感染性腹瀉是兒童常見病和多發病,是世界范圍內最常見的公共衛生問題之一,嚴重可致嬰幼兒死亡。引起感染性腹瀉的病原主要有病毒、細菌、原蟲和真菌,其中病毒和細菌感染多見。近年來,由于衛生條件的改善等原因,兒童細菌感染引起的腹瀉有下降趨勢,而病毒性腹瀉增多。引起兒童腹瀉的病毒有輪狀病毒、腺病毒、星狀病毒、諾如病毒和扎幌病毒等,其中輪狀病毒和腺病毒是主要的病原體?,F對這兩種病原體及其檢測方法作個簡述。
一、輪狀病毒和腺病毒的概述
1、輪狀病毒和腺病毒的由來
◆ 輪狀病毒(Rotavirus,RV)由澳大利亞科學家Bishop 于1973 年首次發現,后歸類于呼腸弧病毒科輪狀病毒屬;是雙股RNA 病毒,分為A 組、B 組和C組;目前引起嬰幼兒腹瀉的主要是A 組輪狀病毒。
◆ 腺病毒(Adenovirus,Adv)最早在1953 年從小兒扁桃體中分離得到,屬于腺病毒科;是無包膜,二十面體對稱結構的雙鏈DNA 病毒。根據免疫學、生物化學和生物學特性,將其分為7 個亞種,不同的腺病毒亞型會引起不同的疾病。
2、輪狀病毒、腺病毒的傳播路徑和臨床表現
◆ 輪狀病毒(RV)導致的腹瀉具有明顯的季節性,多發生在秋冬季節,潛伏期3 天左右。其主要是通過糞口途徑傳播,也可以通過呼吸道等其他途徑傳播。嬰幼兒感染輪狀病毒非常普遍,6-12 月齡為高發年齡,其次是12-23 月齡的幼兒。輪狀病毒引起的胃腸炎是一種輕度至重度的疾病,可有嘔吐、低熱和水樣腹瀉等臨床表現;病程一般持續3-9 天,發熱可持續3 天左右,每天腹瀉數次至10 余次不等;嚴重者會導致患兒死于脫水、肺炎、腸套疊等嚴重并發癥。
◆ 全球腺病毒(Adv)流行具有模式多樣化、流行地區廣泛和人群普遍易感的特點。一年四季均可發生,但以夏季及冬春季多見。腺病毒暴發一般集中在高度密閉、擁擠和潮濕的環境。其主要通過空氣或水源傳播。腺病毒可在人體扁桃體、淋巴和腸道組織中長期潛伏存在,可引起不同的臨床疾患。腸腺病毒引起的胃腸炎的潛伏期約10 天,臨床表現為較重的腹瀉,稀水樣便,常伴有呼吸道癥狀。與輪狀病毒相比,本病無明顯季節性,腹瀉和脫水程度較低。
3、輪狀病毒、腺病毒的致病機制
(1)輪狀病毒主要感染宿主小腸絨毛上的成熟上皮細胞并在小腸絨毛的柱狀上皮細胞上復制,使得細胞發生空泡變性和壞死。輪狀病毒腹瀉的致病機制非常復雜。目前主要有兩種假說:
◆ NSP4 致腹瀉假說:NSP4 是輪狀病毒基因10 編碼的一種非結構蛋白,產生于輪狀病毒感染的腸細胞基底側。NSP4 通過與腸絨毛細胞上某NSP4 受體結合,激活GTP-cAMP-PLC-InsP3 級聯反應,導致Ca2+從內質網中轉到胞內;NSP4 還能抑制Na+葡萄糖同向轉運體SGLT1,抑制Na+到胞內的轉運;NSP4同樣能影響Cl-的轉運。這些離子的異常轉運導致了腸道的水及電解質代謝的紊亂,從而產生腹瀉。
◆腸道神經系統(ENS)致輪狀病毒腹瀉假說:胃腸道的活動受ENS 的控制,輪狀病毒感染細胞后會激活ENS,可導致腸腔內物質刺激腸道水分及電解質的分泌進而導致腹瀉。具體機制可能是輪狀病毒感染能刺激腸嗜鉻細胞釋放5-HT 從而興奮迷走神經傳入支,進而興奮腦干司嘔吐與腹瀉的孤束核,從而形成嘔吐和腹瀉反射。
(2)腺病毒感染宿主細胞引起疾病的致病機制尚不明確,目前可能通過以下三種機制來逃避宿主細胞的免疫應答:
◆ 通過與MHC-I 類分子結合形成復合物來抑制末端氨基酸的糖基化或通過阻斷MHC-I 類分子的轉錄或mRNA 的轉運而阻止表面MHC-I 類分子受體的表達。
◆ 通過與病毒相關的RNA
和E1A 來抑制干擾素對腺病毒的作用。
◆腺病毒E1B 基因編碼的蛋白可能通過與Bcl-2 家族的促凋亡蛋白形成異源復合物來抑制感染細胞的內在凋亡。
4、輪狀病毒、腺病毒的發病現狀
在我國,每年秋冬季為嬰幼兒腹瀉的發病高峰期(俗稱“秋季腹瀉”),其中40%—60%以上是由輪狀病毒引起。全世界因急性腸胃炎而住院的嬰幼兒中,有40%—50%為輪狀病毒所引起。全世界每年因輪狀病毒感染導致死亡的嬰幼兒死亡的人數為60 萬—80 萬人,其中大多數發生在發展中國家。在世界各地報道的兒童腹瀉病例中,腺病毒占2%—22%,僅次于輪狀病毒,占病毒性腹瀉第二位。
二、輪狀病毒、腺病毒的檢測方法
目前用來檢測輪狀病毒的方法有五種,分別為膠體金免疫層析法(GICA)、酶聯免疫法(ELISA)、反轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)、實時熒光定量——反轉錄聚合酶鏈反應(real-time RT-PCR)和聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)?,F對其優缺點進行如下分析:
表1 輪狀病毒檢測方法的優勢和劣勢分析表
對腺病毒的檢測,主要依賴于疾病的類型和所獲取的樣本,主要有六種方法:細胞培養法、抗原檢測法、電子顯微鏡法、組織病理法、分子生物學、序列測定等?,F對其優缺點進行如下分析:
表2 腺病毒檢測方法的優勢和劣勢分析表
綜上所述,無論是檢測輪狀病毒還是腺病毒,目前對臨床上使用較多、應用較廣泛的是膠體金免疫層析法(GICA),有助于快速篩查,輔助診斷,適合臨床推廣。
三、輪狀病毒/腺病毒聯合檢測(GICA)對兒童腹瀉診斷的臨床意義
腺病毒和輪狀病毒的感染是導致兒童腹瀉的主要致病原,雙重病毒感染是最多見的感染形式。所以同時檢測輪狀病毒和腺病毒對兒童腹瀉的診斷有很高的診斷價值。杜偉平等人的文獻也證實了這一點(表3 所示)。
表3 輪狀病毒和腺病毒感染情況
從以上圖表可知,
(1)輪狀病毒感染率為41.2%,腺病毒感染率為13.9%,輪狀病毒和腺病毒聯合檢測的比例為44.3%。
(2)輪狀病毒單獨檢測與聯合檢測比較,差異沒有統計學意義(P>0.05)。
(3)腺病毒單獨檢測與聯合檢測比較,差異有統計學意義(P<0.01)。
綜上所述,聯合檢測可提高兒童腹瀉患者的檢出率,有助于臨床檢測及時發現,快速診斷和正確用藥。
本公司經營的輪狀病毒、腺病毒抗原檢測試劑盒(膠體金法),用于定性檢測兒童糞便中的輪狀病毒和腺病毒,起到輔助診斷的作用。這種檢測卡可應用于KU-F10 全自動糞便分析儀自動檢測,同時可實現臨床樣本的批量處理和檢測,大大減輕實驗操作者的工作量;既提高了工作效率,又保證了檢測結果的準確性。
科域生物試劑研發部