2019 年 11 月 28-29 日,中國農業科學院蘭州獸醫研究
所口蹄疫防控技術團隊先后報告有 4 名學生布魯氏菌病
血清學陽性 [1]。隨著檢測范圍的擴大,截至 2020 年 11
月 30 日,當地累計檢測 79357 人次,重復檢測 10786 人
次,實際檢測 68571 人,經省疾控中心復核確認,抗體
陽性人員 10528 人 [2]。
經專家組調查,2019 年 7 月至 8 月,中牧蘭州生物藥廠
在獸用布魯氏菌疫苗生產過程中使用過期消毒劑,致使
生產發酵罐廢氣排放滅菌不徹底,攜帶含菌發酵液的廢
氣形成含菌氣溶膠,擴散后導致人體產生抗體陽性 [3]。
布魯氏菌病簡介
布魯氏菌病 ( 簡稱布病 ) 是由布魯氏菌引起的一種變態反
應性人畜共患傳染病,其主要感染牛、羊、豬、犬、鹿等
哺乳動物。在我國大部分地區羊是主要感染源,其次是
牛和豬。布魯氏菌可以通過破損的皮膚、黏膜、消化道
和呼吸道等途徑傳播。染疫的家畜是人間布病的主要傳
染源,人由于接觸患病的牲畜及其產品或其污染物而感
染布病。布病主要損害人、畜的生殖系統和關節,對畜牧
業的發展以及人類健康產生了較大的危害。目前布病是
《 中華人民共和國傳染病防治法 》規定的 35 種傳染病
中的乙類傳染病,并被列為二類傳染病。
布魯氏菌病現行診斷方法及比較
由于布病的發生、發展和轉歸比較復雜,其臨床表現多
種多樣,很難以某一種癥狀來確定診斷。對布病的診斷,
需要結合患畜或病人的流行病學史、臨床癥狀和實驗室
檢查等情況來綜合診斷。及時、準確地診斷布病是控制
和根除布魯氏菌病的關鍵。現如今,我國對于動物和人
類布病的實驗室診斷方法大體分為兩類:一類是以檢測
布魯氏菌抗原免疫反應為主的血清學診斷,另一類是證
明病原體存在的病原學診斷,具體的診斷方法見下面表格
1 和表格 2。
TECHNICAL NOTE
布魯氏菌病診斷的新方法
—熒光偏振技術
表格1 動物布病實驗室診斷方法[4]
| 初篩試驗 | 確診試驗 | |
| 血清學診斷 | 虎紅平板凝集試驗(RBT)(GB/T 18646) 全乳環狀試驗(MRT)(GB/T 18646) 間接酶聯免疫吸附試驗(ELISA) 熒光偏振試驗(FPA)* | 試管凝集試驗(SAT)(GB/T 18646) 補體結合試驗(CFT)(GB/T 18646) 競爭酶聯免疫吸附試驗(ELISA) |
| 病原學診斷 | 顯微鏡檢查 細菌分離培養 | PCR 細菌鑒定 |
表格2 人類布病實驗室診斷方法[5]
| 初篩試驗 | 確診試驗 | |
| 血清學診斷 | 虎紅平板凝集試驗 (RBT) 膠體金免疫層析試驗 (GICA) 酶聯免疫吸附試驗 (ELISA) | 試管凝集試驗 (SAT) 補體結合試驗 (CFT) 抗人免疫球蛋白試驗 (Coomb′ s) |
| 病原學診斷 | 布魯氏菌培養物涂片革蘭染色檢出疑似布 魯氏菌 | 從病人血液、骨髓、其他體液及排泄物等任一病理材料 培養物中分離到布魯氏菌 |
診斷布魯氏菌病的“ 金標準 ”普遍認為是分離和鑒定病
原,而布魯氏菌在體外生長非常緩慢,一般需要培養幾天
甚至數周才能出結果,并且該試驗需要在生物安全三級
實驗室,由經驗豐富的技術人員來完成,所以該試驗不
適合現場的即時診斷或者疫情需要控制時的快速診斷。
PCR 方法因其具有速度快、靈敏度高和安全等優點,越
來越多的被應用于人類和動物的感染診斷,但是布魯氏
菌 PCR 檢測在不同實驗室之間表現不一致,對樣品制
備程序、基因組靶標的選擇、檢測技術等重要技術方面
還沒有形成標準化 [6]。與培養法和 PCR 法相比,從技術
角度來看,血清學診斷方法比較經濟和相對簡單,更適
合進行大規模的篩查和診斷,特別是在流行地區。傳統
的血清學診斷方法也有各自的優缺點,如試管凝集試驗
(SAT)、補體結合試驗 (CFT) 等耗時較長、方法繁瑣且判
斷較為困難,結果判定非常依賴于技術人員的經驗;虎
紅平板凝集試驗 (RBT) 雖然操作簡單,幾分鐘內就能得
到結果,但它的高靈敏度對接種疫苗的動物會產生假陽
性 [7],在交叉反應細菌感染的患者中也會產生假陽性反
應 [7];酶聯免疫吸附試驗 (ELISA) 雖然具有較高的特異性
和敏感性,但試驗過程需要多次洗滌和孵育,對操作人
員專業要求高且步驟耗時較長。雖然這些不足在很大程
度上可以通過聯合使用多個血清學試驗來克服,但人們
一直在尋求一種快速、簡便、經濟且更準確的布魯氏菌病
檢測方法。
新興的布病檢測方法——熒光偏振試驗
(FPA)
1. 熒光偏振試驗 (FPA) 的原理
熒光偏振試驗 (FPA) 是一種抗原 / 抗體相互作用的簡單
技術,該試驗基于物理原理:在溶液中,分子的旋轉的
速度與其質量有關。小分子的自旋速度較快,從而使光
快速去極化,測得的偏振值較低,而大分子的旋轉速度
較慢,因此對光的去極化更少,測得的偏振值較高。FPA
以毫偏振單位 (mP) 來衡量去極化的程度。在測試期間,
將血清樣品與被熒光染料標記的抗原小分子孵育,在布
魯氏菌屬的抗體的存在下,形成了大的熒光復合物。在陰
性樣品中,抗原是未結合的狀態,與布魯氏菌屬陽性樣
本相比,這些較小的抗原分子旋轉得更快,因此引起光
的更大去極化。
熒光偏振技術原理
2. 熒光偏振試驗 (FPA) 的工作流程
該試驗操作很簡便,將試劑盒提供的陽性對照、陰性對
照及待檢血清加入到 96 孔純黑色微孔板中,再加入樣品
稀釋液對各樣品進行稀釋,接著在 MD 熒光偏振儀上讀
取對照品和樣品的空白值,之后加入示蹤劑 ( 熒光染料
標記的抗原 ) 并混合孵育,然后再次在 MD 熒光偏振儀
上讀取試驗值。在 MD 熒光偏振儀的 SoftMax Pro 軟件
里,空白值和試驗值均包括垂直和水平兩個方向上的偏振
光強度,應用試驗值減去空白值之后的 Delta FP 值來計
算毫偏值 (mP),mP 值的計算公式如下:mP = [(S - P*G)/
(S + P*G)]*1000,其中 S 是水平方向上的 Delta FP 值,P
是垂直方向上的 Delta FP 值,G 是熒光測量路徑的校正
因子,在 SMP 軟件中 G 因子可以通過計算或者手動方式
來進行調節 [9]。最后用樣品的 mP 值減去陰性對照平均
mP 值得到的 Delta mP 值,再根據試劑盒給出的截斷
值進行結果判定。上述的測試程序、數據分析和結果判
定都能夠在強大的 SoftMax Pro 軟件中完成,并能夠生
成、打印和導出 PDF 格式的試驗報告,而且報告格式支
持個性化定制。
目前,國內已有動物布魯氏菌病熒光偏振抗體檢測試劑
盒,進口試劑盒選擇種類較多,包括動物和人的布魯氏
菌病熒光偏振抗體檢測試劑盒。
3. 熒光偏振試驗 (FPA) 的特點
熒光偏振試驗 (FPA) 作為新興的布魯氏菌病檢測方法,
事實上它在人類醫學中已經使用了很多年 [7]。世界動物衛
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程序設置 結果判定
生組織 (OIE) 在 2016 年批準了 FPA 法用于牛布病的驗證
診斷以及羊和豬布病的檢測 [8],并且歐盟和美國農業部
也批準 FPA 法用于各國進出口貿易時牛群的檢測。在我
國,熒光偏振試驗 (FPA) 也在現行的《 國家布魯氏菌病
防治計劃 (2016-2020 年 )》中被列為動物布病的初篩試
驗。
它是一種均相檢測方法,整個試驗都在溶液中進行,沒
有分離和洗滌步驟,因此非??焖伲梢栽趯嶒炇一颥F場
進行。與前述的傳統血清學診斷方法相比,熒光偏振試
驗 (FPA) 操作簡便,能夠快速給出結果 ( 幾分鐘內 ),在
實驗室和儀器之間具有高度的可重復性。整個測試都是
在熒光偏振儀上進行,試驗結果很客觀,減少了凝集試
驗結果判讀時易發生的人為錯誤和可變性。此外,傳統
血清學檢測方法的抗原大都是布魯氏菌細胞膜上的光滑
脂多糖 (S-LPS),而 FPA 的抗原分子使用的是光滑脂多
糖 (S-LPS) 中最具有免疫原性優勢的 O- 多糖 (OPS),這
使得 FPA 法能夠區分免疫動物和自然感染動物,疫苗免
疫后動物體內殘留的抗體滴度能夠被檢出,抗體水平非
常低,而自然感染動物體內抗體水平高?;谝陨蟽烖c,
熒光偏振試驗 (FPA) 很適合大規模布魯氏菌病的篩查和
檢測,值得推廣
