王虹王省良万成松彭华国张文炳
摘要目的:采用微板核酸杂交-ELISA技术测定肝炎病人血清中HBV DNA含量。方法:用PCR法将病人血清标本扩增后,与两条特异性探针夹心杂交,然后通过酶联显色对69例不同临床表现的肝炎患者血清中HBV DNA进行定量检测。结果:20例急性重型肝炎血清中的DNA含量超过2μg/L,88.24%的急性轻型肝炎患者和54.55%轻度慢性肝炎患者血清中的HBV DNA含量少于2μg/L,66.67%中度慢性肝炎患者血清HBV DNA含量在2~1000 μg/L的范围,75%重度慢性肝炎和45%急性重型肝炎血清中的HBV DNA含量超过1000μg/L。结论:微板核酸杂交-ELISA检测方法能准确、快速进行核酸定量测定,特异性强,灵敏度高,稳定可靠,易自动化,对于研究病毒感染量与临床病程的关系具有较大的现实意义。
关键词:微板核酸杂交ELISAHBV DNA定量
微板核酸杂交-ELISA定量检测技术将基因扩增、核酸杂交和酶联显色当今3种诊断技术融为一体,具有特异性强、灵敏性高、操作简单、易自动化等特点,在探讨乙型肝炎发病机理、动态监测病情进展和评价药物疗效等方面具有广泛的应用价值。本文介绍采用微板核酸杂交-ELISA技术对69例肝炎患者血清HBV DNA的定量测定与分析。
1 材料与方法
1.1 质粒与标本 质粒pHBV-C由本中心构建;69例乙型肝炎患者血清采自佛山市第一人民医院。
1.2 试剂和仪器 HBV微板核酸杂交-核酸定量试剂盒由本中心研制。PCR仪为美国伯乐公司产品,Taq 酶为上海复华公司产品,M750-B型多功能紫外可见光分光光度计为江苏泰州无线电仪器厂产品,550型酶标仪为BIO-RAD公司产品,生物素、TMB、Taq酶、辣根过氧化氢酶(HRP)购自宝灵曼公司、华粤公司。
1.3 杂交液主要配方 20×SSC、硫酸葡聚糖、去离子甲酰胺、PEG、SDS等;洗液:1×SSC;封闭剂:1%Ficoll 400、1%PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、1%BSA、HS-DNA、脱脂奶粉、甘氨酸。以上溶液均由本中心自行配制。
1.4 引物与探针 采用Primer软件设计引物,选取HBV DNA C区的保守序列作引物与探针[1],由上海生工公司合成。其序列分别为:引物W1 TGGACGTCGCATGGAGACCACCGTGAA(1608-1634),引物W2 GAAAGCTTCTGCGACGCCG-TGATTGAGA (2429-2402),捕捉探针GATCCAGCATCCGCGGATCTAGTAGTCAATTATGTTAACACCAACATGGGCCTAAAGATCAGGCAAC(2132-2198),信号探针 GGAATTAATGAC-TCTAGCTACCTGGGTGGGTAATAATTTGGAAG(1785-1845)。
1.5 标本处理 取上清液10μl加入990μl双蒸水于1.5 ml离心管内混匀。取自制处理液50μl于0.5ml离心管内,加待测血清50μl,100℃煮沸15 min,12000r/min离心5 min。
1.6 标准品的构建和定量 把HBV DNA C区基因克隆到质粒中,用大肠杆菌增殖,提取质粒DNA,用微量分光光度计测定质粒DNA浓度(100 mg/L)。采用极限稀释法[2],将核酸模板1:10倍比稀释,作32次循环的PCR,其阳性最大稀释度为1:105 (相当于1 ng/L)。选择有一定差异的5个浓度:16、8、4、2、0.25 ng/L为横坐标,A260nm值为纵坐标,作直线回归方程Y=aX+b,绘制标准曲线。
1.7 基因扩增 取标本上清液原液及其1:100倍比稀释液各4μl、5种浓度HBV DNA标准品各4μl和阴性对照4 μl于PCR反应管内,弹匀,上机,预变性94℃2min,循环条件:94℃50s、55℃50s、72℃50 s,共循环32次,最后72℃延伸3 min。
1.8 探针包被与封闭 在37 ℃下,用碳酸盐缓冲液(pH 9.6)等将包被探针在微板孔上包被14h。用封闭剂封闭微板孔非特异性结合位点。
1.9 杂交 取扩增产物在94℃下变性10 min,迅速冰浴10 min。取已变性产物20 μl,杂交液90μl、显色探针10 μl(200 nmol)于反应孔内,轻轻摇动混匀,50℃杂交2 h,甩净液体。在每孔中加入洗液200 μl,置室温3~5 min,甩净,再重复洗二次。然后加入酶抗体100μl,37℃30 min后,甩净,加入洗液200 μl,置室温3~5 min,再重复洗两次。每孔加入底物TMB一滴,置室温8 min后加入2%硫酸溶液两滴终止反应。
1.10 结果判断 肉眼观察显黄色为阳性(+),不显色为阴性(-)。选取每个阳性血清标本最大稀释度在酶标仪450nm处读数,并根据标准品标准曲线计算阳性标本的HBV DNA浓度(ng/L血清)。
2 结果
2.1 HBV DNA标准品极限稀释的A260nm值结果和标准曲线 将HBV DNA标准品作极限稀释,核酸杂交显色的最大阳性稀释度为1:105。选线形关系相对好的范围(相当于1~100 ng/L)作标准曲线,其相关系数r可达到0.994。结果如下:
图1 HBV DNA标准品极限稀释的A260nm值结果
fig.1 Relation between A260 and different Concentration of HBV DNA.1:101,2.1:102,3.1:103,4.1:104,5.1:105,6.1:106,7.negative control,8.blank control
2.2 HBV DNA含量与肝炎临床病程的关系 我们对69例不同临床表现的肝炎患者血清中的HBV DNA含量进行了测定,其中急性肝炎37例,慢性肝炎32例。结果如下:17例急性轻型肝炎患者中,15例患者血清中的HBV DNA含量小于2μg/L,2例介于2~1000μg/L之间;20例急性重型肝炎患者中,11例患者血清中的DNA含量介于2~1000 μg/L之间,9例超过1000μg/L。11例轻度慢性肝炎患者中,6例患者血清中的DNA含量小于2 μg/L,5例介于2~1000μg/L之间;9例中度慢性肝炎患者中,6例介于2~1000μg/L之间,3例超过1000μg/L;12例重度慢性肝炎患者中,3例介于2~1000μg/L之间,9例超过1000μg/L。
3 讨论
HBV呈世界范围流行,我国尤甚,其发病率高,治疗难度大,目前尚没有更好的方法能全面评价病毒感染量与临床病情的关系。血清中HBV DNA是病毒复制活动最直接和最可靠标志,HBV DNA定量检测能客观反映HBV滴度与临床病程的关系。
将基因扩增、核酸杂交和酶联显色当今3种诊断技术融为一体,发挥核酸杂交技术特异性强、PCR技术灵敏度高、ELISA方法信号判断方便的优点,发展了微板核酸杂交-ELISA技术。该方法不仅能对HBV DNA定性检测,而且能检测其含量。采用极限稀释法将核酸模板倍比稀释,构建标准品,选一定的线形范围作标准曲线,其相关系数(r)可达到0.994,其灵敏度最高可达到1ng/L。
采用微板核酸杂交-ELISA技术对69例不同临床表现的肝炎患者血清中的HBV DNA含量的测定表明,88.24%的急性轻型肝炎患者和54.55%轻度慢性肝炎患者血清HBV DNA含量少于2 μg/L,在66.67%中度慢性肝炎患者的HBV DNA含量分布2~1000μg/L范围,75%重度慢性肝炎和45%急性重型肝炎患者的HBV DNA含量分布在1000μg/L以上的范围。
作者简介:王虹,男,1958年出生,1982年毕业于中山医科大学,硕士,副教授,电话85147269作者单位:王虹王省良彭华国(第一军医大学生物医学诊断研究中心,广州,510515)
万成松张文炳(第一军医大学微生物学教研室,广州,510515)
参考文献
1 Ono Y,Ondo H,Sasada R et al. The complete nucleotide sequences of the cloned hepatitis B virus DNA subtype adr and adw. Nucleic Acids Res,1983,11:1747
2 Cross N. Quantitative PCR techniques and applications. Br J Heamatol,1995,89:693.
