林茂虎,朱曉應,苗 芮,何 蕾,賈 寧
1解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院 泌尿外科,北京 100051;2解放軍總醫(yī)院 肝膽外科,北京 100853;3解放軍總醫(yī)院 感染管理與疾病控制科,北京 100853
近年來,醫(yī)院和社區(qū)內(nèi)鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumanii,Ab)感染呈快速增長的趨勢,在美國、法國、西班牙、比利時、英國、韓國等均有醫(yī)院內(nèi)大規(guī)模暴發(fā)[1-4]的報道,給病人和醫(yī)院造成了很大經(jīng)濟損失;盡管目前國內(nèi)外關于醫(yī)院和社區(qū)內(nèi)鮑曼不動桿菌暴發(fā)和流行的報道很多,但造成該菌流行的原因尚不明確。TOLL樣受體(tolllike receptors,TLRs)被認為是最重要的模式識別受體,是IL-1R超家族的成員之一,可見于單核細胞、巨噬細胞和中性粒細胞中,參與細菌和病毒的感染介導和調(diào)控。目前所知TLR家族成員有11種,為了探討鮑曼不動桿菌感染和TOLL樣受體成員TLR-2、TLR-4的相關性,為鮑曼不動桿菌感染的早期預防提供依據(jù),進行如下研究。
1 入選病例 經(jīng)解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院倫理委員會同意后,利用全國醫(yī)院感染監(jiān)測網(wǎng)收集2009年1月- 2012年12月醫(yī)院內(nèi)鮑曼不動桿菌的感染病例(病人發(fā)熱伴白細胞、中性粒細胞升高,且痰、血液、腦脊液或尿等標本細菌培養(yǎng)鮑曼不動桿菌陽性)。感染病人423例作為試驗組;選擇同一病房與病例性別相同、年齡相差不超過2歲但未感染病人385例作為對照組,記錄兩組患者年齡、性別等臨床資料。為了減少人群分層因素的干擾,本研究選擇的患者均為中國漢族。
2 標本收集 收集感染病人痰、血液、腦脊液或尿標本,按常規(guī)方法分離鑒定并-80℃保存,分離自同一病例的菌株入選首次分離的菌株;采集每例患者外周EDTA抗凝全血3 ml,按照DNA提取試劑盒說明,提取每例基因組DNA約150 mg,-80℃保存。
3 單核苷酸多態(tài)性檢測 根據(jù)http://innateimmunity. net網(wǎng)站公布的SNPs數(shù)據(jù)庫,編碼序列同義或非同義突變、頻率>5%的SNPs位點,以及文獻報道的與細菌感染相關SNPs位點作為候選SNPs位點。選 擇TLR-2(rs3804099,rs7656411和rs76112010)和TLR-4(rs1927914和rs10759932和rs11536889)位點,根據(jù)各基因多態(tài)性位點設計引物,采用iMLDR SNP分型技術(上海天昊專利技術)進行單核苷酸多態(tài)性檢測。
4 遺傳特性分析 應用SNPalyze V4.0軟件(DYNACOM,Kanagawa,Japan),分別在兩組患者中對上述候選基因變異型進行最小等位基因頻率、雜合性、哈迪-溫伯格平衡和連鎖不平衡等遺傳特性的分析。應用χ2-檢驗,檢測所有SNP是否遵守哈迪-溫伯格平衡;應用r2數(shù)值評價任意兩個SNP之間的成對連鎖不平衡;應用最大期望預測法則,估計每個個體的二倍體性。
5 候選基因SNPs與鮑曼不動桿菌感染相關性分析 采用SPSS10.0軟件進行單因素分析估計各基因型與鮑曼不動桿菌感染的相關性,然后將是否發(fā)病作為因變量,單因素分析中有統(tǒng)計學意義的變量作為自變量,進行多元Logistic回歸分析,篩選出與感染有關聯(lián)的基因SNP位點。
1 患者臨床資料 在423例鮑曼不動桿菌感染病人和385例對照人群中,鮑曼不動桿菌感染與性別無統(tǒng)計學差異(P=0.98),但是t檢驗顯示鮑曼不動桿菌感染與年齡增加相關(P=8.6×10-6),因而接下來的遺傳分析以年齡做校正。
2 基因分型 在感染組和對照組中,采用iMLDR SNP分型技術對6個SNPs位點[TLR-2(rs3804099,rs7656411和 rs76112010),TLR-4(rs1927914,rs10759932和rs11536889)]進行基因分型,選出的檢測位點的最小等位基因頻率見表1。所有SNP符合哈迪-溫伯格平衡。TLR2和TLR4基因多態(tài)性與鮑曼不動桿菌感染的相關性見表2,提示所檢測的6個SNPs位點的頻率在病例組和對照組間無統(tǒng)計學差異。TLR-2,TLR-4的單倍體型分型見表3,其中TLR-4單倍體型GCG與鮑曼不動桿菌感染的相關性有統(tǒng)計學意義(P=0.027);其余TLR2和TLR4單倍體在實驗組和對照組的分布無統(tǒng)計學差異。與TLR-4常見單倍型ATG不同,單倍型GCG包含兩個突變點,且均位于啟動子區(qū)域(表1)。
感染的發(fā)生、發(fā)展是病原體致病性與宿主相互作用的結果。越來越多的研究表明,TLRs的單核苷酸多態(tài)性與人體對疾病的易感性關系密切。TLR2與TLR1、TLR6結合成異源二聚體,其編碼的784個氨基酸的89.8 kU蛋白,可與細菌的配體如脂肽、肽聚糖、G+菌的脂膜酸等相互作用[5-6]。TLR2的變異型(G2477A/Arg753Gln)在人群中發(fā)生率為2.7% ~ 9.4%,與哮喘、過敏性皮炎、結核桿菌、葡萄球菌、假絲酵母菌感染的易感性相關[7-9]。TLR4可形成同源二聚體,其編碼的839個氨基酸95.6 kU蛋白,除了可識別一些G+細菌的熱休克蛋白、纖毛、逆轉錄病毒的包膜糖蛋白、分枝桿菌的不耐熱成分、螺旋體的胞壁酸等[5,10],其在識別大腸埃希菌、腦膜炎奈瑟球菌、沙門菌、嗜肺性軍團菌等的LPS,且介導信號轉導中的作用已比較明確[11]。TLR4常見的SNPs(A1287G/Asp299Gly, C13174T/Thr399Ile)可影響受體的細胞外結構,導致TLR4對吸入的LPS反應遲緩,增加感染性休克的發(fā)生率;此多態(tài)性還與嚴重呼吸道合胞病毒支氣管炎的發(fā)生密切相關[5,8,12];而另兩個常見變異型(A896G和C1196T)則對人群感染嗜肺性軍團菌有保護作用[13-14]。
表1 TLR2, TLR4基因單核苷酸多態(tài)性特點Tab. 1 Characteristics of the studied SNPs in TLR2, TLR4 genes
表2 TLR2, TLR4單核苷酸多態(tài)性與鮑曼不動桿菌感染相關性分析Tab. 2 Association of TLR2, TLR4 gene polymorphisms with Ab infection by logistic regression analysis (n, %)
表3 鮑曼不動桿菌感染病人和對照組TLR-2和TLR-4基因單核苷酸多態(tài)性單倍型分布Tab. 3 Haplotype distribution of TLR-2, TLR-4 polymorphisms in Ab infected patients and controls
本研究對TLR2和TLR4基因6個候選位點的SNP的多態(tài)性檢測中,TLR-4單倍體型GCG與鮑曼不動桿菌感染的相關性有統(tǒng)計學意義(P=0.027);其余TLR2和TLR4單倍體在實驗組和對照組的分布無統(tǒng)計學差異。與TLR-4常見單倍型ATG不同,單倍型GCG包含兩個突變點,且均位于啟動子區(qū)域,我們推測位于TLR-4啟動子的兩個SNPs(rs1927914和rs10759932)的可能會影響轉錄調(diào)控,與鮑曼不動桿菌感染有相關性,證實在鮑曼不動桿菌感染中宿主因素不容忽視,但對于其如何調(diào)控還需進一步實驗研究探討。
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