任鵬,姚娟,金艷,李法錦,汪曉婷,葛俊,江龍鳳,趙蕾,吉陽,王明麗
1. 安徽醫(yī)科大學微生物學教研室,合肥 230032; 2. 合肥市婦幼保健院,合肥 230001
單純皰疹病毒(herpes simplex virus,HSV)屬α皰疹病毒,直徑110~120 nm,基因組為雙鏈DNA,約150 kb。根據(jù)血清型,分為HSV-1和HSV-2,兩者均可引起新生兒感染。孕早期感染HSV者因胚芽受破壞而流產(chǎn);妊娠中、晚期感染者雖少發(fā)畸胎,但可引起胎兒和新生兒發(fā)病。孕期2種感染形式均可影響胎兒,特別是孕早期和分娩時首次感染可通過胎盤傳播給胎兒。妊娠前20周首次感染可導致自然流產(chǎn)、死產(chǎn)和胎兒先天性畸形,特別是小頭畸形、腦積水;妊娠中、晚期首次感染主要導致胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩[1]。因此,了解新生兒HSV感染情況,對指導新生兒HSV感染所致疾病的預防和治療具有重要意義。本研究采集了合肥地區(qū)51例新生兒臍帶血,通過套式聚合酶鏈反應(polymerase chain reaction,PCR)檢測特異性HSV-1 gD基因和HSV-2 gG基因。PCR陽性擴增產(chǎn)物經(jīng)測序后,通過美國國立生物技術信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)在線工具BLAST進行序列比對,確認HSV-1、HSV-2陽性標本,分析51例新生兒臍帶血HSV感染情況。
2010年11月~2011年6月,于某地婦幼保健院采集健康產(chǎn)婦順產(chǎn)新生兒抗凝臍帶血51份。
HSV-1(F株)、HSV-2(Sav株)標準株[2]均為本室保存,用作陽性對照。
全血DNA抽提試劑盒購自北京索萊寶公司;DNA IQTMSystem-Small Sample Casework Protocol試劑盒購自Promega公司;試劑購自TaKaRa公司;梯度PCR儀為Biometra 公司產(chǎn)品。應用Gel Documentation System (Biosens SC 720)凝膠成像系統(tǒng)觀察記錄結(jié)果。引物合成和DNA測序均由上海Invitrogen公司完成。
1.4.1標本采集新生兒臍帶血無菌采自臍帶近嬰兒段,用醫(yī)用無菌肝素抗凝管收集,每管3 ml。采集后,冰盒送實驗室用于檢測。
1.4.2DNA提取應用北京索萊寶公司全血DNA抽提試劑盒提取新生兒臍帶血DNA,-20 ℃保存。抽提方法為DNA柱吸附洗脫法,操作按試劑盒詳細說明進行。
1.4.3套式PCR檢測新生兒臍帶血HSVDNA特異性HSV-1 gD基因和HSV-2 gG基因套式PCR引物參考Lewensohn-Fuchs等[3]設計及使用(表1)。PCR反應體系為:10×Buffer 5 μl,2.5 mmol/L dNTP 4 μl,上下游引物80 pmol,Taq酶0.5 μl,DNA模板2 μl,用無菌去離子水補足50 μl。每次實驗均設陰性對照(不加模板)。反應體系的配制、分裝在超凈工作臺內(nèi)進行。HSV套式PCR反應條件均為94 ℃預變性5 min、94 ℃變性30 s、57 ℃退火30 s、72 ℃延伸30 s、72 ℃終延伸10 min,外側(cè)引物PCR 30個循環(huán),內(nèi)側(cè)引物PCR 35個循環(huán)。PCR反應完成后,取5 μl產(chǎn)物用于2%瓊脂糖凝膠電泳,并通過凝膠成像系統(tǒng)觀察記錄。陽性擴增產(chǎn)物測序后,通過NCBI在線工具BLAST進行序列比對。
使用SPSS 17.0進行統(tǒng)計學分析,計數(shù)資料采用χ2檢驗,P<0.05為有統(tǒng)計學意義。
表1 HSV套式PCR引物序列Tab.1 HSV nested-PCR primers
采集健康產(chǎn)婦順產(chǎn)新生兒抗凝臍帶血51份,應用HSV-1 gD基因特異性套式PCR引物檢測標本,其中擴增陽性標本12份(圖1A)。經(jīng)測序并比對,發(fā)現(xiàn)擴增產(chǎn)物大小與引物設計大小一致,且均為HSV-1特異性產(chǎn)物。因此,51份臍帶血標本中,HSV-1陽性率為23.53%,表明HSV-1感染率為23.53%(表2)。 應用HSV-2 gG基因特異性套式PCR引物檢測51份臍帶血標本,其中擴增陽性標本13份(圖1B)。經(jīng)測序并比對,發(fā)現(xiàn)擴增產(chǎn)物大小與引物設計大小一致,且均為HSV-2特異性產(chǎn)物。因此,51份臍帶血標本中,HSV-2陽性率為25.49%,表明HSV-2感染率為25.49%。51份標本中,HSV-1和HSV-2共陽性標本4份,共感染率為7.84%。
M: marker DL2000; Lane 1: positive control; Lanes 2-7 specimens; Lane 8: negative control.
表2 新生兒臍帶血HSV-1和HSV-2的檢測Tab.2 Detection of HSV-1 and HSV-2 in neonatal cord blood
51例新生兒臍帶血HSV-2感染率略高于HSV-1,無統(tǒng)計學差異(表3)。
表3 51例新生兒臍帶血中HSV-1和HSV-2檢出率的比較Tab.3 Comparison of detection rate of HSV-1 and HSV-2 in neonatal cord blood
HSV先天性感染是導致新生兒出生缺陷的重要因素之一。有學者總結(jié)了30例先天性HSV感染患兒的臨床特征,其中85%為低出生體重兒,36%為小于胎齡兒,67%有小頭畸形、驚厥、彌散性腦損害、顱內(nèi)鈣化灶,57%有脈絡膜視網(wǎng)膜炎、眼過小[3]。
新生兒HSV感染后早期臨床表現(xiàn)多不典型,易誤診而延誤治療,因此實驗室檢測具有重要的診斷參考價值[4]。實驗室診斷主要技術為病毒分離、培養(yǎng)及鑒定、PCR檢測病原體DNA,以及特異性抗體檢測。病毒分離、培養(yǎng)是實驗室診斷的“金標準”,但耗時長,作為臨床快速檢測方法有一定缺陷。HSV特異性抗體檢測可診斷新生兒HSV感染,但血清HSV IgG及IgM 抗體檢測存在以下問題。(1)母親經(jīng)胎盤傳遞的IgG抗體影響結(jié)果判斷。(2)特異性HSV IgM抗體在發(fā)病后2周才產(chǎn)生,達不到早期診斷的目的[5,6]。目前,PCR廣泛應用于病原學檢測,已成功用于腦脊液和血液中HSV DNA的檢測[7],使早期確診、及時治療成為可能。PCR擴增標本中的HSV DNA并測序,可確定標本中是否有HSV,是一種比較準確、有效的方法[8]。但在操作過程中易污染,結(jié)果需慎重對待。
HSV-1 US6編碼gD糖蛋白。gD糖蛋白能與HveA、nectin 1和修飾后的硫酸肝素這3種細胞受體結(jié)合,從而決定病毒的細胞嗜性。HSV-2 US4編碼gG糖蛋白。gG糖蛋白為屬特異性糖蛋白,其抗體可用于HSV分型。HSV-1 gD基因和HSV-2 gG基因均為病毒晚期基因,在病毒DNA復制起始后,表達水平顯著升高[9],檢測到晚期基因表達即可判斷病毒感染為活動性感染。因此,本研究分別選擇HSV-1gD基因和HSV-2gG基因作為套式PCR檢測的病毒基因。
新生兒HSV感染的獲得途徑主要有3種:宮內(nèi)感染、產(chǎn)時感染和產(chǎn)后感染[10]。在胎兒生長、發(fā)育過程中,物質(zhì)通過胎盤進行交換,為胎兒生長、發(fā)育提供支持。胎盤內(nèi)有母體和胎兒2套血液循環(huán)系統(tǒng)。母體動脈血經(jīng)子宮螺旋動脈流入絨毛間隙,在此與絨毛內(nèi)血管的胎兒血進行交換后,經(jīng)子宮靜脈流回母體。胎兒靜脈血經(jīng)臍動脈及其分支流入絨毛毛細血管,與絨毛間隙內(nèi)的母體血進行物質(zhì)交換后,經(jīng)臍靜脈回流至胎兒。母體和胎兒的血液在各自封閉管道內(nèi)循環(huán),進行物質(zhì)交換,但互不相混。因此一般認為,臍帶血檢測能直接、準確反映新生兒血液中是否存在HSV;如檢測到HSV,可認為新生兒HSV感染可能為垂直傳播[11,12]。
O’Riordan和Whitley等報道,美國新生兒HSV感染的發(fā)病率高,占新生嬰兒的1/5 000~1/3 500,每年大約有1 500名新生兒感染HSV。其他國家發(fā)病率略低,英國為1/6 500,瑞典為1/15 000,日本為1/17 000[13,14]。Brown等通過HSV分離方法檢測202例新生兒,報道新生兒HSV感染率為5%(10/202)[15]。Kropp和Whitley等報道新生兒HSV宮內(nèi)感染率為5%~9%[16,17]。Shyamala等報道在先天性白內(nèi)障新生兒中HSV感染率為18%[18]。
本次研究發(fā)現(xiàn) 51份臍帶血中HSV-1陽性12份,感染率23.53%;HSV-2陽性13份,感染率25.49%;HSV-1和HSV-2共陽性4份,共感染率7.84%。
本研究中,新生兒HSV感染率高于國外報道,可能原因如下。(1)標本例數(shù)過少和地域差異,需在以后工作中擴大篩查量。(2)套式PCR反應較敏感,且標本采集時如不謹慎操作可導致標本污染,有可能出現(xiàn)假陽性。因此,在以后工作中,除應增加標本量外,還應對新生兒及產(chǎn)婦進行HSV特異性抗體檢測,以分析獲得新生兒HSV感染率的準確數(shù)據(jù)。鑒于我國尚無針對新生兒HSV先天感染率的準確數(shù)據(jù)報道,本研究有利于提高臨床工作者對新生兒HSV感染疾病預防和治療的重視度,開展調(diào)查及加強早期診斷和治療。
[1] Whitley RJ, Kimberlin DW, Roizman B. Herpes simplex virus [J]. Clin Infect Dis,1998, 26 (3): 541-555.
[2] 陳偉,劉曉靜,王明麗. 病毒性腦炎患兒腦脊液病毒核酸檢測及臨床分析[J]. 中華疾病控制雜志,2009, 13(3):279-283.
[3] Lewensohn-Fuchs I, Osterwall P, Forsgren M, Malm G. Detection of herpes simplex virus DNA in dried blood spots making a retrospective diagnosis possible [J]. J Clin Virol, 2003, 26 (1):39-48.
[4] Owen WE, Martins TB, Litwin CM, Roberts WL. Performance characteristics of six IMMULITE 2000 TORCH assays [J]. Am J Clin Pathol, 2006, 126 (6): 900-905.
[5] Stanberry LR, Cunningham AL, Mindel A, Scott LL, Spruance SL, Aoki FY, Lacey CJ. Prospects for control of herpes simplex virus disease through immunization [J]. Clin Infect Dis, 2000, 30(3): 549-566.
[6] Rouse DJ, Stringer JS. An appraisal of screening for maternal type-specific herpes simplex virus antibodies to prevent neonatal herpes [J]. Am J Obestet Gynecol, 2000, 183(2): 400-406.
[7] Thompson C, Whitley R. Neonatal herpes simplex virus infections: where are we now [J]? Adv Exp Med Biol, 2011, 697: 221-230.
[8] Stellrecht KA. Nucleic acid amplification technology for the diagnosis of genital herpes infection [J]. Expert Rev Mol Diagn, 2004, 4(4): 485-493.
[9] Knipe DM, Howley PM, Griffin DE, Lamb RA, Martin MA, Roizman B, Straus SE. Fields Virology [M]. 5th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2007, 2521-2527.
[10] White JC, Magee SR. Neonatal herpes infection: case report and discussion [J]. J Am Board Fam Med, 2011, 24(6): 758-762.
[11] 張睿,劉新質(zhì).孕婦巨細胞病毒感染及其宮內(nèi)傳播的探討[J].中華實用婦科與產(chǎn)科雜志,1999, 15(3):166-169.
[12] 付錦華,管立學,徐大風.孕婦血清中人類巨細胞病毒DNA含量與胎兒宮內(nèi)感染的關系[J].中國優(yōu)生與遺傳雜志,2004,12(4):74-75.
[13] O’Riordan DP, Golden WC, Aucott SW. Herpes simplex virus infections in preterm infants [J]. Pediatrics, 2006, 118(6): e1612-e1620.
[14] Whitley RJ, Lakeman F. Herpes simplex virus infections of the central nervous system: therapeutic and diagnostic considerations [J]. Clin Infect Dis, 1995, 20(2): 414-420.
[15] Brown ZA, Wald A, Morrow RA, Selke S, Zeh J, Corey L. Effect of serologic status and cesarean delivery on transmission rates of herpes simplex virus from mother to infant [J]. J Am Med Assoc, 2003, 289(2): 203-209.
[16] Kropp RY, Wong T, Cormier L, Ringrose A, Burton S, Embree JE, Steben M. Neonatal herpes simplex virus infections in Canada: results of a 3-year national prospective study [J]. Pediatrics, 2006, 117 (6): 1955-1962.
[17] Whitley R, Arvin A, Prober C, Corey L, Burchett S, Plotkin S, Starr S, Jacobs R, Powell D, Nahmias A, Sumaya C, Edwards K, Alford C, Caddell G, Soong SJ, the National Institute of Allergy and Infectious Diseases Collaborative Antiviral Study Group. Predictors of morbidity and mortality in neonates with herpes simplex virus infections [J]. N Engl J Med, 1991, 324(7): 450-454.
[18] Shyamala G, Sowmya P, Madhavan HN, Malathi J. Relative efficiency of polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbant assay in determination of viral etiology in congenital cataract in infants [J]. J Postgrad Med, 2008, 54(1): 17-20.