA,继而以cDNA为模板进行PCR扩增即可,这样的反应称为RT-PCR。
2.2 实时荧光定量PCR技术
实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。是使用荧光基团标记探针,5′端标记荧光基团R,3′端标记淬灭基团Q,在没有PCR扩增时,由于荧光基团和淬灭基团空间距离很近,使荧光基团被淬灭,不发荧光;而当PCR扩增时,引物与荧光标记的特异性探针同时结合在模板上,荧光标记的探针与模板的结合位置位于上下游引物之间,利用Taq酶的5′-3′外切酶活性,将荧光探针水解,荧光基团被释放出来,由于在空间上与淬灭基团分开,则发出荧光。发出的荧光可以被荧光探头检测到,一边扩增,一边检测,这样就实现了“实时”检测。该技术不仅实现了PCR从半定量到定量的飞跃,而且与常规PCR相比,它具有特异性强、自动化程度高、有效解决了PCR污染问题等特点。
2.3 支链DNA检测法—bDNA
bDNA是定量检测血浆中的HIV-1型RNA的一种方法。bDNA是指人工合成的带有侧链的DNA片段,在其每个侧链上都可以标记被激发的标记物。将HIV的RNA通过离心从病毒颗粒中释放出来,然后用捕获探针1将其捕获到微孔中。捕获探针2与病毒RNA的另一部分特异结合,又与预放大探针结合。后者再与放大探针即bDNA探针杂交。两套靶探针分别与病毒RNA的pol基因的不同区域特异结合。在微孔中形成了HIVRNA-寡核苷酸复合物。再加入一种化学发光底物孵育后可放大化学发光信号。通过发光强度来定量,因为发光强度与样品中HIVRNA含量成比例。bDNA不存在扩增物的交叉污染,这较PCR是一大进步。bDNA有数十个覆盖整个基因组的探针,可以方便地检测HIV某些变异株,但灵敏度不及PCR,提高bDNA灵敏度是一大难点。
2.4 核酸序列依赖性扩增法-NASBA
NASBA是由一对引物介导的、连续均一的、体外特异性核苷酸序列等温扩增RNA的新技术。反应在 42℃进行 ,可在 2h内将RNA模板扩增约 109倍。NASBA原理是提取病毒RNA,加入AMV逆转录酶、RNA酶H、T7RNA聚合酶和引物进行扩增 。整个反应分非循环相和循环相:在非循环相中,引物I与模板RNA退火后在AMV逆转录酶的作用下合成cDNA,形成RNA杂合体,随即RNaseH降解RNA,引物Ⅱ与cDNA退火, 在反转录酶作用下合成第二条DNA互补链。双链DNA可在T7RNA聚合酶的作用下,经其启动子序列起动而转录RNA,RNA又可在反转录酶的作用下反转录成DNA,进入循环相,对模板进行大量扩增。
2.5 转录介导的扩增技术—TMA
TMA技术原理与NASBA基本一致,略有不同之处是TMA利用的是MMLV逆转录酶及T7 RNA聚合酶两种酶,MMLV逆转录酶既有逆转录酶的活性又具有RNA酶H活性。反应在 41.5℃进行 ,可在 1h内将RNA模板扩增约 109倍。
2.6 连接酶酶促链式反应(LCR)
LCR是基于靶分子依赖的寡核苷酸探针相互连接的一种探针扩增技术,是继PCR后新发展的一种较有前景的体外扩增技术。它的原理就是由2段寡核苷酸单链DNA探针与目标序列杂交,当该2段DNA探针与没有发生突变的模板褪火后,如果2探针是紧邻的,中间没有核苷酸间隔,则可在连接酶作用下连接起来,连接以后的新链又可以作为模板,引导下一周期的连接产生新的子链。若连接区段发生核苷酸的碱基突变,则连接反应不能发生,扩增反应终止。
以上介绍的几种核酸检测方法各有其特点
几种核酸检测方法的比较
方法 |
靶分子扩增 |
信号扩增 |
温度循环 |
敏感性 |
PCR LCR NASBA B-DNA |
对数扩增 不扩增 对数扩增 不扩增 |
不扩增 对数扩增 不扩增 线性扩增 |
是 是 否 否 |
高 高 高 中 |
3.细胞培养与检测
常规方法是将病人淋巴细胞与正常人的淋巴细胞共同培养, 经适当周期培养后测定培养液HIVp24抗原, 进而判断病人的淋巴细胞是否受到HIV感染。细胞培养方法与血清学方法相比,专一性很强,不会出现假阳性。但其敏感性不如血清学或PCR, 因为必须有一定数量的感染细胞存在才能培养出病毒来。
以上简述了HIV的流行概况和实验室的检测技术,相信随着HIV实验室检测技术的不断的改进,尤其是核酸检测技术的不断应用,HIV检测的窗口期将会逐步缩短,经输血传播HIV可能性也将会大大减小。