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柯薩奇病毒(Coxsackie viruses簡稱Cox.病毒)是1948年Dalldorf等采用新生小鼠研究脊髓灰質炎病毒時,在紐約附近的Coxsackie分離發(fā)現(xiàn)的一種腸道病毒,屬小RNA病毒科,可分為A、B二組.A組有23型(A1-22,24),B組有6型(B1-6),與A組的A9型有共同的組特異性抗原.Cox病毒可引起許多不同的臨床癥侯,甚至同一病毒可以引起不同的疾病(表1),近年通過PCR技術證明,除可導致腦炎、腦膜炎外,是心肌炎、心包炎的重要病原,其持續(xù)感染可能與特發(fā)性擴張型心肌病密切相關.本文簡述PCR技術在Cox病毒檢測中的應用. 一、Cox病毒基因與PCR引物設計 Cox病毒為腸道病毒屬,其基因結構具有小RNA病毒科的共同特征(如圖所示),可分為衣殼蛋白基因區(qū),無性繁殖功能區(qū)和非編碼區(qū),其5'-末端即位于衣殼蛋白基因外的堿基序列同其他小RNA病毒具有較高的交叉性. 病毒感染引起的主要臨床癥侯
目前,根據(jù)Cox病毒基因的序列研究結果,人們選擇高度保守的編碼區(qū)和5'非編碼區(qū)(如nts461-640),已設計了多對引物,用于Cox病毒A組和B組的擴增及特異性擴增CoxB3病毒.但由于Cox病毒與其小RNA病毒基因之間有高度的同源性(70-90%,位于VP1基因),目前設計的引物除CoxB3病毒特異性引物外,其余的引物均可用于擴增CoxA組和B組病毒,并同脊髓灰質炎病毒有較高的交叉反應. Cox病毒PCR擴增所用引物及探針
二、標本的采集和處理 按常規(guī)方法收集鼻咽分泌物、糞便、心肌活檢材料及腦脊髓液等標本后,應在0-4℃條件下立即送實驗室,分裝保存于-20℃或提取模板.由于體液和組織中RNase含量較高,影響制備病毒RNA,故在制備RNA前應按100Ul標本中加40U的RNase酶抑制RNasin. 三、模板RNA制備 1.酸性異硫氰酸胍-酚-氯仿法:適用于從心肌等活檢標本或細胞培養(yǎng)標本.①先將標本(1.5mm3)或1×107細胞研磨勻漿,加入1ml裂解液(4mol/L異硫氰酸胍-25mmol/L檸檬酸鈉PH7.0,50mmol/L2-硫基乙醇,0.5%Sarkosyl),混合后冰浴中作用15min.②分別加入1/10體積的2mol/L NaAc(PH4.0),等體積飽和酚,2/10體積的氯仿,混合作用15S.③15000r/min離心15min,收集水相,加入等體積的異丙醇,1-20℃2h,再次離心,用75%乙醇洗一次,收集RNA沉淀. 2.酚-氯仿抽提法:適用于從體液標本中制備RNA.①取體液標本100 Ul于反應管中加入2%,使終濃度為0.5%,再與等體積的酚:氯仿(1∶1)混交,15000g離心15min,收集上層水相.②再向原反應管的有機中加入含0.5%SDS的TNE溶液(10mmol/L Tris-HCL PH7.5,100mmol/L NaCl,1mmol/L EDTA),提取一次,同上離心,收集水相.③將兩次收集的水相合并,加入NH4AC溶液,使以濃度為2mol/L,加2.5倍體積的冷無水乙醇,-20℃置2h以上,15000g離心(4℃)30min,棄上清,收集沉淀,用20UlTE(PH7.5)稀釋(含40U的RNasin). 四、逆轉錄 取5Ul RNA提取模板加入20Ul反應混合液(含50mmol/L Tris-HCl PH8.4,6mmol/LMgcl2,10mmol/L DTT,50mmol/L NaCl,250mmol/L的dATP,dCTP、dGTP、dTTP,1umol/L下游引物P2)及40U AMV逆轉錄酶;再加25-50Ul礦物油封頂后于42℃反應1h,使RNA逆轉錄為cDNA. 五、PCR擴增 ?、偃∩鲜瞿孓D錄后的反應混合物20Ul,加PCR反應液至100Ul反應體積.PCR反應液含有終濃度為50mmol/L KCl,10mmol/L Tris-HCl PH8.4,1mmol/L MgCl2,100Ug明膠,引物1和引物各1U mol/L及四種dNTP各200U mol/L. ②混勻后,94℃水溶5min,冷至55℃. ?、奂尤?.5U Taq聚合酶,振蕩搖勻,用100 ul礦物油封頂. ?、?4℃變性2min,55℃退火2min,72℃延伸2min,重復35個循環(huán).最后于72℃延伸10min. ?、轂樘岣吣承吮緳z測的敏感性,可取第一次擴增產(chǎn)物1Ul,作模板,加入PCR試劑進行第二次擴增(20-25個循環(huán)). 六、擴增產(chǎn)物的檢測 (一)電泳法:取10Ul的PCR產(chǎn)物于1%或2%瓊脂糖凝膠上電泳,以EB染色顯示PCR產(chǎn)物,如出現(xiàn)與目的片段大小相同的擴增產(chǎn)物,則判為陽性. (二)雜交法: 1.將PCR產(chǎn)物與等體積的0.6mol/L NaOH混合,室溫作用15min后,轉移到尼龍膜上. 2.用100Ul 2mol/L,NH4AC溶液中和后,將濾膜置真空爐中烘烤2h. 3.將膜置于5XSSC-1%SDS-0.5%BSA的緩沖液作預雜交. 4.再于含50U l0.4Umol/L堿性磷酸酶標記探針的預雜交液中,45℃,15min. 5.用1%SDS-1×SSC液及1%TritonX-100液100ml,先后各洗2次,再用1×SSC洗1次. 6.將濾膜浸入7.5ml堿性磷酸酶混合物中室溫顯色3-4h,然后雙蒸水洗滌,終止反應. 七、應用和發(fā)展 目前,應用上述引物,可進行Cox病毒感染的診斷,特別是用CoxB3病毒的特異引物,擴增病人心肌活檢標本中該病毒的核酸,具有很高的敏感性和特異性,同其他Cox病毒及小RNA病毒無交叉反應,并證明CoxB3是心肌炎的重要病原,同原發(fā)性擴張型心肌病密切相關,故隨著此技術的深入應用,將有助于揭示上述心臟病的真正病因.當然,目前PCR引物的設計還需進一步解決Cox病毒A組、B組特異性引物及型特異性引物問題,這樣才能進一步用于臨床診斷及分子流行病學的研究,同時也有助于了解Cox病毒變異的規(guī)律,為研制預防用的疫苗奠定基礎.
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