实验十病毒的形态学诊断、培养方法和血清学试验目的(一)观察病毒包涵体,并掌握其诊断意义。(二)掌握病毒的形态并了解病毒包膜的获得。(三)了解病毒培养的三种方法。(四)掌握病毒学中主要血清学反应的原理(五)熟悉病毒血凝抑制试验的测定过程内容(一)病毒的形态学诊断1.病毒的电镜照片(示教)2.狂犬病毒包涵体(示教)3.麻疹病毒包涵体(示教)(二)病毒的培养法(录像)1.病毒的动物接种法2.病毒鸡胚培养法3.病毒的组织培养法(三)血凝抑制试验(操作)一、病毒的形态学诊断病毒形态学研究方法可分为两种:一种是应用电子显微镜技术,观察其大小,形态及排列特征,以帮助诊断;另一种是应用光学显微镜通过涂片染色或切片染色,观察包涵体。病毒感染细胞所产生的包涵体,其特征基本是固定的,故对病毒性疾病的诊断具有一定价值。【方法】(一)病毒的电镜照片(示教)观察腺病毒、疱疹病毒的电镜照片,注意其形态结构、大小、排列、及其包膜的形成。(二)狂犬病病毒内基(Negri)包涵体(示教)用高倍镜或油镜观察经HE(苏木紫-伊红染色)染色的死于狂犬病的犬脑组织切片,注意包涵体在细胞内的形态、位置及染色性。(三)麻疹病毒包涵体(示教)用高倍镜或油镜观察经麻疹病毒培养后,HE染色的人胚或羊膜细胞标本片,注意包涵体在细胞内的位置、形态、染色性以及细胞融合情况。2二、病毒动物接种法实验动物在病毒学研究中有四方面用途:①分离鉴定病毒,如乙脑病毒;②连续传代通过,以减弱有毒株对人的致病力,如狂犬病病毒;③制备抗血清;④病毒致病机理的研究。常用的实验动物有小白鼠、地鼠、豚鼠、家兔、绵羊、鸡、猴等。在病毒学研究中,动物接种时为避免动物本身可能带有病毒,多采用实验室自己繁殖的动物。首先根据研究目的选择动物种类,对病毒致病机制的研究,则选择愈接近人类的高等动物(例如灵长类)研究结果愈有价值;其次要注意动物的年龄、性别和接种的途径等各种因素,一般年幼的动物比成年动物对病毒的敏感性高。至于接种的途径应根据病毒的嗜性决定,例如脑炎病毒以脑内注射最敏感。(一)小白鼠尾静脉接种(录像)【材料】1.动物:小白鼠2.病毒悬液3.碘酒、酒精、二甲苯、无菌0.25ml注射器、4号针头及小铝匣【方法】1.将小白鼠固定在小铝匣内,露出尾部,用碘酒消毒尾部,然后用酒精棉球连续擦尾部皮肤(必要时用二甲苯擦)使血管扩张。2.尾背和左右两侧三根血管皆为静脉,可选一根扩张较好的静脉作接种用。左手拇指捏住尾部的远端,向下弯45°,右手持注射器,于弯处进针静脉,推液0.1毫升。注意:推注时遇阻力且皮下隆起发白时,表示针头不在血管内应拔出重新进针;如针头在血管内,推注时不感阻力,且可看到血管中血液由于注入液体而后退。接种后逐日观察动物发病情况。(二)小白鼠鼻内接种(录像)【材料】小白鼠、流感病毒鼠肺适应株病毒悬液、无菌小试管、无菌毛细管、麻醉用乙醚、棉球及小玻瓶。【方法】1.首先将沾有乙醚的棉球放入一清洁小玻瓶内。左手握小瓶,右手抓住小白鼠,将其头部塞入瓶口,进行全身麻醉。注意麻醉深度,不宜太浅或太深,太深时易遭致麻醉死亡或非特异性吸入性肺炎,太浅则易在滴种时打喷嚏。2.用无菌毛细吸管吸取病毒悬液少许,连同毛细吸管插在无菌试管中备用。3.用左手将小白鼠握在手掌中,大拇指及食指抓住小白鼠耳部使其头部朝前并3呈仰卧位置,另一手取事先吸有病毒悬液的吸管,慢慢滴出一点于滴管口而不使其自然掉落,呈悬滴状。将悬滴靠近动物鼻尖,动物在呼吸时自然吸入,一般为0.03~0.05毫升,不宜过多。4.小白鼠慢慢苏醒,在饲养盒中逐日开始发病,发病的症状常为毛耸、咳嗽、不食、甚至死亡。解剖尸体可观察到肺炎或血性病灶。(三)小白鼠脑内接种(录像)【材料】脑炎病毒(小白鼠脑脊髓炎病毒)悬液。脑组织先用无菌生理盐水洗去血液,再加10%脱脂奶盐水研磨成10-1悬液,然后用3000转/分离心沉淀30分钟,吸取上清液供接种用。小白鼠:3周龄,体重6~8克。无菌0.25毫升注射器及针头(4号)、煮针锅、碘酊、棉签。【方法】1.以无菌0.25毫升注射器抽取脑炎病毒悬液0.1毫升,去除注射器内的气泡。2.取出小白鼠,左手将小白鼠固定,固定时用大拇指和食指捏住小白鼠的头部,左手手掌轻轻按住小白鼠的体部。3.右手以棉签蘸以碘酒,消毒小白鼠颞部皮毛(不碰到眼)。4.右手拿注射器在小白鼠颞部(眼与耳根连线的中点略偏耳朵的方向)刺入,进入颅腔,进针2~3毫米,不要插得太深,注射量为0.02~0.03毫升。5.注射完毕,将用过得注射器放入煮针锅内煮沸消毒。动物一般在3~4天后开始发病,食欲减退,活动迟钝,毛耸,震颤,慢慢发展为麻痹,瘫痪而死亡。本法适用于一些脑炎病毒的分离培养。三、病毒鸡胚培养法鸡胚培养法常用于痘类病毒、粘病毒和疱疹病毒的分离、鉴定、制备抗原、生产疫苗以及研究病毒性质等。鸡胚和实验动物一样,为一整体动物,有神经血管的分布及脏器的构造;鸡胚的组织分化程度低,病毒易于繁殖,感染了病毒的膜结构和液体中,含有大量病毒;鸡胚来源充足,操作简单、通常本身是无菌的,对接种的病毒不产生抗体为其优点,但除产生痘疱的病毒及引起鸡胚死亡的病毒外,通常不产生特异性的感染指征,必须利用第二个试验系统来测定病毒的增殖。常用的鸡胚接种方法有四种,即绒毛尿囊膜上接种法、羊膜腔接种法、尿囊接种法及卵黄囊接种法。根据不同病毒和不同目的采用合适的接种方法。(一)尿囊腔接种法(录像)【材料】副流感病毒10-3稀释液,10~12日龄鸡胚、无菌1毫升注射器及7号针头、电4动磨蛋器、检蛋灯、弯头小镊子、蛋架、碘酒棉球、胶布、大头针、无菌试管、无菌毛细吸管。【方法】1.选用10~12日龄鸡胚,在照蛋灯上照视观察鸡胚是否存活,根据如下:①小血管是否清晰;②胚胎是否活动,观察小鸡的眼睛黑点是否移动;③蛋白一边和胎盘一边是否界限分明,蛋白一边较亮,胎盘一边暗红色,如果胎盘一边发黑或苍白都表示胚蛋已死亡。用铅笔标明天然气室,鸡胚及大血管位置,然后在绒毛尿囊膜发育区避开大血管的地方作一记号,定为注射入口。绒毛尿囊膜区血管丰富,在照视时呈现红色,几乎占据鸡蛋的二分之一。2.用碘酒消毒注射入口和天然气室端的蛋壳,再用电动磨蛋器于注射入口和天然气室端的蛋壳上磨一小孔,勿伤及卵膜。3.用大头针通过火焰消毒后刺穿气室端所开小孔的卵膜,这样可避免在注射时液体回流出来。4.将鸡胚横卧于蛋架上,用无菌1毫升注射器抽取病毒液体,针头于卵壳成30°交角,由注射小孔刺入0.5~1.0厘米,注射0.1~0.2毫升(图10-1)。5.注射完结用胶布封口。封口前胶布用碘酒消毒,并通过火焰烧去余碘。用过的注射器用煮沸法消毒,鸡胚放入35~37℃培养。6.注射后次日,逐日观察鸡胚生活情况,孵育48~72小时后移入4℃冰箱。注意鸡胚必须直立,令气室端朝上。7.收获尿囊液之前取出鸡胚,用碘酒消毒气室端,并用镊子击破气室端卵壳,沿气室边缘小心打开一大缺口,然后用小镊子撕去卵膜及撕破绒毛尿囊膜,最后用毛细管吸取尿囊液,一般可吸得4~5毫升。8.滴定尿囊液的病毒血凝效价。尿囊接种法适用于某些呼吸道病毒,如流感病毒、副流感病毒、新城鸡瘟病毒等的培养,惟分离培养不如羊膜腔接种法阳性率高。(二)绒毛尿囊膜上接种法(录像)【材料】尿囊液卵黄囊气室羊水卵白图10-1鸡胚尿囊腔接种法5牛痘苗病毒10-3稀释液、10~13日龄鸡胚、橡皮乳头、眼科镊子或小剪刀、无菌培养皿、无菌生理盐水,其余同《尿囊腔接种法》。【方法】1.选用10~13日龄鸡胚,在照蛋灯上照视观察是否活胚蛋,用铅笔划下绒毛尿囊膜发育的界限。2.将胚蛋横卧于蛋座上,使其绒毛尿囊膜部位朝上,用碘酒消毒绒毛尿囊膜部位和天然气室端的中心部,待干后即用磨蛋器轻轻在绒毛尿囊膜中心部磨一三角形窗口(每边一厘米许),磨破卵壳而不使卵膜破裂,同时用磨蛋器于气室端开一小孔。注意:已磨好之鸡胚必须于1~2小时内接种,否则绒毛尿囊膜易与卵壳粘着。3.用分离针或大头针通过火焰消毒,穿通天然气室端所锯小孔;并用分离针或大头针轻轻划破卵壳,露出三角形卵膜,最好将分离针或大头针30°角度自上往下压迫卵膜一个小口,这样不致损伤绒毛尿囊膜。4.立即用橡皮乳头在天然气室一端小孔吸气2~3次,目的将天然气室的空气吸去,而上面所开的洞口进入空气,形成一个人工气室,可在照蛋灯上照视一下,看天然气室是否消失,如未消失则尚需再吸气数次(图10-2)。5.用小镊子通过火焰灭菌,稍待冷却后将三角形窗口的卵膜撕去、暂时盖以无菌培养皿防止污染,然后用消毒注射器吸取牛痘苗悬液(10-3稀释液,内加适量的链霉素及青霉素),揭去培养皿,于窗口滴入0.1~0.2毫升病毒液,注毕后窗口用胶布封口,封口前胶布用碘酒消毒,并通过火焰,烧去余碘。用过的注射器煮沸消毒。6.孵育于37℃温箱,每日观察生活情况,接种10-3稀释的牛痘苗后的鸡胚一般不死亡,但也可能在3天之后发生死亡,如发现死亡则立即放入普通冰箱,如不死亡则培养4~5日后放入普通冰箱,等待观察检查。7.将感染病毒的鸡胚自冰箱中取出,用碘酒消毒人工气室面,然后用镊子撕去胶布并将卵壳的三角形窗口扩大,以便剪取绒毛膜,此时在明亮处可清楚地看到牛痘斑,呈白色点状,有时融合成一堆或一片。8.左手用小镊子镊起绒毛尿囊膜,右手用小剪顺卵壳四周剪下绒毛尿囊膜放入无菌培养皿内,并用无菌生理盐水洗涤1~2次,再将膜张开,膜上牛痘斑就看得更为清楚。绒毛尿囊膜上接种法,除适用于天花,牛痘等病毒外,尚适用于单纯疱疹病毒和其它一些病毒,但其它一些病毒不如天花、牛痘、单疱疹病毒那样具有明显的病斑。卵白羊水绒毛尿囊膜卵黄囊尿囊液6(三)羊膜腔接种法(录像)【材料】副流感病毒10-3稀释液、9~10日龄鸡胚、灭菌液体石蜡、其余同《尿囊腔接种法》。【方法】1.所用鸡胚在使用前一天,将鸡胚直立卵盘培养,使其胚胎向上,便于操作。2.接种前检查鸡胚生活情况,并用铅笔画出天然气室和胚胎的位置,然后用磨蛋器沿天然气室的边缘和胚胎位置近处,锯一方形小窗(每边约1厘米许,如图10-3)。3.用小镊子挑去方形卵壳和撕去卵膜,再用无菌吸管,吸取石蜡油少许,滴入2滴,石蜡油在气室面的卵膜上很快散开,使膜透明,这样在鸡蛋照明灯或检蛋灯上,可清楚地观察到整个鸡胚。4.用无菌1毫升注射器抽取少许流感病毒液体,将鸡蛋直立于照明灯或检蛋灯上,针头自窗口对着鸡胚直下,穿过绒毛尿囊膜,羊膜腔、推动注射器,注入0.1~0.2毫升,针头刺入时注意勿伤及鸡胚本身,最好从小鸡的颈部空隙中插入。5.注射完毕后,用胶布封口(胶布先经碘酒消毒和通过火焰烧去余碘处理)。用过的注射器煮沸消毒处理。鸡胚放入35~37℃培养48~72小时。6.自注射后次日起逐日检查鸡胚的生活情况,2日以内死亡者多为非特异性损伤而致死;2日后死亡者视为特异性死亡,流感或副流感病毒10-3稀释注射时,一般不引起死亡。收获病毒之前将鸡胚移入普通冰箱18~24小时,将鸡胚冻死,以减少收获时的出血。7.冰箱取出鸡胚,碘酒消毒鸡蛋气室端,撕去胶布并将蛋壳窗口扩大,用小镊子撕破卵膜及绒毛尿囊膜,然后用毛细管吸出尿囊液弃去,尿囊液吸完后,左手持镊子镊住羊膜腔,右手以毛细吸管插入羊膜腔吸取羊水,一般羊水可吸出一毫升左右。8.滴定羊水的病毒血凝效价。羊膜腔接种方法适用于一些呼吸道病毒,如流感病毒、副流感病毒及流行性腮腺炎病毒等的分离。图10-2鸡胚绒毛尿囊膜上接种尿囊液气室卵白羊水卵黄囊图10-3羊膜腔接种法7四、病毒细胞培养法及病变观察(录像)细胞培养法是目前培养病毒应用最广的一种培养方法,其优点是(1)经济适用,结果正确且敏感;(2)较实验动物易于控制。细胞培养法多应用于病毒的分离培养,进行血清中和试验及制造疫苗和抗原等方面。很多组织细胞,包括鸡胚、鼠胚、各种动物的肾组织细胞,人胚羊膜组织细胞或流产胎儿组织细胞(应在死后6小时内采取,因时间过长,组织细胞生长成功率下降)等均可作细胞培养的来源。细胞的选择主要依据组织细胞对病毒的敏感性。能引起病变的组织细胞,往往取自病毒的自然宿主,特别是引起疾病的宿主的某些脏器组织细胞。人类病