陜西省人民醫(yī)院檢驗科(西安710068)
胡淑玲 安 娜△ 劉先寧△▲ 張利俠 王亞妮△ 朱娟莉△ 朱秀萍△
隨著廣譜抗生素、激素和免疫抑制劑等藥物的廣泛應(yīng)用,以及腫瘤患者、老年病人抵抗力的下降,使得深部真菌感染的機會愈來愈多。肺部感染居深部真菌感染的首位,如不及時診治,病死率極高??焖?、準(zhǔn)確的診斷是治療和搶救的關(guān)鍵。PCR技術(shù)的發(fā)展,使痰標(biāo)本中真菌種屬的快速鑒定得以實現(xiàn)。采用內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(Internal transcribed spacer region,ITS)序列分析已用于真菌物種的分子鑒定以及屬內(nèi)物種間或種內(nèi)差異較明顯的菌群間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析[1]。本文采用已建立的PCR擴增ITS2區(qū)聯(lián)合基因序列比對方法[2],對痰標(biāo)本分離的60株真菌和2種標(biāo)準(zhǔn)真菌株進行種屬鑒定,現(xiàn)報告如下。
1 材料來源 收集2012年2月至9月,在陜西省人民醫(yī)院就診,檢驗科細菌室進行痰標(biāo)本分離培養(yǎng)、涂片后顯微鏡檢確診為真菌的菌落標(biāo)本60份。本組病例中,男51例,女9例,平均年齡(72.5±0.5歲)。病人來自呼吸科、老年病腫瘤科、老年病呼吸科、神經(jīng)內(nèi)科、干部病房科、血液病科等。標(biāo)準(zhǔn)真菌菌株:煙曲霉菌(Aspergillus fumigatus),白色念珠菌(Candida albicans)均購于陜西省微生物研究所菌種保藏中心。
2 試劑與儀器 真菌基因組DNA提取試劑盒DNeasy Plant Mini Kit購于德國 Qiagen公司;2×Taq plus PCR Master Mix購于北京天根生化科技有限公司;DNA Marker購于大連Ta Ka Ra生物工程有限公司;引物合成和PCR產(chǎn)物測序由上海生工生物工程有限公司完成;Mastercycler gradient PCR儀購于德國Eppendorf公司;電泳儀和紫外分析儀購于北京六一儀器廠。
3 檢測方法
3.1 真菌 DNA 提?。簠⒁娢墨I[3,4],分別取標(biāo)準(zhǔn)菌株菌落及痰標(biāo)本分離的真菌菌落約10mg置于5ml離心管中,加液氮研磨成粉狀,然后按照DNeasy Plant Mini Kit試劑盒說明書的提取步驟提取真菌基因組DNA,得到10~50ng/μl的DNA溶液。
3.2 PCR擴增ITS2區(qū):PCR擴增引物采用通用引物序列,引物ITS1的序列(5′~3′)為 TCCGTAGGTGAACCTGCGG,其長度為19bp,引物ITS4的序列(5′~3′)為 TCCTCCGCTTATTGATATGC,其長度為20bp。PCR反應(yīng)體系:總體積30μl,其中模板為提取的真菌DNA 2μl(陰性對照用等體積的無菌去離子水),引物ITS1,ITS4 各 1μl,2×Taq plus PCR Master Mix 15μl,無菌去離子水11μl;反應(yīng)程序95℃預(yù)變性5min后,95℃30s,55℃ 1min,72℃1 min共計35個循環(huán),72℃延伸6min,-20℃保存?zhèn)溆谩U增產(chǎn)物經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳檢測后,送往上海生工生物工程有限公司進行DNA測序。
3.3 序列比對與種屬分析:測序結(jié)果采用美國國立生物 信 息 中 心 (National Center for Biotechnology Information,NCBI)的BLAST工具,基因庫中真菌核酸序列比對,確定其種屬并進一步進行分析。
1 PCR擴增ITS2區(qū)的檢驗結(jié)果 瓊脂糖凝膠電泳顯示,2種標(biāo)準(zhǔn)菌株以及痰標(biāo)本分離的真菌菌株在500bp左右有擴增條帶。
2 PCR產(chǎn)物測序及真菌種屬鑒定結(jié)果 PCR反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠鑒定后測序,測序結(jié)果使用NCBI網(wǎng)站的BLAST工具,并與基因庫中的真菌核酸序列比對,鑒定真菌種屬。2種標(biāo)準(zhǔn)菌的PCR產(chǎn)物序列經(jīng)比對與基因庫中一致。60株痰標(biāo)本分離的真菌株與基因庫中的真菌核酸序列比對后,曲霉菌屬24株,青霉菌屬4株,念珠菌屬29株,其它絲狀菌還有暗孢節(jié)菱孢菌2株,淡紫擬青霉菌1株和串珠狀赤霉菌1株。結(jié)果見附表。
附表 60株痰標(biāo)本分離的真菌株種屬及構(gòu)成比
近年來,深部真菌感染的發(fā)病率不斷上升。2004年的調(diào)查結(jié)果表明,真菌感染率為20世紀(jì)90年代的2.4倍,2003年北京協(xié)和醫(yī)院統(tǒng)計的侵襲性真菌感染發(fā)生率是20世紀(jì)90年代的3.6倍 ,且以念珠菌屬和曲霉菌屬為主[5,6]。
本研究采用基因測序法對痰標(biāo)本分離的60例真菌進行種屬分析,其中念珠菌菌屬占48%,曲霉菌屬占40%,青霉菌占5%,其它絲狀菌占7%,與上述研究結(jié)果一致。另外還檢測到了暗孢節(jié)菱孢菌(3%)、串珠狀赤霉菌(2%)等罕見報道的真菌。
致病性真菌的鑒定對深部真菌感染的診治具有重要意義,目前臨床上仍以表型鑒定為主,但該方法專業(yè)技術(shù)要求較高,耗時長,且對某些致病菌種往往不能準(zhǔn)確鑒定[7]。而以基因序列為鑒定基礎(chǔ)的分子生物學(xué)方法對具有種間差異性和種內(nèi)保守性的目標(biāo)區(qū)域進行PCR擴增,隨后進行序列測定,并在數(shù)據(jù)庫中比對得到鑒定結(jié)果,這種測序的方法由于客觀、可重復(fù)性好等優(yōu)點,目前在病原真菌的鑒定中常被認(rèn)為是分子鑒定的 “金標(biāo)準(zhǔn)”[8]。
基因測序法能快速、簡便、準(zhǔn)確地鑒別痰培養(yǎng)的真菌種屬,為本地區(qū)呼吸道真菌性疾病病原菌流行病學(xué)調(diào)查及個性化治療奠定基礎(chǔ)。
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