劉雪梅 唐正宇 謝良依
套式PCR與血清學方法用于檢測肺炎支原體感染的對比研究
劉雪梅 唐正宇 謝良依
目的 比較基于16SrRNA的套式PCR與血清學方法對肺炎支原體(Mp)的檢出情況。方法 獲取醫院呼吸內科96例呼吸道標本,設計針16SrRNA特異性引物,用套式PCR法擴增。同時獲取雙份血清標本檢測Mp抗體,比較兩種方法的陽性率。結果 套式PCR對Mp的檢出率為22.9%,雙份血清檢出率為18.75%,差異無統計學意義。單份血清檢出率為10.4%,套式PCR法對Mp的檢出率明顯高于單份血清試驗。84例發病早期患兒,套式PCR檢測出陽性69例,陽性率為82.14%,血清抗體陽性10例,陽性率為12.04%。經統計學分析,P<0.05。結論 套式PCR和血清學方法均能敏感快速檢測Mp感染,但對早期感染而言,套式PCR更有優勢。
肺炎支原體;16SrRNA;套式PCR
肺炎支原體(Mp)是引起人類非典型性肺炎的常見病原體,好發于秋冬季,以兒童和青少年多見。本病臨床癥狀呈非特異性,與其他間質性肺炎的病原體引起的肺炎很難區分。支原體細胞膜上與人體某些部位存在共同抗原,感染后可誘導機體產生相應的自身抗體,從而繼發地引起全身多臟器損害及各種肺外并發癥。診斷支原體肺炎的手段雖然多,但迄今為止尚缺乏特異和敏感的診斷方法[1-2]。本文采用基于16SrRNA的套式PCR技術檢測肺炎患兒的Mp感染,同時結合血清抗體的微量板凝集試驗為對照,探討其在Mp分子診斷中的應用價值。
1.1 研究對象 以2010年3月~2010年12月于湖南省人民醫院呼吸內科病房住院的肺炎患兒為研究對象。據第7版《實用兒科學》的入選和剔除標準入選患兒共96例:男47例,女48例;年齡4月~14.5歲,平均年齡(6.2±2.5歲)。所有患兒均有不同程度的呼吸道感染臨床癥狀,并排除其他肺外感染性疾病。
1.2 標本采集 所有患兒在入院后24h內完成。患兒漱口后,用無菌咽拭子擦拭患兒咽后壁,隨后放置于裝有1ml無菌生理鹽水的Ep管中,置于-70℃冰箱保供研究使用。同時抽取靜脈血lml低溫保存供抗體檢測用。另外每隔1w用同樣方法復查DNA以及血清抗體。
1.3 DNA提取與PCR引物設計 在上述標本于12000rpm下離心10min,去上清。沉淀加入50μlDNA裂解液(按《分子克隆實驗指南》第3版配制),100℃煮沸10min,12000rpm離心10min,取上清備用。引物設計:16SrRNA外套引物:5’-AAG GAC CTG CAA GGG TTGT-3’(上游), 5’-CTC TAG CCATTA CCT GCTAA-3’(下游)。內套引物:5’-CTC TAG CCA TTA CCT GCT AA-3’(上游), 5’-ACT CCT ACGGGAGCK:AGCAGTA-3’(下游)。
1.4 套式PCR反應 第一輪反應:95℃變性5min,隨后進入30個以下循環:94℃變性30s,54℃30s,72℃60s。最后一個循環結束后72℃延伸9min。第二輪反應:取第一次反應產物10μl為模版,加入第二套引物,退火溫度改為56℃,其余和第一輪反應相同。每次反應設立1個陽性對照、1個陰性對照。
1.5 Mp抗體檢測 原理為微量板凝集試驗,試劑盒購自日本富士REBIO公司。操作步驟按照試劑盒提供的說明書進行。若單份血清抗體滴度大于1:80或第二份血清與第一份血清相比抗體滴度升高4倍或以上者判為陽性。
1.6 統計學方法 所有資料采用x2檢驗,P<0.05判定為差異具有統計學意義。
2.1 基于16SrRNA的套式PCR與抗體檢測陽性率情況 套式PCR對Mp的檢出率為22.9%(22/96),雙份血清檢出率為18.75%(18/96),經統計學檢驗,x2=0.5053,P>0.05。單份血清檢出率為10.4%(10/96),套式PCR法對Mp的檢出率明顯高于單份血清微量板凝集試驗(x2=5.4,P<0.05)。以雙份血清抗體滴度增高4倍為診斷Mp的“金標準”,套式PCR法的靈敏度為86.4%,特異度為91.3%。
2.2 發病早期兩種方法檢出率比較 在發病早期就診的患兒有84例,套式PCR檢測出陽性69例,陽性率為82.14%,血清抗體陽性10例,陽性率為12.04%。經統計學分析,x2=83.175,P<0.05。
鑒于Mp感染有可能引起嚴重的肺外并發癥,且其臨床癥狀與其他病原體引起的非典型性肺炎難以區分,尤其是以肺外癥狀為首發癥狀時,臨床上極易誤診,因此早期選擇快速敏感的診斷方法非常必要[1,3]。目前臨床上選用最多的是檢測Mp特異性抗體作為確診指標。對于嬰幼兒而言,因免疫系統發育不夠完善,因此僅憑抗體檢測不可避免存在假陰性。此外,因受時間的限制,從患者體內獲取雙份血清也存在一定的困難。這些條件不同程度上使抗體檢測受到了一定的限制[4]。PCR技術自從開始應用于臨床診斷以來,因其靈敏度高、特異性好,且不受集體免疫狀態的影響,已經成為早期快速診斷Mp感染的方法。由此衍生的套式PCR敏感性得到了進一步提高[5]。
Mp的分子生物學診斷,靶基因選擇很重要。研究發現,以16SrRNA為靶基因比以黏附素P1基因敏感性更高,可在任何感染階段,尤其是血清學結果為陰性時更有效[6]。本研究發現,在檢測Mp抗體的同時,采用套式PCR比較,結果顯示,二者檢出率無統計學意義。但套式PCR法能更早檢測出Mp,與國外報道一致。鑒于支原體內16srRNA含量約為103拷貝,而支原體死亡后,其降解快于DNA,因此標本中16SrRNA陽性時相可能更接近支原體存活的時相[7]。
總之,兒童及嬰幼兒Mp的感染率較高,若伴有肺外并發癥時,部分患兒可能留有后遺癥。應用套式PCR檢測Mp16SrRNA能早期快速診斷Mp感染,以便早期給予敏感的抗生素治療,從而降低各類后遺癥的發生。
[1]羅海英.肺炎支原體感染的誤診誤治[J].當代醫學(學術版), 2007(06):60-60.
[2]Loens K,Goossens H,Ieven M.Acute respiratory infection due to Mycoplasma pneumoniae:current status of diagnostic methods[J].Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2010,29(9):1055-1069.
[3]牟紅梅,李俠,張燕妮.小兒肺炎支原體感染的肺外表現[J].當代醫學,2009,15(09):38-39.
[4]Mulholland S,Gavranich JB,Chang AB.Antibiotics for communityacquired lower respiratory tract infections secondary to Mycoplasma pneumoniae in children[J].Cochrane Database Syst Rev,2010(7):CD004875.
[5]Maheshwari M,Kumar S,Sethi GR,et al.Detection of Mycoplasma pneumoniae in children with lower respiratory tract infections[J].Trop Doct, 2011,41(1):40-42.
[6]Lin C,Li S,Sun H,et al.Nested PCR-linked capillary electrophoresis and single-strand conformation polymorphisms for detection of macrolideresistant Mycoplasma pneumoniae in Beijing,China[J].J Clin Microbiol, 2010,48(12):4567-4572.
[7]Thurman KA,Cowart KC,Winchell JM.Comparison of nucleic acid extraction methods for the detection of Mycoplasma pneumoniae[J].Diagn Microbiol Infect Dis,2009,65(4):435-438.
10.3969/j.issn.1009-4393.2011.18.102
410100 長沙市衛生學校醫學基礎學科部 (劉雪梅 唐正宇) 410100 湖南省人民醫院檢驗科 (謝良依)