形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術在血流感染病原菌早期鑒定中的應用價值分析

Application Value Analysis of Morphological Examination Combined with MALDI-TOF MS Technology in the Early Identification of Pathogenic Bacteria in Bloodstream Infection/LIJiequn，YU Jinggui，WANG Hengmin.//Medical Innovation of China，2025，22（18）： 153-157

[Abstract]Objective：To analyze the application value of morphological examinationcombined with matrixassisted laser desorption/ionization time-of-flight massspectrometry （MALDI-TOF MS） technology in the early identification of pathogenic bacteria in bloodstream infection.Method：Aretrospective analysis was conductedon the clinical dataof12O patients with bloodstream infectionadmited tothe SecondPeople's Hospitalof Jingdezhen fromApril to December 2O24.Taking the biochemical identification of coloniesafter transplantation of positive blood culture specimens as the gold standard，the identification time and accuracy of rapid mass spectrometry identification of positive blood culture specimens， morphological examination combined with MALDI-TOF MS technology were compared.Result： Among the12O patients with bloodstream infection，42 cases （35.00 % ）were Gram-positivebacteria and 78 cases （65.00% ）wereGram-negative bacteria.Comparisonof identification timefor different detection methods： rapid mass spectrometry identification lt; morphological examination combined with MALDI-TOF MS technology lt; biochemical identification of cultured colonies after transplanting，the difference was statistically significant （ P lt;0.05）. The accuracy rate of pathogen identification by morphological examination combined with MALDI-TOF MS technology was higher than that by rapid mass spectrometry identification， the difference was statistically significant （ P lt;0.05）. The identification accuracy rate of pure colonies of Gram-positive bacteria by morphological examination combined with MALDI-TOF MS technology was 97.62% ，and that of pure colonies of Gram-negative bacteria was 94.87%.Conclusion： Morphological examination combined with MALDITOF MS technology has high accuracy rate and rapid detection in theearly identificationof pathogenic bacteria in bloodstreaminfection，and itissuitable for earlydiagnosisand targeteddrug treatmentof patients with bloodstream infection.

[Key Words] Morphological examinationMatrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry technology Bloodstream infection Pathogenic bacteria identification

First-author'saddress：Department of Laboratory Medicine，the Second People's Hospital of lingdezhen，Jingdezhen3330oo，China doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2025.18.035

血流感染病情危重、病死率高，屬病原菌入侵而出現的全身性感染疾病，臨床多使用抗感染治療為主[]。但隨著近年來抗生素的廣泛應用，耐藥菌株持續增加，血流感染發病率也呈現逐年增高趨勢[2。在血流感染患者確診后，鑒定并獲取病原菌種、屬類型是保證藥物治療效果的基礎，以往多采取傳統生化鑒定方法，先行血培養確定為陽性，再行病原菌鑒定及藥敏檢測，以選擇對應抗生素治療[3。但由于其培養、鑒別時間較長，此時患者病情變化兇險，不利于臨床早期治療，故尋找更有高效的病原菌鑒定方法成為臨床研究方向之二 [4]。基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight massspectrometry，MALDI-TOFMS）技術是一種應用較為廣泛的微生物鑒定方法，通過利用激光照射解吸電離技術和基質共結晶體，促使病原體核糖體蛋白離子化，后在電場中可獲取其蛋白質圖譜，與參考質譜對照比較后可確定病原菌種類[5。在技術層面可有效彌補傳統生化鑒定的不足，具有簡便、快速、低成本等優點，目前該技術可準確鑒定分離提純后單菌落情況[。現有醫療工作者提出，對于血流感染患者，先通過革蘭染色確定病原菌形態，再通過MALDI-TOFMS技術直接快速檢測臨床血培養報陽樣本，不需要分離提純，也可獲取其病原菌類型和種屬信息，更有利于病原菌早期鑒定和藥物治療，但在其鑒別準確度上暫無統一共識[7-8]。對此，本研究為分析形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術在血流感染病原菌早期鑒定中的應用價值，現有報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析2024年4—12月景德鎮市第二人民醫院收治的120例血流感染患者的臨床資料。納入標準：符合血流感染診斷標準；血培養陽性;單病原菌感染；臨床資料完整。排除標準：合并其他感染性疾病；樣本污染；有抗感染藥物治療史。其中男65例，女55例；年齡4＼～93歲，4＼～18歲3例，19＼～44歲14例，45＼～59歲20例，60歲及以上83例。本研究經景德鎮市第二人民醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1儀器與試劑迪爾SmartMS5020全自動生物質譜檢測系統、梅里埃VITEK2Compact全自動微生物鑒定及藥敏分析系統、血培養陽性質譜鑒定試劑、革蘭染色試劑、哥倫比亞血平板、玻璃試管，移液器、鑷子，大腸埃希菌ATCC25922等。

1.2.2血培養陽性標本的快速質譜鑒定（1）取陽性血培養標本 1mL 至離心管中；（2）加入 100μL 的裂解液I， 12000r/min 離心 2min ，去上層液體，后加入 1mL 清洗緩沖液，離心，去上層液體，重復清洗，以獲取蛋白質富集物；（3）吸取少量富集物于靶板樣品孔內，室溫自然晾干，加 1.5μL 裂解液Ⅱ覆蓋樣品，再次晾干，再加入 1μL 微生物質譜基質液覆蓋樣品，晾干后制備完成；（4）將靶板放入迪爾SmartMS5020全自動生物質譜檢測系統，行快速質譜檢測，得到病原菌蛋白質圖譜，與其參考質譜對照比較，以得到病原菌鑒定結果。

1.2.3形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術（1）先進行血培養標本革蘭染色形態學檢查，取陽性血培養標本 100μL 轉移至玻片，涂片干燥消毒后行進行革蘭染色，并獲取病原菌革蘭染色形態報告，確定為陽性標本后，取陽性血培養標本 100μL 轉種于哥倫比亞血平板， 35°C5%CO₂ 溫箱培養；（2）再進行轉種培養，取轉種培養后的純菌落直接涂在靶板的樣品孔內，加入 1μL 的裂解液I，室溫自然晾干；再使用微量移液器滴加 1μL 微生物質譜基質液覆蓋樣品；室溫自然晾干；（3）樣本制備完成，將靶板放人迪爾SmartMS5020全自動生物質譜檢測系統，進行質譜鑒定，將得到病原菌蛋白質圖譜，與參考質譜比較，以得到病原菌鑒定結果。

1.2.4血培養陽性標本轉種培養后的生化鑒定取陽性血培養標本 100μL 轉種于哥倫比亞血平板，35‰ （204 CO₂ 溫箱培養，取轉種培養后的菌落按照全自動微生物鑒定系統VITEK2Compact的標準操作規程對轉種培養后菌落進行生化鑒定，得到病原菌的鑒定結果。

1.3 觀察指標

以血培養陽性標本轉種后培養的菌落生化鑒定

結果為金標準，對比血培養陽性標本的快速質譜鑒定、形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術的鑒定時間和準確率。

1.4 統計學處理

本研究數據采用SPSS26.0統計學軟件進行分析和處理，計量資料以 表示，組間比較采用 Φ_t 檢驗，多組間比較采用單因素方差分析；計數資料以率（ % ）表示，采用 χ² 檢驗。以 Plt;0.05 為差異有統計學意義。

2結果

2.1血流感染患者病原菌檢測結果

血培養陽性標本轉種培養后的生化鑒定結果顯示，120例血流感染患者中，感染革蘭陽性菌42例（ 35.00% ），革蘭陰性菌78例（ 65.00% ），見表1。

形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對革蘭陽性菌純菌落的鑒定準確率為 97.62% （41/42），見表2。

2.3革蘭陰性菌不同鑒定方法的鑒定結果

形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對革蘭陰性菌純菌落的鑒定準確率為 94.87% （74/78），見表3。

2.4不同檢測方式的鑒定時間、準確率比較

不同檢測方式的鑒定時間比較，快速質譜鑒定lt;形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術 lt; 轉種后培養菌落生化鑒定，差異有統計學意義（ Plt;0.05 ）。形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對病菌鑒定準確率高于快速質譜鑒定，差異有統計學意義（ Plt;0.05 ）。見表4。

3討論

血流感染患者住院治療時間較長，醫療負擔較重，加之病情進展迅速，早期鑒別病原菌類型對血流感染患者尤為重要[1]。傳統的細菌鑒定方法是通過形態學和生理生化特征進行分析，雖結果準確、可靠，但鑒定過程易受細菌活力、濃度等因素影響，樣本往往要先進行培養、單菌落分離、再純化培養，以得到充分純化菌株，鑒定周期較長，一般需要1＼～2d時間才能完成，故尋找更為高效的鑒定方法對成為臨床主要研究方向之一[11-12]。

本研究針對120例血流感染患者行病原菌鑒定發現，其中感染革蘭陽性菌42例，感染革蘭陰性菌78例，提示血流感染患者仍以感染革蘭陰性菌為主。而對比不同檢測方式的鑒定時間所得，快速質譜鑒定 lt; 形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術lt;轉種后培養菌落生化鑒定，表明形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術可為血流感染患者快速診斷提供了一個新選擇。MALDI-TOFMS技術以病原菌核糖體蛋白為檢測對象，其蛋白質圖譜主要取決于病原菌基因、遺傳因素，受培養時間、條件等外部因素影響較小，具有很好的穩定性和可重復性，在對部分未純化的樣本直接檢測和鑒定時，可有效縮短檢測時間和報告獲取時間，為臨床早期治療提供參考[13-14]。

MALDI-TOFMS技術則是現階段基層醫院實驗室常使用的病原菌檢測方式之一，可精準確定病原菌種屬，適合各種微生物進行高通量的快速檢測[15]。本研究結果顯示，形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對病菌鑒定準確率高于快速質譜鑒定，說明快速質譜鑒定仍存在一定鑒定錯誤情況，這可能與樣本前處理不當、富集蛋白質過少精準度不高或與參考圖譜局限性有關[。分析原因，革蘭染色是臨床最常用的病原菌形態學檢測方法，可在短時間內確定病原菌類別，雖不能精準確定種屬，但在其參考圖譜對比中也能做到一定參考[17]。快速質譜鑒定雖未經過分離提純，但檢測對象仍是報陽標本中的病原菌獨特蛋白質，足以形成獨特的蛋白質圖譜，通過對比特征性的模式峰可有效鑒定菌株，實現臨床快速診斷[18-19]。本研究還發現，形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對革蘭陽性菌純菌落的鑒定準確率為 97.62% ，形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對革蘭陰性菌純菌落的鑒定準確率為 94.87% ，也說明了先行菌落提純，再行MALDI-TOFMS技術可取得更高的準確率，為臨床提供快速的病原菌鑒定，滿足病原學診斷、快速診療需求，滿足感染性疾病的精準治療[20]。

綜上所述，形態學檢查聯合MALDI-TOFMS技術對病原菌的鑒定準確率高，適用于血流感染患者早期鑒定，以便及時采取藥物治療措施，提高臨床抗感染治療成功率，縮短住院周期，降低治療費用。

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（收稿日期：2025-04-30）（本文編輯：馬嬌）