吳勁松 浙江省湖州市南潯人民醫(yī)院檢驗(yàn)科 湖州 313000
艱難梭菌(clostridium difficile,CD)又稱難辨梭狀芽孢桿菌,是一種厭氧革蘭染色陽(yáng)性芽孢桿菌,廣泛分布于自然環(huán)境及動(dòng)物和人的糞便中,主要通過(guò)糞-口途徑傳播[1-2]。艱難梭菌是引起醫(yī)源性腹瀉的重要病原菌,與大量抗生素使用有關(guān),其感染典型表現(xiàn)是偽膜性腸炎[3-4]。目前全球特別是歐洲和北美艱難梭菌感染的流行暴發(fā)迅速增多,嚴(yán)重病例數(shù)、復(fù)發(fā)率和病死率均明顯上升,耐藥菌株也在增多,給該病的臨床診斷和治療提出新的挑戰(zhàn)[5],因此臨床實(shí)驗(yàn)室對(duì)其快速而準(zhǔn)確的識(shí)別、鑒定具有重要意義。筆者采用實(shí)時(shí)熒光PCR方法對(duì)艱難梭菌進(jìn)行快速檢測(cè)鑒定。
1.1 菌 株 艱難梭菌標(biāo)準(zhǔn)菌株(ATCC9689)及其它引起腹瀉致病菌如福氏志賀菌ATCC51311,空腸彎曲菌ATCC33560,產(chǎn)單核李斯特菌ATCC7644,霍亂弧菌ATCC16026,腸出血性大腸埃希菌O157:H7 ATCC43889,沙門菌 ATCC50041/ATCC14028,副溶血性弧菌ATCC20506。均購(gòu)于中國(guó)微生物菌種庫(kù)。
1.2 糞便標(biāo)本 278例糞便標(biāo)本均來(lái)自我院2010年1月—2010年12月住院腹瀉患者,所有標(biāo)本采集后均保存于4℃,并在4h內(nèi)完成檢測(cè)。
1.3 艱難梭菌毒素檢測(cè) 采用法國(guó)生物梅里埃公司的VIDAS難辨梭菌毒素檢測(cè)試劑對(duì)上述糞便標(biāo)本艱難梭菌感染情況進(jìn)行分析。
1.4 基因組DNA提取 菌株基因組DNA提取采用Promega公司W(wǎng)izardGenomic DNA Purification Kit試劑盒,糞便基因組提取采用QIAGEN公司的QIAamp DNA stool Mini Kit試劑盒,按照操作說(shuō)明進(jìn)行。
1.5 熒光定量PCR 根據(jù)艱難梭菌TcdB基因序列采用Primer Express3.0軟件(ABI)設(shè)計(jì)特異性引物和探針,上游引物:5’-GAAAGTCCAAGTTTACGCTCAAT-3’;下游引物:5’-GCTGCACCTAAACTTACACCA-3’;熒光探針:5’-FAM-ACAGATGCAGCC AAAGTTGTTGAATT-TAMRA-3’。按照以下體系配制反應(yīng)液:5.0μL10×PCR buffer,7.0μL 25mM Mg2+,4.0μL 2.5mM dNTP,10μM 上下游引物各 2.0μL,10μM 熒光探針 0.5μL,5U/μL Taq 酶 1.0μL,模板DNA 5.0μL,雙蒸水補(bǔ)足 50μL;在 ABI7000 熒光定量 PCR 儀上按照 94℃變性 5min,94℃15s、60℃60s的循環(huán)條件擴(kuò)增40個(gè)循環(huán)后觀察分析結(jié)果。
1.6 標(biāo)準(zhǔn)品構(gòu)建 將PCR擴(kuò)增產(chǎn)物純化后連接到pGEM-T載體上,并轉(zhuǎn)化至JM-109感受態(tài)細(xì)胞中,37℃培養(yǎng)過(guò)夜,挑取單個(gè)菌落,以上游引物和下游引物進(jìn)行PCR篩選挑取陽(yáng)性克隆。重組質(zhì)粒采用質(zhì)粒DNA提取試劑盒(OMEGA)提取。用紫外分光光度計(jì)定量后,用含10ng/mL鮭魚精DNA的1×TE(pH8.0)連續(xù) 10 倍稀釋至濃度在 1.0×100~1.0×109拷貝/μL之間,取5μL作為模板。
2.1 熒光PCR鑒定艱難梭菌特異性評(píng)價(jià) 本研究根據(jù)艱難梭菌tcdB基因作為檢測(cè)的靶基因,設(shè)計(jì)的引物和熒光探針序列通過(guò)BLAST比對(duì)分析未發(fā)現(xiàn)與其同源序列,說(shuō)明引物探針的特異性較好。通過(guò)與本實(shí)驗(yàn)室保存的福氏志賀菌、空腸彎曲菌、產(chǎn)單核李斯特菌、霍亂弧菌、腸出血性大腸埃希菌O157:H7、沙門菌和副溶血性弧菌同時(shí)進(jìn)行熒光PCR檢測(cè),結(jié)果表明僅有艱難梭菌出現(xiàn)陽(yáng)性響應(yīng),其他無(wú)陽(yáng)性信號(hào),說(shuō)明該方法特異性較好。
2.2 熒光PCR檢測(cè)艱難梭菌線性范圍分析 采用本研究建立的熒光PCR方法檢測(cè)上述系列稀釋的1.0×100~1.0×109拷貝/μL 的標(biāo)準(zhǔn)品,結(jié)果顯示,100~107拷貝/μL的8個(gè)梯度標(biāo)準(zhǔn)品均出現(xiàn)響應(yīng)信號(hào),而且CT值與拷貝數(shù)的對(duì)數(shù)具有較好的線性關(guān)系,說(shuō)明本研究建立的方法能夠檢測(cè)1個(gè)拷貝的艱難梭菌,具有較高的靈敏度。
2.3 臨床糞便標(biāo)本檢測(cè) 采用生物梅里埃公司的VIDAS方法對(duì)278份糞便標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,艱難梭菌毒素陽(yáng)性樣本18份;采用熒光PCR方法檢測(cè)顯示艱難梭菌陽(yáng)性標(biāo)本20份。兩種方法檢測(cè)艱難梭菌陽(yáng)性率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
艱難梭菌是引起醫(yī)源性腹瀉和抗生素相關(guān)性腹瀉的重要病原菌,一旦醫(yī)院感染暴發(fā),芽胞的高抵抗力將使感染難以在短期內(nèi)得到有效控制。因此,臨床快速診斷艱難梭菌極其重要。艱難梭菌主要分泌細(xì)胞毒素而致病,不含毒素基因的無(wú)毒菌株為非致病菌[6]。因此單純?cè)诩S便培養(yǎng)中分離出艱難梭菌的診斷意義不大,必須進(jìn)行毒素的檢測(cè)。所以,國(guó)際公認(rèn)的檢測(cè)“金標(biāo)準(zhǔn)”仍然是傳統(tǒng)的糞便標(biāo)本培養(yǎng)和細(xì)胞毒素測(cè)定[7]。但細(xì)菌培養(yǎng)法不僅操作繁瑣耗時(shí)而且容易漏檢,不適合快速診斷。目前一些實(shí)驗(yàn)室采用酶免疫方法檢測(cè)艱難梭菌,雖然該方法操作簡(jiǎn)便快速,但其靈敏度不高并且存在交叉反應(yīng)等問(wèn)題[8]。PCR應(yīng)用于臨床微生物領(lǐng)域最大的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠快速檢測(cè)病原體而達(dá)到快速診斷的目的[9]。本研究建立的定量檢測(cè)艱難梭菌的熒光PCR方法能夠從糞便中直接檢測(cè)分泌毒素的艱難梭菌,并且具有較好的特異性,而且能夠檢測(cè)1個(gè)拷貝的艱難梭菌,具有較高的靈敏度;本方法與生物梅里埃公司的VIDAS方法比較具有較高的一致性,因此本方法能夠應(yīng)用于臨床檢測(cè)艱難梭菌感染,對(duì)快速診斷艱難梭菌感染,控制醫(yī)源性感染具有重要意義。
[1] Kelly CP,LaMont JT.Clostridium difficile-more difficult than ever[J].N Engl J Med,2008,359(18):1932-1940.
[2]McFarland LV.Antibiotic-associated diarrhea:epidemiology,trends and treatment[J].Future Microbiol,2008,3(5):563-578.
[3] Nomura K,F(xiàn)ukumoto K,Shimizu D,et al.Pseudomembranous colitis presenting as acute colonic obstruction without diarrhea in a patient with gastric Burkitt lymphoma[J].World J Gastroenterol,2005;11(17):2681-2683.
[4]Brook I.Pseudomembranous colitis in children[J].J Gastroenterol Hepatol.2005;20(2):182-186.
[5]李永強(qiáng),聶玉強(qiáng),楊銀梅.臨床分離艱難梭菌的耐藥性分析[J].胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志,2010,19(10):922-925.
[6] Heinlen L,Ballard JD.Clostridium difficile infection[J].Am J Med Sci,2010,340(3):247-252.
[7]Stoddart B,Wilcox MH.Clostridium difficile[J].Curr Opin Infect Dis,2002,15(5):513-518.
[8]Pawlowski SW,Warren CA,Guerrant R.Diagnosis and treatment of acute or persistent diarrhea[J].Gastroenterology,2009,136(6):1874-1886.
[9]Novak-Weekley SM,Marlowe EM,Miller JM,et al.Clostridium difficile testing in the clinical laboratory by use of multiple testing algorithms[J].J Clin Microbiol,2010,48(3):889-83.