生物芯片在結核分支桿菌抗體檢測中的應用

李寶坤 王艷杰 趙丹玉 馮曉帆

遼寧中醫藥大學基礎醫學院生物化學與分子生物學教研室，遼寧沈陽 110847

隨著基因技術的快速發展，生物芯片在遺傳病及蛋白檢測中得到了廣泛的應用。20世紀90年代人們采用分子生物學的原理對結核等進行了相關的研究，并將其做為結核病在細菌學上臨床診斷的手段之一，相關的研究也不斷的深入。當前，人們研究中使用的結核抗原主要有三種，包括：①結核致病細菌的細胞壁蛋白，常用的有38-kDa和16-kDa等蛋白；②結核細菌細胞壁的脂多糖抗原，產用的有LAM和TBGL等蛋白；③結核細菌的菌體。

我國現階段的耐多藥性結核病的臨床發病率呈逐年增加的事態，結核病的早期診斷就顯得尤為重要。為探討利用生物芯片技術對結核分支桿菌抗體進行快速檢測，該研究以病原體蛋白分子為模型對結合LAM、38-kDa及16-kDa進行檢測和分析。在檢測過程中把抗原點在芯片的膜表面，并將其與患者血清樣本進行雜交，以CCD原理對患者樣本進行檢測。該研究就2009年1月—2012年12月間收治的2000例結核患者的血清樣本進行了測試，現將結果報道如下。

1 實驗部分

1.1 患者樣品來源

實驗收集了確診的結核病患者2000例的血清樣本，并用50例醫院健康體檢的血清樣本作為對照。對受試著進行空腹取血，將抽取的血液以1500轉的速度進行離心后取上清液，并進行相關的樣本的檢測。

1.2 測試方法

將蛋白與樣本雜交后對樣品進行編號處理，在蛋白芯片的盒窗口中加入4滴試劑A將芯片膜濕潤。取100 μL樣本血清，搖勻后加入到芯片窗口中，使樣本血清滲透到蛋白芯片中，先后加入6滴試劑B、10滴試劑C、6滴試劑D。待反應完全后，放入儀器中進行檢測。

2 結果

2.1 結核指標檢出率比較

表1為2000例患者的結核 LAM、16-kDa、38-kDa指標的檢出率，從表1中可以看出LAM檢出率為47.2%(944/2000)，16-kDa檢出率為18.2%(364/2000)，38-kDa的檢出率為23.2%(464/2000)，蛋白檢出率順序依此為LAM、38-kDa及16-kDa。其中結核的陽性率為31.2%(624/2000)。

對于50例健康體檢的對照組患者，LAM指標陽性的有5例，16-kDa及38-kDa指標均稱陰性。

表1 患者LAM、16-kDa、38-kDa指標的檢出率

2.2 患者各年齡段陽性變化

依據結核患者的年齡，將其分為1～29歲、30～59歲及60歲以上年齡組。圖1為患者各年齡段陽性的發生率，從圖1中可以看出60歲以上患者的陽性率最高，其次為1～29歲年齡組。

3 討論

利用生物蛋白芯片對結核患者的蛋白制備進行檢測，需要將幾個蛋白指標進行聯合檢測，如可將LAM、38-KDa及16-KDa等蛋白 聯合，聯合檢測有利于結核病陽性蛋白檢測的準確率[1-3]。該研究以LAM蛋白及2種重組的結核分枝桿菌蛋白抗原對患者進行檢測，其結果并不一致，這主要是由于結核分枝桿菌抗原的特性造成的，分支桿菌的抗原種類多且十分的繁雜，在人體中的表達也各不一樣，其會依據患者免疫及臨床狀況而表現不同。相當一部分的分枝桿菌抗原無法表達，就會在測試中檢測不到其抗體。有一部分患者抗體的含量較高，有的則是抗體含量較低，還有一些受到免疫抗體、潛伏的結核以及環境中的細菌影響而發生變異。這就要求我們在檢測結核時，需要聯合幾種抗原的蛋白芯片檢測技術，這樣可以在確保檢測蛋白特異性的同時提升檢測的準確及敏捷。該文中，患者LAM檢出率為47.2%(944/2000)，16-kDa 檢出 率 為 18.2%(364/2000)，38-kDa 的 檢 出 率為23.2%(464/2000)，蛋白檢出率順序依此為LAM、38-kDa及16-kDa。而其中結核的陽性率為31.2%(624/2000)。這說明對于三種蛋白抗原聯合檢測技術對結核病的臨床診斷有很好的價值。

在患者各年齡段陽性率的比較中，可以看出陽性發生率最高的是60歲以上的老年人組，其次為1～29歲組。其結果表明結核病的發生率可能與患者的免疫能力及勞逸狀況有密切的關系[4-6]。在治療過程中需要對該組患者進行適時的復查，做到盡早發現、治療的目的。

研究表明，LAM、38-kDa及16-kDa蛋白抗原跟結核患者的感染狀況呈線性關系。所以，利用生物芯片技術可以對結核的LAM、38-kDa及16-kDa蛋白抗體進行適時的動態檢測，可用于結核病的臨床診斷及治療效果評價體系。

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