導(dǎo)讀:在食品安全領(lǐng)域,人諾如病毒(HuNoV)因其極強的傳播力和低感染劑量而成為重點監(jiān)測對象。然而,目前廣泛應(yīng)用的RT-qPCR檢測方法雖靈敏卻無法判斷病毒是否具有感染力,造成風(fēng)險評估偏高。為解決這一問題,研究人員嘗試引入“活性RT-qPCR”技術(shù),即通過添加染料來區(qū)分病毒是否仍具感染性。本研究系統(tǒng)評估了三種染料在不同病毒滅活條件下的表現(xiàn),并與目前唯一可用于HuNoV復(fù)制檢測的人腸道類器官(HIE)模型進行對比,探討活性RT-qPCR作為感染力評估工具的可行性及其局限性。
圖1. 遵循的工作流程使用三種活力標(biāo)記,比較通過細胞培養(yǎng)、RT-qPCR和活力 RT-qPCR 評估的病毒傳染性[1]。
活性RT-qPCR:原理與技術(shù)路徑
RT-qPCR檢測諾如病毒時無法判斷其是否失活,因此近年來學(xué)界提出了“活性RT-qPCR”策略,即通過引入能夠穿透病毒殼體的染料,如PMAxx?、PtCl?和CL(Cyanine-based dyes),與暴露的RNA結(jié)合并抑制其擴增信號,從而間接排除非感染性病毒的干擾。本研究分別使用這三種染料處理四種病毒株(GI.3、GII.4、GII.6 和 Tulane virus),并比較其在經(jīng)過熱處理、高壓處理后的表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在極端滅活條件下(如95℃高溫或500 MPa高壓),染料處理可顯著降低RT-qPCR信號,表明該技術(shù)對強烈失活處理較為敏感。然而在中間滅活強度下(如60℃或300–400 MPa處理),活性RT-qPCR仍然不能準(zhǔn)確區(qū)分感染性與非感染性病毒,表現(xiàn)出“過度估計風(fēng)險”的傾向。這提示該方法的適用性在真實食品加工環(huán)境中仍需謹(jǐn)慎評估。
類器官模型:當(dāng)前最可靠的感染力標(biāo)準(zhǔn)
研究以人腸道類器官(HIE)模型作為病毒感染力的“金標(biāo)準(zhǔn)”。該模型可模擬人腸道上皮環(huán)境,允許諾如病毒在體外復(fù)制,是當(dāng)前唯一能直接檢測HuNoV復(fù)制活性的系統(tǒng)。研究發(fā)現(xiàn),只有在染料處理后RT-qPCR信號幾乎完全消失(如95℃滅活組)時,HIE中也檢測不到病毒復(fù)制;而在中等滅活組中,即使染料處理后qPCR信號仍存在,HIE中卻無法檢測到感染性病毒。這一對比明確表明,活性RT-qPCR方法只能在滅活程度非常充分的條件下才與真實感染力相吻合。在處理強度較低、但仍可能影響病毒活性的實際條件下,如部分巴氏殺菌或中壓處理,活性染料無法提供準(zhǔn)確判斷。研究進一步發(fā)現(xiàn),染料CL的性能較為均衡,PMAxx?抑制力最弱,而PtCl?雖強但可能干擾HIE中的病毒活性,反而降低檢測一致性。
技術(shù)局限與實際應(yīng)用展望
研究還模擬了食品場景,在草莓泥中對病毒進行高壓處理,并比較了活性RT-qPCR與HIE的檢測結(jié)果。發(fā)現(xiàn)食品基質(zhì)對病毒具有一定保護作用,降低了滅活效果,同時也增加了染料穿透病毒顆粒的難度。說明在復(fù)雜樣品中,活性RT-qPCR面臨信號干擾、假陰性或假陽性風(fēng)險。綜合分析,作者認(rèn)為活性RT-qPCR作為傳統(tǒng)RT-qPCR的增強工具,在某些特定滅活處理下具有潛力,但尚不能取代HIE模型進行病毒感染力判斷。其應(yīng)用價值在于作為前處理或篩選手段,為高風(fēng)險食品或樣本提供初步感染力判別;而在風(fēng)險評估或消毒工藝驗證等關(guān)鍵場景,仍需借助更可靠的病毒培養(yǎng)系統(tǒng)或多方法聯(lián)合驗證。未來研究方向建議包括優(yōu)化染料選擇和處理流程,提高染料對中等滅活病毒的判別能力,或結(jié)合納米探針、微流控芯片等新型技術(shù),實現(xiàn)對病毒感染力的快速準(zhǔn)確評估。
參考文獻:[1] Wales S Q, Pandiscia A, Kulka M, et al. Challenges for estimating human norovirus infectivity by viability RT-qPCR as compared to replication in human intestinal enteroids[J]. International journal of food microbiology, 2024, 411: 110507.
來源:微生物安全與健康網(wǎng),作者~教楊。