病毒感染的實驗室檢查包括病毒分離與鑒定、病毒核酸與抗原的直接檢出以及特異性抗體的檢測。臨床醫(yī)師根據(jù)流行病學(xué)資料，疾病的癥狀與體征綜合判斷可能為何種病毒感染，留取適宜的標(biāo)本送檢。
病毒性疾病通常采集血液、鼻咽分泌液、咯痰、糞便、腦脊液、皰疹內(nèi)容物、活檢組織或尸檢組織等。
供分離病毒、檢出核酸及抗原的標(biāo)本的，要求：
（一)盡早采取在發(fā)病初期（急性期)采取，較易檢出病毒，越遲陽性率越低。
（二)部位適宜由感染部位采取，如呼吸道感染采取鼻咽洗漱液或咯痰；腸道感染采取糞便；腦內(nèi)感染采取腦脊液；皮膚感染采取病灶組織；有病毒血癥時采取血液。
（三)冷藏速送病毒離活體后在室溫下很易死亡，故采得檢材應(yīng)盡快送檢。若距離實驗室較遠，應(yīng)將檢材放入裝有冰塊或干冰的空器內(nèi)送檢。病變組織則應(yīng)保存于50%的甘油緩沖鹽水中。污染檢材，如鼻咽分泌液、糞便等應(yīng)加入青霉素、鏈霉素或慶大毒素等，以免雜菌污染細(xì)胞或雞胚，而影響病毒分離。
檢測特異性抗體需要采取急性期與恢復(fù)期雙份血清，第一份盡可能在發(fā)病后立即采取，第二份在發(fā)病后2～3周采取。血清標(biāo)本放4℃-20℃保存，試驗前血清標(biāo)本以56℃30分鐘處理去除非特異性物質(zhì)及補體。無菌性腦炎患者也可取腦脊液檢測特異性lgM。
表23-1 病毒檢材采集與檢驗結(jié)果的關(guān)系
| 采取標(biāo)本的時期 | 檢查病毒及其成分 | 測定抗體 |
| 潛伏期及前驅(qū)期 剛發(fā)病或急性期 恢復(fù)期及康復(fù)期 | 較難查見 最多查見 很難查見 | 未增多 未增多或增多不明顯 明顯增多（常超過4倍) |
| 臨床表現(xiàn) | 常見病毒 | 幫助診斷有用的檢材 |
| 呼吸道感染 | 腺病毒 巨細(xì)胞病毒 流感病毒 副流感病毒 呼腸孤病毒 合胞病毒 | 咽試、肛拭 咽試或含漱液、尿液 咽拭或含漱液 咽拭含漱液 咽拭、糞便或肛拭 咽拭或含漱液、鼻咽洗液 |
| 出疹疾病 | 柯薩奇病毒 巨細(xì)胞病毒 �？刹《� EB病毒 單純皰疹病毒 麻疹病毒 風(fēng)疹病毒 水痘帶狀皰疹病毒 | 糞便或肛拭、咽拭 咽拭或含漱液、尿液 糞便或肛拭、咽拭 咽拭或含漱液 病灶棉拭或吸取液、咽拭 咽拭或含漱液、尿液 咽洗液、鼻咽拭 病灶棉拭或吸取液、咽拭 |
| 腦炎 | 蟲媒病毒 單純皰疹病毒 麻疹病毒 脊髓灰質(zhì)炎病毒 | 血液、腦脊液 腦活檢、腦脊液、皰疹棉拭或吸取液 腦脊液、咽拭或含漱液、尿液 糞便或肛拭、咽拭、腦脊液 |
| 無菌性腦膜炎 | 柯薩奇病毒 �？刹《� 腮腺炎病毒 | 腦脊髓液、糞便或肛拭、咽拭 腦脊液、糞便或肛拭、咽拭 腦脊髓液、口頰粘膜棉拭 |
| 失天或新生兒感染 | 巨細(xì)胞病毒 風(fēng)疹病毒 單純皰疹病毒 | 尿液、咽拭或含漱液 咽拭或含漱液、尿液 病灶棉拭或吸取液、回拭 |
| 眼部感染 | 腺病毒 單純皰疹病毒 | 結(jié)膜棉拭、咽拭、肛拭 結(jié)膜棉拭、病灶棉拭或吸取液、咽拭 |
| 其它感染 巨細(xì)胞包涵體疾病 單核細(xì)胞增多綜合征 心包炎、心肌炎 | 巨細(xì)胞病毒 巨細(xì)胞病毒 EB病毒 柯薩奇B病毒 �？刹《� | 尿液、咽拭 尿液、咽拭 咽拭或洗液 心包液、糞便、咽拭 心包液、糞便、咽拭 |
（一)病毒的分離
病毒分離的一般程序是：
| 檢驗標(biāo)本→殺滅雜菌(青、鏈霉素)→接種 | 易感的動物→出現(xiàn)病狀 雞胚→病變或死亡 細(xì)胞培養(yǎng)→細(xì)胞病變 | →鑒定病毒種型(血清學(xué)方法) |
| 細(xì)胞系名稱 | 來源 |
| 二倍體細(xì)胞系 HDCS MRC-9 WI-38 傳代細(xì)胞系 Hela Hep-2 Vero BHK | 人胚肺細(xì)胞 人宮頸癌細(xì)胞 人上皮細(xì)胞 猴腎細(xì)胞 地鼠腎細(xì)胞 |
淋巴細(xì)胞培養(yǎng)（Lymphocyte culture)正常成熟的淋巴細(xì)胞不經(jīng)特殊處理不能在體外傳代培養(yǎng)。然而EBV感染的B淋巴細(xì)胞卻能在體外持續(xù)傳代，這是病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞的例證，也是分離出EBV的標(biāo)志。T淋巴細(xì)胞在加入T細(xì)胞生長因子（IL-2)后可在體外培養(yǎng)，為研究人類逆轉(zhuǎn)錄病毒（HIV、HTLV)提供了條件，HIV在T淋巴細(xì)胞培養(yǎng)物中增殖形成多核巨細(xì)胞。
2．動物試驗這是最原始的病毒分離培養(yǎng)方法。常用小白鼠、田鼠、豚鼠、家兔及猴等。接種途徑根據(jù)各病毒對組織的親嗜性而定，可接種鼻內(nèi)、皮內(nèi)、腦內(nèi)、皮下、腹腔或靜脈，例如嗜神經(jīng)病毒（腦炎病毒)接種鼠腦內(nèi)，柯薩奇病毒接種乳鼠（一周齡)腹腔或腦內(nèi)。接種后逐日觀察實驗動物發(fā)病情況，如有死亡，則取病變組織剪碎，研磨均勻，制成懸液，繼續(xù)傳代，并作鑒定。
3．雞胚培養(yǎng)用受精孵化的活雞胚培養(yǎng)病毒比用動物更加經(jīng)濟簡便。根據(jù)病毒的特性可分別接種在雞胚絨毛尿囊膜、尿囊腔、羊膜腔、卵黃囊、腦內(nèi)或靜脈內(nèi)，如有病毒增殖，則雞胚發(fā)生異常變化或羊水、尿囊液出現(xiàn)紅細(xì)胞凝集現(xiàn)象，常用于流感病毒及腮腺炎病毒等的分離培養(yǎng)；但很多病毒在雞胚中不生長。
（二)分離病毒的鑒定
1．病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖的指征
（1)細(xì)胞致病作用(Cytopathogeniceffect,CPE)病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖引起細(xì)胞退形性變，bhskgw.cn表現(xiàn)為細(xì)胞皺縮、變圓、出現(xiàn)空泡、死亡和脫落。某些病毒產(chǎn)生特征性CPE，普通光學(xué)倒置顯微鏡下可觀察上述細(xì)胞病變，結(jié)合臨床表現(xiàn)可做出預(yù)測性診斷（表23-4)。免疫熒光（IF)法用于鑒定病毒具有快速、特異的優(yōu)點，細(xì)胞內(nèi)的病毒或抗原可被熒光素標(biāo)記的特異性抗體著色，在熒光顯微鏡下可見斑點狀黃綠色熒光，根據(jù)所用抗體的特異性判斷為何種病毒感染。
表23-4 病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖的指征
| 病毒 | 增殖指征 |
| CPE病毒 小RNA病毒 單純皰疹病毒 腺病毒 副粘病毒 HIV 非CPE病毒 正粘病毒 副粘病毒 風(fēng)疹病毒 鼻病毒 | 細(xì)胞園縮、單層破壞 細(xì)胞腫大變園 細(xì)胞變園堆積成葡萄狀 多核巨細(xì)胞（合胞體) 紅細(xì)胞吸附現(xiàn)象 干擾并阻止其他病毒（如ECHO病毒)的細(xì)胞致病作用 |
（2)紅細(xì)胞吸附現(xiàn)象（Hemadsorptionphenomenon) 流感病毒和某些副粘病毒感染細(xì)胞后24-48小時，以細(xì)胞膜上出現(xiàn)病毒的血凝素，能吸附豚鼠、雞等動物及人的紅細(xì)胞，發(fā)生紅細(xì)胞吸附現(xiàn)象。若加入相應(yīng)的抗血清，可中和病毒血凝素、抑制紅細(xì)胞吸附現(xiàn)象的發(fā)生，稱為紅細(xì)胞吸附抑制試驗。這一現(xiàn)象不僅可作為這類病毒增殖的指征，還可作為初步鑒定。
（3)干擾現(xiàn)象(Interference phenomenon)一種病毒感染細(xì)胞后可以干擾另一種病毒在該細(xì)胞中的增殖，這種現(xiàn)象叫干擾現(xiàn)象。前者為不產(chǎn)生CPE的病毒（如風(fēng)疹病毒)但能干擾以后進入的病毒（如ECHO病毒)增殖，使后者進入宿主細(xì)胞不再生產(chǎn)CPE。
2．病毒感染性的定量測定
空斑形成單位 (Plaque-forming unit ,PFU)測定這是一種測定病毒感染性比較準(zhǔn)確的方法。將適當(dāng)濃度的病毒懸液接種到生長單層細(xì)胞的玻璃平皿或扁瓶中，當(dāng)病毒吸附于細(xì)胞上后，再在其上復(fù)蓋一層溶化的半固體營養(yǎng)瓊脂層，待凝固后，孵育培養(yǎng)。當(dāng)病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖后，每一個感染性病毒顆粒在單層細(xì)胞中產(chǎn)生一個局限性的感染細(xì)胞病灶，病灶逐漸擴大，若用中性紅等活性染料著色，在紅色的的背景中顯出沒有著色的“空斑”，清楚可見。由于每個空斑由單個病毒顆粒復(fù)制形成，所以病毒懸液的滴度可以用每毫升空斑形成單位（PFU)來表示。
（2)50%致死量（LD50)或50%組織細(xì)胞感染量（TCID50)的測定本法可估計所含病毒的感染量。方法是測定病毒感染雞胚，易感動物或組織培養(yǎng)后，引起50%發(fā)生死亡或病變的最小病毒量，即將病毒懸液作10倍連續(xù)稀釋，接種于上述雞胚，易感動物或組織培養(yǎng)中，經(jīng)一定時間后，觀察細(xì)胞或雞胚病變，如絨毛尿囊膜上產(chǎn)生痘斑或尿囊液有血凝特性，或易感動物發(fā)病而死亡等，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)方法計算出50%感染量或50%組織細(xì)胞感染量，可獲得比較準(zhǔn)確的病毒感染性滴度。
3．病毒形態(tài)與結(jié)構(gòu)的觀察病毒懸液經(jīng)高度濃縮和純化后，借助磷鎢酸負(fù)染及電子顯微鏡可直接觀察到病毒顆粒，根據(jù)大小、形態(tài)可初步判斷病毒屬那一科。還可用分子生物學(xué)技術(shù)分析病毒核酸組成、基因組織構(gòu)、序列同源性比較加以鑒定。
4．血清學(xué)鑒定用已知的診斷血清來鑒定。補體結(jié)合試驗可鑒定病毒科屬；中和試驗或血凝搗蛋制試驗可鑒定病毒種、型及亞型。從病人檢材中分離出病毒株，應(yīng)結(jié)合臨床癥狀，檢材來源及流行季節(jié)等加以綜合分析，并應(yīng)注意混雜病毒、隱性感染或潛伏病毒的混淆，須用病人急性期與恢復(fù)期雙份血清作血清學(xué)試驗，血清抗體滴度有≥4倍以上增高，才有意義。
（一)直接檢出病毒核酸
1．標(biāo)本滴加到硝酸纖維素膜上，病毒DNA結(jié)合到膜上，在原位進行鹼變性處理后，有放射標(biāo)記的已知病毒DNA片段雜并，兩條單股核酸按鹼基到補原則結(jié)合成雙股，經(jīng)放射自顯影，陽性結(jié)果出現(xiàn)斑點狀雜交信號。含輪狀病毒的糞便標(biāo)本經(jīng)熱變性處理，點到膜上，使用輪狀病毒體外轉(zhuǎn)錄的放射標(biāo)記探針做斑點雜交，敏感性高于ELISA。腸道病毒也可用互補的DNA探針做斑點雜交。
目前核酸分子雜交不但用來檢測急性病人標(biāo)本中的病毒DNA，也用于檢測不易分離培養(yǎng)的慢性感染、潛伏感染、整合感染病人標(biāo)本中的病毒DNA。
2．多聚酶鏈反應(yīng)(Polymerase chain reaction, PCR) 一種體外基因擴增法。先將待檢標(biāo)本DNA熱變性為單股DNA做為模板，加一對人工合成的與模板DNA兩端各20個鹼基互補的引物，在耐熱DNA多聚酶作用下，使四種脫氧核苷按模板3ˊ端引物向5ˊ端延伸DNA鏈，經(jīng)20～40個循環(huán)，可使1個拷貝的核酸擴增至106以上，經(jīng)瓊脂糖電泳，可見到溴化乙錠染色的核酸條帶，擴增片段的大小取決于兩引物的間距。此法較核酸雜交敏感、快速，已用于肝炎、AIDS、皰疹病毒感染診斷，尤其適用于不易分離培養(yǎng)及含量極少的病毒標(biāo)本，有較大應(yīng)用前景。
（二)直接檢測病毒抗原
1．免疫熒光（IF)技術(shù)如前所述IF可用于細(xì)胞培養(yǎng)病毒的鑒定，也適用檢測臨床標(biāo)本中病毒抗原，具有快速、特異的優(yōu)點。直接免疫熒光技術(shù)是用熒光素直接標(biāo)記特異性抗體，檢測病毒抗原；間接免疫熒光技術(shù)是先用特異性抗體與標(biāo)本中抗原結(jié)合，再用熒光素標(biāo)記的抗體與特異性抗體結(jié)合，從而間接識別抗原。可取咽喉脫落細(xì)胞，檢測呼吸道合胞病毒、流感及副流感病毒抗原；取病灶刮片或腦活檢標(biāo)本，檢測單純皰疹病毒抗原；取尿沉渣檢測巨細(xì)胞病毒抗原等。近年來使用單克隆抗體大大提高了檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性。
2．免疫酶法（IEA)原理與應(yīng)用范圍同免疫熒光技術(shù)，IEA是用酶（通常是過氧化物酶)取代熒光素標(biāo)記抗體，酶催化底物形成有色產(chǎn)物，在普通光學(xué)顯微鏡下清晰可見，不需熒光顯微鏡，便于推廣使用。
3．放射免疫測定法（RIA)有競爭RIA和因相RNA二種方法。競急RIA是同位素標(biāo)記的已知抗原與標(biāo)本中未標(biāo)記的待檢抗原競爭性結(jié)合特異性抗體的試驗，將形成的復(fù)合物分離出來，用放射免疫檢測儀測定放射活性，同時與系列稀釋的標(biāo)準(zhǔn)抗原測定結(jié)果進行比較，確定出待檢抗原的濃度。因相RIA是用特異性抗體包被因相以捕獲標(biāo)本中的抗原，然后加入放射性標(biāo)記的特異性抗體與抗原結(jié)合，測定放射活性，得知抗原的量。RIA是最敏感的方法，已用于測定糞便中甲肝病毒、輪狀病毒抗原及血液中乙肝病毒抗原。
4．酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA)先將特異性抗體包被（吸附)到塑料微培板孔中以捕捉標(biāo)本中相應(yīng)抗原，然后加入酶標(biāo)特異性抗體，相應(yīng)抗原被夾在抗體之間，當(dāng)加入酶的底物后顯色，顯色程度直接反映了標(biāo)本中病毒抗原的量。因其敏感性接近RIA，又不接觸放射性物質(zhì)，已被多數(shù)實驗室采用。
此外，對難以分離培養(yǎng)，形態(tài)特殊且病毒數(shù)量較多的標(biāo)本，可用電鏡或免疫電鏡法直接觀察，是一種快速診斷與鑒定病毒的方法，如輪狀病毒、乙肝病毒。
病毒感染后通常誘發(fā)針對病毒一種或多種抗原免疫應(yīng)答，特異性抗體效價升高或lgM抗體出現(xiàn)有輔助臨床診斷的價值。
（一)補體結(jié)合試驗（CF) CF分二個階段：1.抗原與抗體（一個為已知，一個為待檢)混合，加入定量補體，若抗原與抗體相對應(yīng)，則補體被消耗；2.在上述混合物中加入溶血素致敏的綿羊紅細(xì)胞，若補本已與抗原抗體復(fù)合物完全結(jié)合，沒有剩補體存在，那么綿羊紅細(xì)胞不會溶血，結(jié)果為陽性，說明待檢標(biāo)本中有特異性存在，出現(xiàn)陽性結(jié)果時血清標(biāo)本最高稀釋度為抗體的效價。反之為陰性結(jié)果。由于補體結(jié)合抗體產(chǎn)生早，消失快，適于診斷病毒近期感染。（表23-5)。
| 取血時期 | 血清稀釋倍數(shù)及試驗結(jié)果 | 抗體效價 | ||||||
| 1：2 | 1：4 | 1：8 | 1：16 | 1：32 | 1：64 | 1：128 | ||
| 發(fā)病2～3內(nèi)血清 發(fā)病2～3周后血清 | + + | + + | + + | - + | - + | - - | - - | 1：8 1：32* |
*此例的抗體效價升高4倍，有診斷意義。
（二)中和試驗（NT)在活體或活細(xì)胞內(nèi)測定病毒被特異性抗體中和、而失去致病力的試驗。試驗時：①須先測出病毒的半數(shù)致死量（LD50)或半數(shù)感染量（ID50)；②隨即取活病毒與被試血清按不同比例混合，放置1～2小時讓其充分中和；③將病毒與血清混合液注入各組動物、雞胚或組織細(xì)胞培養(yǎng)管內(nèi)培養(yǎng)；④根據(jù)動物、雞胚死亡數(shù)或細(xì)胞病變的管數(shù)，計算出百分比（%)，然后再計算這些試驗對象中的半數(shù)免于死亡或免于致病所需要的最少量血清（或最大量的病毒)，就是該血清的中和抗體效價（稱為50%終點的中和效價)。診斷病毒性疾病時，須取病人雙份血清同時做對比試驗，病后血清的中和抗體效價也必須超過病初血清4倍以上，才能確診（表23-6)。用此法鑒定病毒時，須將病毒分別與免疫血清及血清正常血清（對照)混合做對比試驗，免疫血清比正常血清多中和50～100倍劑量的病毒，才能斷定是該病毒。、
表23－6 病人雙份血清的病毒中和試驗結(jié)果（組織細(xì)胞培養(yǎng)的中和試驗)
| 試驗病毒（用100個TCLD50)① | 病人血清（取血時期) | 活病毒+稀釋血清對細(xì)胞致病② | 50%終點血清中和抗體效價③ （血清稀釋倍數(shù)) | |||||
| 1：5 | 1：10 | 1：20 | 1：40 | 1：80 | 1：160 | |||
| 甲病毒 | 病初（2日) | 0000 | 00++ | ++++ | ++++ | ++++ | ++++ | 10（1：10) |
| 病后（20日) | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 00++ | ++++ | 80（1：80 |
說明：①TCID50=組織培養(yǎng)半數(shù)感染劑量。
②每種稀釋度接種4支組織細(xì)胞培養(yǎng)管；0=未出現(xiàn)細(xì)胞致病作用；+=出現(xiàn)細(xì)胞致病作用。
③此例的病后血清中和抗體效價比病初血清增高8倍，有診斷意義。
病毒中和抗體的特異性高，持續(xù)時間久，以往受顯性或隱性感染后，血中可長期存在中和抗體，所以適用于流行病學(xué)調(diào)查或人群免疫水平研究，但因試驗方法繁雜，耗用動物、雞胚或細(xì)胞培養(yǎng)較多，故一般不作常規(guī)使用。
（三)血凝抑制試驗（Hemagglutinationinhibition test,HIT)某些病毒（流感病毒、副流感病毒、腮腺炎病毒、腦炎病毒等)能凝集紅細(xì)胞，而抗體與這些病毒結(jié)合后卻能阻止它們的凝集，若雙份血清有≥4倍以上滴度增高，也可用于診斷這類病毒感染。本法簡便、快速、經(jīng)濟、特異性高，常用于流行病學(xué)調(diào)查等。
（四)lgM捕捉ELISA 特異性lgM出現(xiàn)于病毒感染的早期或病毒感染的活動期，因此可從急性期病人單份血清中檢出特異性lgM，這是病毒感染實驗室早期診斷的可靠方法。實驗中先用u鏈血清包被微培板孔，用以捕捉血清標(biāo)本中的lgM類抗體，再加入特異性病毒抗原及酶標(biāo)抗體以證實特異性lgM的存在。現(xiàn)已廣泛用于病毒病的早期診斷。在先天性感染中，lgM檢測有特殊意義，因lgM不能通過胎盤，新生兒血清中發(fā)現(xiàn)抗病毒lgM提示為宮內(nèi)感染。
