冯瑜菲 东北农业大学
LAMP 技术在兽医学上主要应用于病原微生物的快速检测,包括细菌、病毒、真菌、支原体、寄生虫等,在临床疾病诊断、食品卫生检验及环境监测方面也应用广泛,LAMP 同时还应用于动物胚胎的性别鉴定、肿瘤基因检测及原位扩增等。
细菌的检测。Iwamoto 等针对 gyrB 基因设计特异性引物对痰样品中的肺结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)进行了 LAMP 检测,检测下限为 5~50 个 DNA 拷贝且在 35min内完成反应。Hara-Kudo 建立了沙门氏菌的 LAMP 检测体系,检测灵敏度达到了 2.2cfu/test tube,对鸡蛋中沙门氏菌的模拟实际检测灵敏度达到了 2.8cfu/testtube。Yano 等在使用 LAMP 方法对肠毒素大肠杆菌的 LT1 和 ST1基因进行检测时,通过加入环引物的方式使扩增时间从 60 min 缩至 35 min。朱海等建立了检测大肠杆菌 O157:H7 的 LAMP 检测方法。吴诗敏等针对副猪嗜血杆菌常规检测目的基因 16S rRNA 基因建立 LAMP 检测方法,结果表明,LAMP 的灵敏性高于常规 PCR 方法 103倍。
病毒的检测。Okamoto 建立了水痘带状疱疹病毒(vzv)的 LAMP 检测方法,其特异性、灵敏度、阳性检测率分别达到了荧光定量 PCR 检测的 87%、100%、100%。Ihira 建立了人类疱疹病毒 6 型(HSV-6)的 LAMP 检测方法,通过改进引物浓度,使其灵敏度达到了 25copies/tube。Enomoto 分别建立了人类疱疹病毒 1型(HSV-1)和人类疱疹病毒 2 型(HSV-2)的 LAMP 检测方法,检测下限分别达到了500copies/tube 和 1000copies/tube。Poon 等建立了禽流感病毒 H1~H3的 LAMP 检测方法。该方法灵敏度比常规 PCR 高且可以通过肉眼观察反应所生成的白色沉淀物来快速鉴定结果。Suzuki 建立了巨细胞病毒(CMV)的 LAMP检测方法,灵敏度达到 500copies/tube,并对定量检测进行了尝试,标准曲线相关系数达到0.944。Iwata 建立了 EB 病毒(EBV)的 LAMP 检测方法,灵敏度和特异性分别达到了荧光定量 PCR 检测的 86.4%和 100%。Dukes 针对口蹄疫病毒的 3D RNApolymerase 基因建立了 RT-LAMP 检测方法,检测下限能达到 10 个拷贝并且结果可通过肉眼判断(Dukes J P et al,2006)。Kurosaki 等对埃博拉病毒(Zaire Ebola virus)进行了 Real-time RT-LAMP 检测的研究,实验表明 26 min 内即可测到 20 个拷贝的 RNA。
真菌和寄生虫的检测。Ohori 等根据奔马性赭粉菌种属 LSU rDNA 序列的 D1/D2 区域设计特异性引物应用于 LAMP 检测,分别成功地从该真菌的 DNA 与试验感染小鼠脑与脾中检出该病原。Poon 等建立了恶性疟原虫的 LAMP 检测方法,与常规 PCR相比,LAMP 检测不需要 DNA 的纯化,能大大提高疾病检测的效率和有效地控制疾病的传播。Iseki 等应用 LAMP 技术,针对牛巴贝虫与二联脉巴贝虫管状嵌合蛋白-1 基因(Rhoptry-associated protein-1 genes)设计了 2 套引物,其中 2 对引物,建立了针对这两种寄生虫的多重 LAMP 的诊断方法。
LAMP 技术与其他技术的联合使用。Hataoka 等将 LAMP 技术和电泳技术相结合建立了聚丙烯酰胺凝胶基因芯片,用来检测和分析特异性基因类型。申建维等在检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌时将核酸杂交和 LAMP 技术进行结合,用多重 LAMP同时扩增金黄色葡萄球菌耐药基因 mecA 和 femA,并在反应体系中加入 2 种不同荧光探针,可分别与 mecA 和 femA 基因的扩增产物互补结合,最后检测反应管中的 2 种荧光值。实验表明该方法的最低检测限为 10 CFU/ml,与药敏试验结果相比较,灵敏度 99.0%,特异性 90.9%。Lam 等发明了一种以聚丙烯酰胺凝胶为基础的微孔 LAMP 反应,可以减少模板和引物的用量,能够检测一个 DNA 分子,并且能在 1 h 内完成反应。