呼吸道病毒感染是全球范围内引起呼吸道疾病的重要原因,其中流感病毒尤为突出,不仅发病率高,而且在特定季节可能引发大规模流行,对公众健康构成严重威胁。除流感病毒外,还有多种常见呼吸道病毒,如呼吸道合胞病毒、腺病毒、副流感病毒等,它们也可导致相似的呼吸道症状,给临床诊断带来挑战。准确、快速地检测这些病毒对于疾病的及时诊断、合理治疗、疫情防控以及公共卫生决策都具有至关重要的意义。本文将对流感病毒与常见呼吸道病毒的检测技术及其临床应用进行综述。
一、流感病毒与常见呼吸道病毒概述
- 流感病毒
流感病毒属于正黏病毒科,根据核蛋白和基质蛋白的抗原性差异,可分为甲型、乙型、丙型流感病毒。甲型流感病毒变异频繁,是导致流感大流行的主要病原体,其表面的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)抗原不断发生变异,产生新的亚型,如 H1N1、H3N2 等。乙型流感病毒相对较为稳定,致病性较甲型弱,但也可引起局部流行。丙型流感病毒通常只引起轻微的呼吸道感染,很少造成大规模流行。
- 常见呼吸道病毒
- 呼吸道合胞病毒(RSV):是引起婴幼儿下呼吸道感染的首要病毒病原,可导致毛细支气管炎和肺炎等严重疾病,尤其在冬春季高发。
- 腺病毒:可引起多种呼吸道疾病,包括上呼吸道感染、肺炎、咽结膜热等,其感染全年均可发生,不同型别致病特点略有差异。
- 副流感病毒:有 1 - 4 型,常引起儿童和成人的上呼吸道感染,也可导致下呼吸道疾病,如喉炎、支气管炎和肺炎等,以冬春季发病较多。
二、检测技术
- 病毒分离培养
病毒分离培养是传统的检测病毒的“金标准”方法。将采集的呼吸道标本(如鼻咽拭子、痰液等)接种到特定的细胞培养系(如狗肾细胞系 MDCK 等)或鸡胚中,在适宜的条件下培养一段时间后,观察细胞病变效应(CPE)或检测鸡胚尿囊液中的病毒血凝活性,以确定是否有病毒生长。该方法的优点是特异性高,能够分离出活病毒,可用于进一步的病毒鉴定和研究,如病毒的基因测序、药物敏感性试验等。然而,其缺点也很明显,操作复杂、耗时较长,一般需要 3 - 7 天甚至更长时间才能得出结果,难以满足临床快速诊断的需求,且对实验室条件和技术人员要求较高。
- 核酸检测技术
- 聚合酶链反应(PCR)及其衍生技术:普通 PCR 可通过特异性引物扩增病毒的核酸片段,然后通过电泳等方法检测扩增产物,确定是否存在病毒感染。实时荧光定量 PCR(qPCR)则在普通 PCR 的基础上,利用荧光探针或荧光染料实时监测 PCR 反应过程中核酸的扩增情况,能够实现对病毒核酸的定量检测。qPCR 具有灵敏度高、特异性强、检测速度快等优点,可在数小时内完成检测,目前已广泛应用于临床诊断。例如,在流感病毒检测中,能够准确区分甲型、乙型流感病毒,并可对甲型流感病毒的 HA 和 NA 亚型进行分型检测。此外,还有巢式 PCR、多重 PCR 等技术,巢式 PCR 可提高检测的灵敏度,多重 PCR 则可在同一反应体系中同时检测多种呼吸道病毒,提高检测效率。
- 核酸等温扩增技术:如环介导等温扩增技术(LAMP)、重组酶聚合酶扩增技术(RPA)等。这些技术在恒温条件下即可进行核酸扩增,不需要复杂的热循环设备,操作相对简便,适合在基层医疗机构或现场快速检测中应用。LAMP 技术通过设计特异性引物,利用具有链置换活性的 DNA 聚合酶在恒温(一般 60 - 65℃)下快速扩增目标核酸,扩增产物可通过肉眼观察白色沉淀或加入荧光染料后在紫外灯下观察荧光变化来判断。RPA 技术则利用重组酶、单链结合蛋白和 DNA 聚合酶的协同作用实现核酸的快速扩增,其反应速度快,可在 15 - 30 分钟内完成检测。
- 抗原检测技术
抗原检测主要是利用特异性抗体检测呼吸道标本中的病毒抗原。常用的方法有免疫荧光法(IFA)和胶体金免疫层析法。IFA 是将呼吸道标本涂在载玻片上,固定后与荧光标记的病毒特异性抗体反应,在荧光显微镜下观察是否有荧光信号,以判断是否存在病毒抗原。胶体金免疫层析法则是将病毒特异性抗体固定在试纸条上,当标本中的病毒抗原与抗体结合后,会在试纸条上形成肉眼可见的条带。抗原检测技术的优点是操作简便、快速,可在 15 - 30 分钟内得到结果,适合在基层医疗机构或现场筛查中使用。但其灵敏度相对较低,可能出现假阴性结果,一般用于病毒感染的初步筛查,如果抗原检测结果为阴性,但临床高度怀疑病毒感染时,仍需进一步进行核酸检测确认。
- 血清学检测技术
血清学检测主要是检测患者血清中的病毒特异性抗体,如 IgM 和 IgG 抗体。IgM 抗体通常在病毒感染早期出现,可作为近期感染的指标;IgG 抗体则在感染后期或恢复期出现,且可长期存在,可用于回顾性诊断和流行病学调查。常用的血清学检测方法有酶联免疫吸附试验(ELISA)、免疫印迹法等。ELISA 是将病毒抗原包被在微孔板上,加入患者血清孵育后,再加入酶标记的二抗,通过酶催化底物显色反应来检测抗体水平。血清学检测的优点是可检测既往感染,对于流行病学调查有重要价值。但由于抗体产生需要一定时间,一般在感染后 1 - 2 周才开始升高,因此不能用于早期诊断,且在免疫功能低下患者中可能出现假阴性结果。
三、临床应用
- 疾病诊断
在临床上,对于出现发热、咳嗽、咽痛、流涕等呼吸道症状的患者,尤其是在流感流行季节或有聚集性发病的情况下,及时进行流感病毒与常见呼吸道病毒检测有助于明确病因。例如,对于高热、全身症状明显且伴有呼吸道症状的患者,若核酸检测或抗原检测显示甲型或乙型流感病毒阳性,则可确诊为流感,从而指导临床医生采取针对性的治疗措施,如使用抗流感病毒药物(如奥司他韦等)。对于婴幼儿出现喘息、呼吸困难等下呼吸道症状时,检测呼吸道合胞病毒对于毛细支气管炎和肺炎的诊断具有重要意义。
- 治疗指导
不同的呼吸道病毒感染治疗方法有所不同。对于流感病毒感染,在发病 48 小时内使用抗流感病毒药物可显著减轻症状、缩短病程并降低并发症的发生率。而对于其他呼吸道病毒感染,如呼吸道合胞病毒感染,目前尚无特效的抗病毒药物,主要以对症支持治疗为主。因此,准确的病毒检测结果能够帮助医生制定合理的治疗方案,避免不必要的药物使用。
- 疫情监测与防控
在流感等呼吸道病毒流行期间,通过对哨点医院就诊患者的呼吸道标本进行大规模的病毒检测,可以及时了解病毒的流行株型别、传播范围和流行强度,为疫情的监测和预警提供重要依据。例如,在甲型流感大流行期间,全球范围内通过对流感病毒的监测,及时发现新出现的病毒亚型,并采取相应的防控措施,如疫苗研发、隔离患者、公共场所消毒等,有效地控制了疫情的蔓延。此外,在医院内感染防控方面,对住院患者和医务人员进行呼吸道病毒检测,有助于早期发现医院内感染病例,采取隔离和防护措施,防止病毒在医院内传播。
- 公共卫生决策
准确的病毒检测数据对于公共卫生部门制定相关政策和策略具有重要参考价值。例如,根据流感病毒的监测结果,确定流感疫苗的株型组成,合理安排疫苗生产和接种工作;在呼吸道病毒流行高峰期,及时发布健康提示,指导公众做好个人防护措施,如佩戴口罩、勤洗手、保持社交距离等,减少病毒传播风险。
四、展望
随着分子生物学技术的不断发展,流感病毒与常见呼吸道病毒的检测技术也在不断创新和完善。未来,检测技术将朝着更加快速、准确、高通量、自动化和现场化的方向发展。例如,微流控芯片技术有望将多种检测方法集成在一个微小的芯片上,实现对多种呼吸道病毒的快速、同时检测;纳米技术的应用可能进一步提高检测的灵敏度和特异性;人工智能技术可辅助对检测结果进行分析和解读,提高诊断的准确性。此外,开发新型的抗病毒药物和疫苗仍然是应对呼吸道病毒感染的重要研究方向,而准确的病毒检测技术将为药物研发和疫苗评价提供有力的支持,共同为保障公众呼吸道健康发挥重要作用。
流感病毒与常见呼吸道病毒的检测技术多种多样,各有优缺点,在临床诊断、治疗指导、疫情监测与防控以及公共卫生决策等方面都有着广泛的应用。随着技术的不断进步,我们将能够更有效地应对呼吸道病毒感染带来的挑战,保护公众健康。
(李清 武警河南总队医院 检验科 主管技师)