謝 樂,劉善文,張 寧,張淑芳*
(1 山東醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,山東 臨沂 276000;2 臨沂市人民醫(yī)院)
艱難梭菌是胃腸道最常見的條件性致病菌。長期應(yīng)用抗生素、化療藥物的患者,其腸道正常菌群生長受抑制,艱難梭菌會(huì)乘機(jī)繁殖并釋放毒素,引起相關(guān)性腹瀉,輕者呈自限性腹瀉,重者可引起偽膜性腸炎[1]。艱難梭菌相關(guān)性腹瀉占抗生素相關(guān)性腹瀉的20%~30%[2]。艱難梭菌在歐美國家已經(jīng)被列為法定傳染病的監(jiān)測病原體,國內(nèi)醫(yī)院對艱難梭菌進(jìn)行常規(guī)檢驗(yàn)的較少。為此,本文對艱難梭菌的實(shí)驗(yàn)室檢測方法進(jìn)行了綜述。
艱難梭菌是專性厭氧菌,營養(yǎng)要求高,其致病決定區(qū)(Pathogenicity locus,PaLoc)由tcdA、tcdB、tcdC、tcdE和tcdR組成,長度為19.6 kb,其中tcdA編碼A毒素,作為腸毒素能趨化中性粒細(xì)胞聚集,導(dǎo)致液體大量分泌入腸腔;tcdB編碼B毒素,作為細(xì)胞毒素可以破壞細(xì)胞骨架,引起腸細(xì)胞壞死。艱難梭菌大多含有tcdA、tcdB基因,部分tcdA基因片段缺失[3]。tcdC為負(fù)向調(diào)控基因,其缺失可引起tcdA、tcdB基因高表達(dá)。tcdR為正向調(diào)控基因,與tcdC基因作用相反。tcdE基因是一種膜孔蛋白編碼基因,該蛋白可促進(jìn)A、B毒素分泌。此外,部分高致病性艱難梭菌菌株還可分泌二元毒素(Clostridium difficile transferase,CDT),由cdtA和cdtB編碼,位于CdtLoc(CDT locus)基因上。PaLoc存在于所有產(chǎn)毒艱難梭菌中,而CdtLoc只存在部分產(chǎn)毒或不產(chǎn)毒株中。
2.1微生物學(xué)方法
2.1.1厭氧培養(yǎng) 艱難梭菌典型的菌落外觀呈黃色扁平狀,邊緣不規(guī)則,并且有典型的馬糞氣味,鏡下為粗大芽孢桿菌,在360 nm紫外燈照射下菌落發(fā)黃綠色熒光。實(shí)驗(yàn)室中常用CCFA(環(huán)絲氨酸-頭孢西丁-果糖瓊脂)培養(yǎng)基。ChromID CD agar(IDCd;bioMerieux SA,F(xiàn)rance),是一種顯色培養(yǎng)基,艱難梭菌在平板上呈黑色,并且大部分的檢測能在24 h內(nèi)完成,其24 h和48 h的檢測敏感性可達(dá)91.9%、97.3%[4]。厭氧培養(yǎng)敏感度高、特異性強(qiáng),但是不能區(qū)分產(chǎn)毒艱難梭菌和非產(chǎn)毒艱難梭菌,并且耗時(shí)比較長,不能快速有效的為臨床診斷提供依據(jù)。
2.1.2產(chǎn)毒素培養(yǎng) 產(chǎn)毒素培養(yǎng)(TC)分為兩步,首先通過厭氧培養(yǎng)分離得到艱難梭菌,然后利用PCR方法檢測毒素基因或者利用免疫方法進(jìn)行艱難梭菌毒素檢測。產(chǎn)毒培養(yǎng)的敏感性和特異性都比較高,SHEA/IDSA指南將產(chǎn)毒培養(yǎng)方法作為檢測的金標(biāo)準(zhǔn)。由于產(chǎn)毒素培養(yǎng)檢測時(shí)間長、操作復(fù)雜,需要專業(yè)的工作人員,限制了其在臨床上的使用。
2.1.3細(xì)胞毒素中和試驗(yàn) 細(xì)胞毒素中和試驗(yàn)(CCNA)是直接檢測糞便標(biāo)本中的毒素。對糞便標(biāo)本進(jìn)行稀釋并過濾,過濾液與培養(yǎng)細(xì)胞(常用Vero細(xì)胞)孵育24~48 h后觀察細(xì)胞病變,若有≥50%的細(xì)胞出現(xiàn)病理改變,則在反應(yīng)池中加入毒素特異性抗體孵育0.5 h,如果細(xì)胞的病理改變消失,就表示艱難梭菌毒素陽性。CCNA的檢測操作復(fù)雜,敏感性較低,結(jié)果判讀主觀性強(qiáng)[5],難以標(biāo)準(zhǔn)化,再加上檢測費(fèi)用高,所以較難在臨床上推廣使用。
2.2免疫學(xué)方法
2.2.1谷氨酸脫氫酶 谷氨酸脫氫酶(GDH)作為一種代謝酶,普遍存在于艱難梭菌表面(包括產(chǎn)毒和非產(chǎn)毒素菌株),在糞便標(biāo)本中的量較多并且穩(wěn)定性較高,可作為糞便中艱難梭菌檢測的指標(biāo)。GDH檢測方法靈敏度和陰性預(yù)測值高,由于產(chǎn)毒和非產(chǎn)毒艱難梭菌均能表達(dá)GDH,所以特異性低。如果GDH檢測結(jié)果為陽性,可進(jìn)一步判斷其是否產(chǎn)生毒素;若檢測結(jié)果為陰性則可基本排除,這樣大大縮短了陰性標(biāo)本的檢測時(shí)間。
2.2.2EIA方法 許多商品化試劑盒大都使用EIA方法檢測艱難梭菌產(chǎn)生的毒素A/B,其操作簡單,用時(shí)短,價(jià)格相對較低。由于直接檢測的是標(biāo)本中的毒素,所以該方法的特異性高,但是敏感性低[6]。
免疫學(xué)方法檢測艱難梭菌,操作簡單,對工作人員的專業(yè)要求不高并且結(jié)果易于判讀,但是其敏感性或特異性低,不能單獨(dú)用于診斷[7]。為了提高診斷的準(zhǔn)確性,臨床上將GDH、EIA法作為初篩,陽性標(biāo)本再用分子生物學(xué)方法進(jìn)行檢測。
2.3分子生物學(xué)方法
2.3.1聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)法 用普通PCR法直接檢測糞便標(biāo)本中的艱難梭菌毒素基因,該方法檢測敏感性高、時(shí)間短(3~5 h),但是擴(kuò)增的產(chǎn)物需要電泳判斷結(jié)果,會(huì)造成污染。有研究報(bào)道,實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測艱難梭菌的靈敏性和特異性達(dá)到100%和98.3%[8],大約3 h即可檢測完成,是一種非常有效的檢測方法。
2.3.2環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP) LAMP檢測的基因是tcdA基因的一個(gè)片段。當(dāng)特異性擴(kuò)增產(chǎn)物形成時(shí),形成肉眼可見的絮狀沉淀,通過反應(yīng)管的透光率實(shí)時(shí)監(jiān)測。該方法敏感性和特異性比較高[9],儀器設(shè)備簡單,可以在等溫條件下持續(xù)擴(kuò)增,1 h即可完成檢測,擴(kuò)增產(chǎn)物量多,對人員的要求不高,大部分實(shí)驗(yàn)室都能滿足這個(gè)條件。但是對tcdA(-)的菌株沒法檢測,影響其準(zhǔn)確度。
分子生物學(xué)方法是直接檢測的糞便標(biāo)本中的艱難梭菌毒素基因,其檢測時(shí)間短,敏感性和特異性比EIA方法高。但是該方法存在假陽性,有的患者雖然有產(chǎn)毒艱難梭菌定植,但是并沒有出現(xiàn)腹瀉等臨床癥狀。
綜上所述,檢測艱難梭菌的三種方法所需的檢測時(shí)間、對工作人員的要求、敏感度與特異度差異較大。將兩種或三種方法聯(lián)合使用,能提高檢測的準(zhǔn)確性。