第五节 病原微生物检查
睾丸、附睾、精囊腺、前列腺等与精子生成、成熟或运输有关的器官发生感染可影响精子的数量与质量。常见引起生殖道感染的病原体有葡萄球菌、链球菌、肠球菌、肠杆菌科细菌、不动杆菌、乳杆菌、支原体、衣原体、非致病性奈瑟菌、念珠菌、病毒等。可取尿道口分泌物、前列腺按摩液、精液进行检查。
一、 精液细菌、真菌的实验室检查
(一) 精液细菌、真菌的显微镜直接检查 1. 精液标本的收集
按WHO标准,禁欲3~7天,采集前排小便,洗净双手,用0.01%的苯扎溴铵消毒尿道外口,用无菌生理盐水反复冲洗阴茎、阴囊,以手淫法将精液收集于无菌瓶中。
2. 显微镜检查
精液、前列腺按摩液进行显微镜检查是检查精液是否染菌最常用的方法。
(1) 精液涂片、固定、革兰染色镜检:
1) 革兰染色原理:革兰染色的结果取决于细菌细胞壁的结构:①G +菌:细胞壁厚,肽聚糖网状分子形成一种透性障,当乙醇脱色时,肽聚糖脱水而孔障缩小,故保留结晶紫-碘复合物在细胞膜上。呈紫色。②G -菌:肽聚糖层薄,交联松散,乙醇脱色不能使其结构收缩,其脂含量高,乙醇将脂溶解,缝隙加大,结晶紫-碘复合物溶出细胞壁,沙黄复染后呈红色。
2) 试剂:①结晶紫(crystal violet)液:结晶紫乙醇饱和液(结晶紫2g溶于20ml 95%乙醇中)20ml,1%草酸铵水溶液80ml,将两液混匀置24小时后过滤即成。此液不易保存,如有沉淀出现,需重新配制。②碘液:碘1g,碘化钾2g,蒸馏水300ml。先将碘化钾溶于少量蒸馏水中,然后加入碘使之完全溶解,再加蒸馏水至300ml即成。配成后贮于棕色瓶内备用,如变为浅黄色即不能使用。③95%乙醇。④稀释苯酚复红溶液:碱性复红乙醇饱和液(碱性复红1g,95%乙醇10ml,5%苯酚90ml混合溶解即成碱性复红乙醇饱和液),取苯酚复红饱和液10ml加蒸馏水90ml即成。⑤番红溶液:番红O(safranine,又称沙黄O)2.5g,95%乙醇100ml,溶解后可贮存于密闭的棕色瓶中,用时取20ml与80ml蒸馏水混匀即可。
3) 方法:革兰染色法包括初染、媒染、脱色、复染等四个步骤:①涂片固定;②草酸铵结晶紫染1分钟;③自来水冲洗;④加碘液覆盖涂面染1分钟;⑤水洗,用吸水纸吸去水分;⑥加95%酒精数滴,并轻轻摇动进行脱色,30秒后水洗,吸去水分;⑦番红染色液(或沙黄)染10秒钟后,自来水冲洗。干燥,镜检。
4) 结果:G -被染成蓝紫色,G +被染成淡红色。
5) 注意事项:①新配制的染液应先用已知的G +菌和G -菌作对照,以检查染液质量。②革兰染色成败的关键是酒精脱色。如脱色过度,G +菌也可被脱色而染成G -菌;如脱色时间过短,G -菌也会被染成G +菌。
(2) 精液的抗酸染色镜检:
1) 抗酸染色原理:分枝杆菌细胞壁含脂质较多,其中主要成分为分枝菌酸,此物具有抗酸性,染色时与苯酚复红结合牢固,能抵抗酸性乙醇的脱色作用,因此抗酸菌能保持复红的颜色,达到染色目的。
2) 试剂:①苯酚复红液:称碱性复红4g,溶于95%乙醇100ml内,即成碱性复红饱和乙醇溶液。取该饱和溶液10ml,与50g/L的苯酚水溶液90ml混匀。②复染液:称亚甲蓝2g,溶于95%乙醇100ml中制成饱和溶液;再取该饱和溶液30ml加入蒸馏水100ml及100g/L的氢氧化钾水溶液0.1ml即成。③脱色液(3%盐酸乙醇):浓盐酸3ml 加95%乙醇97ml。
3) 方法:夹住精液涂片,滴加苯酚复红染色,加温至有蒸汽出现,勿煮沸;染5分钟,流水冲洗,3%盐酸乙醇脱色;水洗后,亚甲蓝复染1分钟;水洗,干后,油镜检查。
4) 结果:红色为抗酸性细菌,蓝色为非抗酸性细菌或细胞。
5) 注意事项:苯酚复红加温染色过程中,温度不宜过高,勿使染料蒸干。
(二) 精液细菌、真菌的培养 1. 常用细菌培养基 (1) 血液琼脂(血平板)
1) 成分:普通营养琼脂95ml,脱纤维羊血(或兔血)5ml。
2) 配制:将已灭菌的普通营养琼脂(pH为7.6)加热熔化,冷却至50℃左右,以无菌手续加入纤维羊血(临用前置37℃水浴箱预温),轻轻摇匀(勿使有气泡),倾注于灭菌平皿内,每一平皿(直径9cm)20ml或分装试管,等凝固后,抽样置35℃培养,18~24小时,观察有无细菌生长,如无细菌生长,置4℃备用。
(2) 巧克力色血琼脂(分离嗜血杆菌用)
1) 成分:氯化钠2.5g,蛋白胨5.0g,牛肉粉2.5g,酵母浸膏2.5g,蒸馏水500ml(以上成分亦可用营养琼脂或哥伦比亚琼脂),氯化血红素15mg,25mg/ml万古霉素,7.5g/L辅酶A(NAD)。
2) 配制:称取上述成分后,加蒸馏水溶解,用少量0.25mol/L氢氧化钠溶解氯化血红素后加入培养基,调pH7.8,高压灭菌,至60℃左右加入30ml羊血,置85℃水浴中摇动10~15分钟,冷至50℃左右加入上述浓度万古霉素、NAD各1ml。摇匀后倾注平板,抽样做无菌实验后,4℃保存备用。
(3) 麦康凯琼脂:
分离革兰阴性杆菌用。称取麦康凯琼脂,加蒸馏水溶后,高压灭菌,倾注平皿。
(4) 罗氏培养基(改良):
分离结核分枝杆菌。
1) 成分:谷氨酸钠(99%以上)7.2g,磷酸二氢钾2.4g,硫酸镁0.24g,枸橼酸镁0.6g,甘油12ml,马铃薯淀粉30g,蒸馏水600ml,新鲜全蛋液1000ml,2%孔雀绿水溶液20ml。
2) 配制:①基础液制备:量取蒸馏水600ml,加入各无机盐成分、谷氨酸钠和甘油,沸水浴使其溶解,自然冷却。②新鲜全蛋液制备:洗净新鲜鸡蛋表面,浸泡在70%乙醇或其他稀释消毒液中20~30分钟。取出,擦干,开口,收集鸡蛋液,搅匀。通过消毒的纱布过滤。③将600ml基础液和1000ml新鲜全蛋液混匀。加入2%孔雀绿水溶液20ml,混匀,静置1小时后,分装至标准螺旋盖。
2. 常用真菌培养基 (1) 沙保弱培养基
1) 成分:蛋白胨10g,琼脂20g,氯霉素0.1g,蒸馏水1000ml。
2) 配制:上述成分混合,加热溶解分装,高压灭菌15分钟,倾注平皿。
(2) 念珠菌显色培养基
配制:称取柯玛素显色培养基,加蒸馏水后,高压灭菌,冷至50℃左右倾注平皿。
3. 精液中常见细菌、真菌的鉴定
细菌培养:以无菌技术将待测精液接种于血平板、巧克力平板,或加上麦康凯平板。接种后的培养基置35℃温箱,在分离培养某些细菌(如淋病奈瑟菌)时,需将已接种的培养基置5%~10% CO 2的环境。
(1) 淋病奈瑟菌:
将精液接种于巧克力平板,5%~10% CO 2的环境中35℃培养24~48小时后,取生长的可疑菌落涂片革兰染色,油镜下观察是否为革兰阴性,肾形成双排列,并取可疑菌落做氧化酶、糖发酵实验,并可进一步用荧光抗体实验等鉴定。对初步认定的菌落可先用头孢硝噻吩纸片检测β-内酰胺酶,并做规定的抗生素敏感实验。
(2) 革兰阴性杆菌:
取平板上分离的纯菌落,革兰染色镜检为革兰阴性杆菌,按细菌生化鉴定程序操作,并进行药敏实验。
(3) 葡萄球菌:
根据涂片、染色检查结果作血浆凝固酶、甘露醇发酵实验、耐热核酸酶实验、葡萄球菌A蛋白检测等。
(4) 链球菌:
根据涂片、染色可见链状排列的革兰阳性菌。血平板培养有助于识别溶血特征,挑选可疑菌落进行血清学分类鉴定、杆菌肽、Optochin等实验鉴定。
(5) 厌氧菌培养:
按厌氧菌培养的要求收集标本,并立即送厌氧培养。
(6) 结核分枝杆菌培养:
标本收集后,自行液化接种于罗氏培养基,置35℃培养约2个月,培养期间每周观察结果。发现可疑菌落,作涂片抗酸染色确认。
(7) 真菌培养:
取精液接种于沙保弱培养基或念珠菌显色培养基进行培养鉴定。
二、 精液支原体、衣原体的实验室检查
(一) 衣原体检查 1. 衣原体培养
由于沙眼衣原体是在细胞内寄生,所以它只能在组织中培养。衣原体的培养取材一般应在男性的尿道深入0.5cm以上,培养法的方法较复杂,虽然是诊断的金标准,但临床较少应用。
2. 直接荧光抗体检测
是一种应用荧光素标记抗体,可用于在标本直接涂片染色、在荧光显微镜下检测衣原体的方法。
3. 酶标免疫反应
应用单克隆或多克隆抗体检测衣原体的脂多糖。目前主要是对沙眼衣原体的检测。
4. PCR检测
PCR技术可将目标DNA或RNA序列成百万倍放大,使敏感性大大提高。
5. 核酸杂交技术
应用特异性探针与模板中特定序列进行杂交,大大提高了检测的敏感性。
(二) 解脲支原体的培养
解脲支原体也称解脲脲原体(M.urealyticum)与人类泌尿生殖道感染有密切关系。能利用自身的尿素酶,分解尿素后以提供代谢的能源。
(1) 液体培养基成分:
牛肉浸液70ml(可用进口牛肉粉替代),蛋白胨1.0g,NaCl 10.5g,KH 2PO 4 0.15g,4.0g/L酚磺酞0.5ml。目前有市售。
(2) 方法:
将标本接种于液体培养基内,置35℃5% CO 2培养箱培养;分别于24小时、48小时、72小时观察结果;如果解脲脲原体生长,则水解尿素,使培养基pH升高,液体变红色。
三、 梅毒实验室检查
(一) 梅毒螺旋体检查
此法最适一期梅毒,其次为二期梅毒。
1. 暗视野显微镜检查
在皮损处,用玻片刮取组织渗出液或淋巴结穿刺液,置暗视野或相差显微镜下观察,见有活动的梅毒螺旋体为阳性。
2. 免疫荧光染色
在荧光显微镜下可见绿色的梅毒螺旋体。
3. 活体组织检查梅毒螺旋体
如用银染色法(warthin-starry)法或荧光抗体染色,可查见梅毒螺旋体,呈黑褐色,有螺旋结构,位于真皮毛细血管周围。银染色的阳性结果需谨慎解释,因为类似梅毒螺旋体的其他物质易混淆。而特异性荧光检查则更为可靠。
(二) 梅毒血清学实验
一般在感染梅毒2周后才出现阳性。根据所用抗原不同,梅毒血清实验分为非梅毒螺旋体抗原血清实验、梅毒螺旋体抗原血清实验两大类。
1. 非梅毒螺旋体抗原血清实验
用心磷脂作抗原,测定血清中抗心磷脂抗体,亦称反应素。本实验敏感性高而特异性较低,且易发生生物学假阳性。早期梅毒患者经充分治疗后,反应素可以消失,早期未经治疗者到晚期,部分患者中反应素也可以减少或消失。目前一般作为筛选和定量实验,观察疗效,复发及再感染。
(1) 性病研究实验室实验(venereal disease research laboratory test,VDRL):
用心磷脂、卵磷脂及胆固醇为抗原,可做定量及定性实验,试剂及对照血清已标准化,费用低。此法常用,操作简单,需用显微镜读取结果,缺点是一期梅毒敏感性不高。
(2) 快速血浆反应素实验(rapid plasma reagin test,RPR):
是VDRL抗原的改良,敏感性及特异性与VDRL相似,优点是肉眼即可读出结果。
(3) 不加热血清反应素玻片实验(unheated serum reagin,USR):
也 是VDRL抗原的改良,敏感性及特异性与VDRL相似。
(4) 甲苯胺红不加热血清实验(toluidine red unheated-serum test,TRUST):
VDRL抗原的改良,此法常用,操作简单,优点是肉眼即可读出结果。
2. 梅毒螺旋体抗原血清实验
用活的或死的梅毒螺旋体或其成分来做抗原测定抗螺旋体抗体。这种实验敏感性和特异性均高,一般用作证实实验。这种实验是检测血清中抗梅毒螺旋体IgG抗体,即使患者经过足够治疗,仍能长期存在,甚至终身不消失,血清反应仍持续存在阳性。因此,不能用于观察疗效。
(1) 荧光梅毒螺旋抗体吸收实验(FTA-ABS):
此法是较敏感和较特异的螺旋体实验。
(2) 梅毒螺旋体血凝实验(TPHA):
敏感性和特异性均高,操作简便,但对一期梅毒不如FTAABS实验敏感。
3. 梅毒螺旋体制动实验(TPI)
用nichol株螺旋体(活的)加患者血清(含抗体)后,在补体的参与下可抑制螺旋体的活动。如≥50%梅毒螺旋体停止活动,则为阳性。此实验特异性、敏感性均高,但设备要求高,操作难,仅供研究用。
四、 生殖器病毒感染的实验室检查
(一) 单纯疱疹病毒感染的检查
单纯疱疹病毒(herpes simplex virus,HSV)是疱疹病毒科的成员,属DNA病毒。目前,疱疹病毒感染的常用实验方法有:病毒分离;病毒或病毒抗原测定:免疫电镜、细胞学方法、免疫荧光法、对流免疫电泳及ELISA方法等;抗体测定:补体结合实验(cF)、中和实验(NT)、免疫荧光实验(IFA)、间接血凝实验(IHA)、ELISA和放射免疫实验(RIA)等。
(二) 巨细胞病毒感染的检查
1. HCMV组织培养方法
(1) 培养基:①RPMI 1640液,加入20%小牛血清,即常用的细胞培养液;②实验用细胞系:HDEL,即人二倍体胚肺细胞系。
(2) 实验标本:精液、尿、血液等,均可用于本实验。
(3) 操作方法:将HDEL细胞系培养于含20%小牛血清的RPM ll640液中,待HDEL细胞系长成细胞单层后,将患者新鲜精液,经处理后(高速离心沉淀)接种人胚肺成纤维细胞,定期观察细胞病变(CPE)情况。如有CPE产生,证明原培养物中HcMV阳性;10天后,若无cPE,将细胞盲传1次,仍无cPE,可报告HcMv培养阴性。
2. HCMV抗体检测 HcMV抗体检测的方法较多,包括补体结合实验(CF)、间接血凝实验(IHA)、免疫荧光实验(IFA)、免疫印迹实验(IB)、酶联免疫吸附实验(ELISA)及放射免疫实验(RIA)等。
3. HCMV DNA的PCR测定方法。
(三) 风疹病毒感染的检查
风疹病毒感染的常见检查的实验室检查有:血凝抑制实验、间接EL-SA法IgG抗体、捕获ELISA法测定IgM抗体、风疹病毒RNA的PCR测定。