廖遠(yuǎn)泉,廖暉
安徽省涇縣醫(yī)院,宣城 242500
淋病奈瑟菌(Neisseriagonorrhoeae,NG)是淋病的病原菌,有嚴(yán)格的人類寄生性,對人體有很強(qiáng)的適應(yīng)性和侵襲力。淋病是發(fā)展中國家發(fā)病率最高的傳染病之一[1],也是目前國內(nèi)發(fā)病率最高的性病[2]。感染 NG 初期,人體常無臨床癥狀,但若得不到及時診療可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的泌尿生殖道疾病,尤其是女性患者常導(dǎo)致盆腔炎或繼發(fā)不孕不育。因此,及時準(zhǔn)確診斷NG感染已成為治療淋病的關(guān)鍵。病原菌培養(yǎng)是臨床檢驗(yàn)診斷NG感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”,是目前診斷淋病最可靠的方法。但是,NG耐藥性也逐年上升,多重耐藥菌的出現(xiàn)使NG培養(yǎng)日趨困難。因此,NG的檢驗(yàn)診斷技術(shù)研究備受關(guān)注?,F(xiàn)就NG感染實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)的研究進(jìn)展予以綜述。
常用革蘭染色法,亦可采用亞甲藍(lán)染色或瑞氏染色。安邦權(quán)等[3]應(yīng)用瑞氏染色和革蘭染色同時檢測男性患者尿道分泌物中的 NG,檢出率均明顯高于傳統(tǒng)分離培養(yǎng)法;龔匡隆等[2]對男性患者尿道分泌物標(biāo)本應(yīng)用亞甲藍(lán)染色,同時做NG 培養(yǎng)和衣原體抗原檢測,提示隨著尿道多形核白細(xì)胞數(shù)升高,NG 感染的危險性不斷增高。但是,直接涂片法有其局限性。熊禮寬[4]指出,男性患者分泌物直接涂片革蘭染色后鏡檢,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)存在革蘭陰性雙球菌,可結(jié)合臨床表現(xiàn)作出初步診斷。但男性慢性淋病患者NG常位于細(xì)胞外,應(yīng)加以注意。對女性患者,即使分泌物涂片染色后見革蘭陰性雙球菌,仍不能診斷,應(yīng)該繼續(xù)做培養(yǎng)和鑒定,以排除灰色奈瑟菌、不動桿菌和卡他莫拉菌等。因此,分泌物直接涂片染色鏡檢用于臨床診斷NG 感染價值有限。
1.2.1 NG分離培養(yǎng)基
1.2.1.1 Thayer-Martin培養(yǎng)基 NG營養(yǎng)要求高,在普通血瓊脂和營養(yǎng)瓊脂上均不易生長,如在培養(yǎng)基中加入血紅蛋白、血清或腹水(或鮮牛肉汁)等,NG發(fā)育較好。但病原菌常因取材部位其他共生菌的影響而導(dǎo)致初次分離失敗。該培養(yǎng)基含有的瑞斯托霉素和多黏菌素B能有效抑制黏膜部位的其他共生菌,經(jīng)改良后目前已廣泛應(yīng)用。配方主要是在巧克力血瓊脂中加入4種選擇性抑制劑,其中3~4 μg/ml萬古霉素能同時抑制對其敏感的NG,0.3%~30%的目的菌被抑制;但這4種選擇性抑制劑還不能有效抑制表皮葡萄球菌、白假絲酵母(白色念珠菌)及某些腸桿菌等,分離結(jié)果欠佳。
1.2.1.2 GC-Lect培養(yǎng)基 在改良Thayer-Martin (modified Thayer-Martin,MTM)配方基礎(chǔ)上改進(jìn),其選擇性和分離靈敏度顯著提高。陳秀樞等[5]臨床檢測結(jié)果顯示,GC-Lect培養(yǎng)基上非目的菌生長率僅9.4%,與MTM培養(yǎng)基相比具有顯著意義(P<0.0001)。配方由GC-Ⅱ瓊脂基礎(chǔ)、牛血紅蛋白、Isovitale X(V因子)、1 μg/ml林可霉素、2 μg/ml萬古霉素等組成。因?yàn)槿f古霉素對NG最小抑制濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)<2 μg/ml的概率很低,所以提高了NG的臨床分離率。國內(nèi)也研制了卵黃雙抗等培養(yǎng)基,但臨床應(yīng)用評價鮮有報道。
1.2.2 NG的常規(guī)分離培養(yǎng)及其感染的快速鑒定
將臨床采樣后的標(biāo)本即時接種在預(yù)溫的NG專用培養(yǎng)基上(采樣拭子表面與濕潤的培養(yǎng)基平面滾動接觸呈“Z”字型,再用接種環(huán)劃線接種),置于5%的CO2潮濕環(huán)境35 ℃培養(yǎng)24~48 h;取可疑菌落涂片、染色、鏡檢,氧化酶試驗(yàn)和糖發(fā)酵試驗(yàn)鑒定為NG,才可確診為淋病。分離和純化的細(xì)菌培養(yǎng)物亦可應(yīng)用于化學(xué)發(fā)光標(biāo)記的DNA探針雜交試驗(yàn)、凝集試驗(yàn)、單克隆熒光抗體試驗(yàn)等[6]。細(xì)菌培養(yǎng)的敏感度和特異度高,目前仍是診斷淋病的最可靠方法,且適合各種臨床標(biāo)本,分離的菌株還可供藥敏試驗(yàn)。但NG在人體外抵抗力極弱,對冷、熱、干燥和化學(xué)消毒劑敏感,臨床標(biāo)本的采集、輸送及接種方式等也可能影響檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且,NG的營養(yǎng)要求特殊,常規(guī)生化反應(yīng)鑒定不易進(jìn)行。因此,呂火祥等[7]在MTM培養(yǎng)基中加入葡萄糖、脫纖維綿羊血,使培養(yǎng)基中的營養(yǎng)更加豐富,以誘導(dǎo)NG產(chǎn)生較多量的胞外酶,更易生長,并研制了專用的微量生化反應(yīng)板以快速鑒定NG。試劑Superoxol為高濃度的H2O2,以檢測NG特有的過氧化物歧化酶。NG專用微量生化反應(yīng)板法操作簡便、快速,結(jié)果可靠,對分離于口腔及直腸部位的NG鑒定尤具臨床意義。
董玉娥等[8]在成功制備抗NG單克隆抗體基礎(chǔ)上,利用生物素、親和素的高親和性和放大作用以及單克隆抗體的特異性,建立了一步法檢測NG技術(shù),在細(xì)菌培養(yǎng)的同時檢測臨床擬診淋病患者。該法與NG培養(yǎng)符合率較好,比常規(guī)免疫酶法節(jié)省時間,不需特殊設(shè)備,且操作簡便,可接受大量樣本檢測,更適合于流行病學(xué)調(diào)查。檢測NG抗原一步法是簡易、快速、敏感、特異的免疫學(xué)檢測方法。
葡萄球菌A蛋白(staphylococal protein A,SPA)具有與人及各種哺乳動物IgG Fc段結(jié)合的能力,而不影響抗體Fab段活性。所以,應(yīng)用抗體致敏SPA的協(xié)同凝集試驗(yàn)檢測NG簡便、實(shí)用。
應(yīng)用單克隆抗體固相酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測男性急性NG感染者尿道分泌物,結(jié)果較滿意,但不宜用于女性及口腔(或)直腸部位NG感染者。
王振勇等[9]應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction,PCR)和細(xì)菌培養(yǎng)分別檢測192例生殖道感染者的NG,結(jié)果顯示兩者具有高度的一致性。Bhalla 等[10]的研究也表明,NG培養(yǎng)與PCR檢測NG的陽性率一致。
PCR是分子生物學(xué)中最常用檢測基因的技術(shù)手段,也是NG基因診斷中最基本的方法。PCR引物的設(shè)計應(yīng)選擇與其相應(yīng)的靶基因,多采用外膜蛋白抗原基因、隱蔽性質(zhì)粒DNA或16S RNA基因。目前,實(shí)驗(yàn)室檢測NG常用的靶基因有porA、opa、Roche COBAS?AMPLICOR和ompⅢ等。Whiley等[11]選擇NGporA基因,應(yīng)用熒光定量PCR擴(kuò)增其132 bp序列,具有較高的敏感度和特異度。研究發(fā)現(xiàn),opa、ompⅢ基因與其他靶基因位點(diǎn)出現(xiàn)重組的概率很低,可以降低試驗(yàn)的假陽性及假陰性。此外,opa系多拷貝基因,某些菌株多達(dá)11個基因位點(diǎn),引物設(shè)計用opa(或多個靶基因聯(lián)合應(yīng)用)作為靶基因,可顯著提高檢測NG的敏感度[12]。亦可選擇與其耐藥相關(guān)的基因設(shè)計特異性引物,應(yīng)用PCR等技術(shù)檢測NG的耐藥性。
連接酶鏈反應(yīng)(ligase chain reaction,LCR)是繼PCR之后建立起來的快速DNA擴(kuò)增方法,其特異性高于PCR[13]。Page-Shafer等[14]應(yīng)用LCR檢測NG感染者咽拭子標(biāo)本,結(jié)果顯示敏感度為94.7%,特異度為97.8%;其敏感度顯著高于細(xì)菌培養(yǎng)。彭學(xué)標(biāo)等[15]對170例性病門診女性就診者做宮頸拭子NG培養(yǎng)和尿液標(biāo)本LCR檢測,根據(jù)“擴(kuò)大的金標(biāo)準(zhǔn)”確定LCR的檢測結(jié)果,結(jié)果顯示LCR的敏感度為94.1%,特異度為100%。收集尿液標(biāo)本檢測方便易行,尤其易為無癥狀患者接受。LCR操作便捷,適宜做大規(guī)模的性病普查,使女性無癥狀感染者篩查的陽性率顯著增加。但其仍需完善的質(zhì)量控制,應(yīng)注意避免污染導(dǎo)致的假陽性或抑制物所致的假陰性。
Applied Biosystems于1996年研究建立了實(shí)時熒光定量PCR技術(shù),實(shí)驗(yàn)原理[16]是將熒光能量傳遞技術(shù)應(yīng)用于常規(guī)PCR儀中。即在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán)或熒光染料,利用熒光信號積累,實(shí)時監(jiān)測整個PCR過程,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板濃度進(jìn)行定量分析。Geraats-Peters等[17]將opa基因作為靶基因,設(shè)計了2條熒光探針,并以傳統(tǒng)的16S rRNA及COBAS擴(kuò)增結(jié)果作為對照。研究表明,opa基因檢測結(jié)果較16S rRNA 敏感度高,且未出現(xiàn)假陽性或假陰性。定量PCR快速、準(zhǔn)確、可靠,但昂貴的熒光檢測儀和熒光標(biāo)記探針限制其廣泛應(yīng)用。許箐[18]對臨床疑似性病患者的檢測結(jié)果也表明,定量PCR檢測NG的陽性率顯著高于細(xì)菌培養(yǎng)法。
利用構(gòu)建重組質(zhì)粒pGEM-11Zf-CPP作為標(biāo)準(zhǔn)品,陳茶等[19]在定量PCR基礎(chǔ)上設(shè)計了自身淬滅探針定量PCR以檢測NG。王箭等[20]對59例疑為NG感染者的檢測結(jié)果表明,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)品濃度為102~107拷貝/μl時,自身淬滅定量PCR線性關(guān)系良好,其陽性率高于細(xì)菌培養(yǎng)的陽性率,兩者特異度均為100%。自身淬滅定量PCR實(shí)現(xiàn)了PCR擴(kuò)增、熒光探針雜交及檢測一體化,簡便、省時。
NG和沙眼衣原體是性病的重要病原體。多種病原體?;旌细腥?,且一種病原體的感染對另一種可能具有激活和促進(jìn)作用。向華國等[21]利用多重PCR結(jié)合尼龍膜技術(shù),建立了新的多重PCR-反向線點(diǎn)雜交技術(shù)(PCR-based reverse line blot hybridization assay,PCR-RLB),快速檢測NG等病原體感染。分別選擇編碼NG大亞基核糖體16S rRNA基因和沙眼衣原體隱蔽質(zhì)粒設(shè)計2對特異性引物,并以支原體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔序列設(shè)計1對支原體屬通用引物,用生物素標(biāo)記下游引物,構(gòu)建三重PCR同時擴(kuò)增NG等病原體DNA,與固定在膜上的各特異性寡核苷酸探針雜交。對142份性病高危人群標(biāo)本的檢測結(jié)果表明,多重PCR可同時擴(kuò)增NG等病原體DNA,其中NG的PCR產(chǎn)物為414 bp。膜芯片技術(shù)無放射性污染;化學(xué)發(fā)光檢測具有檢測信號放大作用,敏感度高;尼龍膜結(jié)合單鏈及雙鏈DNA/RNA的能力較硝酸纖維素膜強(qiáng),可達(dá)350~500 μg/cm2,經(jīng)洗脫處理可多次使用。該技術(shù)還可用于無癥狀人群的性病初篩檢驗(yàn),具有快速、敏感的特點(diǎn)。
鑒于性病常由多種病原體混合感染引起,唐文志等[22]應(yīng)用單管多重PCR對臨床疑似性病感染者標(biāo)本以雙盲法檢驗(yàn),并以熒光定量PCR加細(xì)菌培養(yǎng)作為“金標(biāo)準(zhǔn)”,確診的119例性病陽性(包括40例混合感染)和66例性病陰性病例與單管多重PCR檢測結(jié)果相符。該技術(shù)的敏感度為10-9fg/μl,特異度為100%,符合率為98.3%。
建立在PCR/多重PCR基礎(chǔ)上的膜基因芯片技術(shù)或單管多重PCR檢測性病單一或多重感染,具有簡便、快速、準(zhǔn)確可靠、經(jīng)濟(jì)適用等優(yōu)點(diǎn),備受檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)界的青睞。聯(lián)合檢測多種病原體的臨床檢驗(yàn)診斷技術(shù)已成為病原生物學(xué)基因診斷領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢。
NG的分型方法主要有血清學(xué)分型、營養(yǎng)分型和基因分型方法。傳統(tǒng)的分型方法根據(jù)NG菌毛的有無分為5個型(T1~T5)。目前,分子生物學(xué)基因分型技術(shù)應(yīng)用較多,如脈沖場凝膠電泳(pulse field gel electrophoresis, PFGE)、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA分型(random amplified polymorphic DNA,ARPD)、opa分型、por分型、多位點(diǎn)序列分型(multilocus sequence typing,MLST)等。多克隆抗體凝集試驗(yàn)分型也簡便、實(shí)用。隨著淋病發(fā)病率增加,NG耐藥性上升,出現(xiàn)了多重耐藥菌并廣泛傳播,產(chǎn)青霉素酶NG(penicillinase-producingNeisseriagonorrhoeae,PPNG)等耐藥菌株的分離鑒定對淋病治療首選藥物的合理應(yīng)用具有重要意義。
Aydin等[23]應(yīng)用細(xì)菌營養(yǎng)學(xué)、血清學(xué)和opa基因分型技術(shù)對分離于男性尿道炎患者尿道分泌物的56株NG進(jìn)行分型,結(jié)果分別為8、33和55個型別;其中以opa基因分型技術(shù)的鑒定指數(shù)最高,為0.999。郭光輝等[24]應(yīng)用重復(fù)序列PCR對12株P(guān)PNG分型,分為6種,其中A型6株,F(xiàn)型2株,B、C、D、E型各1株,主要流行株為A型。通過分型研究,可了解NG感染的流行特征,為調(diào)查和控制其傳播途徑及傳染源提供流行病學(xué)依據(jù)。
PPNG對青霉素等抗生素的耐藥性,大多由質(zhì)粒介導(dǎo),其耐藥性可在NG間及其他菌屬間傳播。侯存軍等應(yīng)用瓊脂稀釋法測定148株NG對4種抗生素的MIC及其中70株NG的質(zhì)粒圖譜,提示NG對多種抗生素耐藥,PPNG陽性率達(dá)28.38%~40.20%;頭孢曲松和大觀霉素是目前治療NG感染的首選藥物;質(zhì)粒圖譜顯示地域特殊性[25,26],但已出現(xiàn)耐大觀霉素菌株[27]。按照美國疾病預(yù)防控制中心規(guī)范,當(dāng)某病原體對某種抗生素耐藥率>5%時,該抗生素就不應(yīng)作為治療該病原體感染的首選藥物。因此,環(huán)丙沙星、青霉素、四環(huán)素等不應(yīng)再作為臨床治療淋病的有效藥物。
綜上所述,淋病的病原學(xué)研究必須以NG的分離、培養(yǎng)為基礎(chǔ)。新的NG感染檢驗(yàn)診斷技術(shù)已在臨床應(yīng)用,雖然還有不足或缺陷,但隨著分子生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的深入發(fā)展、基層醫(yī)療條件的不斷改善、檢驗(yàn)試劑標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程的進(jìn)一步規(guī)范,其在 NG感染及其他性病的臨床診斷中一定具有更廣闊的應(yīng)用前景。
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