二代測(cè)序技術(shù)在人工關(guān)節(jié)感染病原菌檢測(cè)中的初步應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-05-25 09:14
【摘要】:背景人工關(guān)節(jié)感染(Prosthetic joint infection,PJI)是關(guān)節(jié)置換術(shù)后難以完全避免的并發(fā)癥之一。其發(fā)生率約為1%-3%,盡管發(fā)生率不高,但由于診斷困難,治療復(fù)雜,常給病人家及社會(huì)庭帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。及時(shí)、準(zhǔn)確的微生物診斷是選擇治療方法的重要依據(jù)。目前,臨床上依靠培養(yǎng)技術(shù)檢出PJI治病微生物,但由于致病菌生物膜形成,培養(yǎng)前抗生素的使用,部分細(xì)菌培養(yǎng)條件苛刻、生長(zhǎng)緩慢甚至無(wú)法培養(yǎng)等,導(dǎo)致培養(yǎng)陽(yáng)性率不高。以PCR技術(shù)為代表的分子診斷技術(shù)常作為PJI致病微生物檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)充,可快速檢出一些苛養(yǎng)菌,但受限于一代測(cè)序不易辨別PJI感染中的混合細(xì)菌的影響,常導(dǎo)致PJI混合感染致病菌的漏診。近年來(lái),二代測(cè)序技術(shù)(Next generation sequencing,NGS)逐步應(yīng)用于感染性疾病病原菌檢測(cè),NGS的特點(diǎn)單次能夠測(cè)大量的序列和可檢出混合細(xì)菌感染,具有檢出PJI混合感染中所有病原菌的潛在價(jià)值。目的探討二代測(cè)序技術(shù)在人工關(guān)節(jié)感染微生物培養(yǎng)陽(yáng)性關(guān)節(jié)液中病原菌檢測(cè)的初步作用。方法收集2016年4月1日至2017年10月1日在我院就診微生物培養(yǎng)陽(yáng)性PJI患者關(guān)節(jié)液標(biāo)本18例;其中,Tsukayama II/III型8例,Tsukayama IV型10例;切口滲液6例,切口無(wú)滲液12例。提取關(guān)節(jié)液總DNA,針對(duì)16S r DNA基因V3-V4區(qū)行PCR擴(kuò)增,應(yīng)用Illumina,Miseq平臺(tái),2 x 250 bp雙端測(cè)序策略對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序,測(cè)序結(jié)果與SILVA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),分析標(biāo)本中細(xì)菌的種類(lèi)及豐度。結(jié)果18例人工關(guān)節(jié)感染微生物培養(yǎng)關(guān)節(jié)液DNA通過(guò)16S r DNA擴(kuò)增子測(cè)序(amplicon Next Generation Sequencing,a NGS)共產(chǎn)生5330283條高質(zhì)量的序列和8449個(gè)可操作分類(lèi)單元(operational taxonomic units,OTU);在細(xì)菌門(mén)水平,18個(gè)DNA樣本共檢測(cè)出8種不同的細(xì)菌門(mén);在細(xì)菌屬水平,共檢測(cè)出34種不同的細(xì)菌屬;18例DNA樣本通過(guò)該技術(shù)都檢測(cè)出與實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)陽(yáng)性相一致的細(xì)菌屬,其中12例DNA樣本通過(guò)該技術(shù)檢出實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)未檢出的細(xì)菌;a NGS測(cè)序檢出的細(xì)菌菌屬種類(lèi)(平均每個(gè)樣本4種)顯著多于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)檢出的細(xì)菌屬種類(lèi)(平均每個(gè)樣本1種)(p0.01);在細(xì)菌屬水平,Tsukayama II/III型和IV型平均每例樣本分別檢出3.4種和4.5種細(xì)菌,兩組比較差別沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);在細(xì)菌屬水平,切口滲液組平均每例檢出6.33種細(xì)菌,切口無(wú)滲液組平均每例檢出2.75種細(xì)菌,兩組比較差別有顯著性差異(p0.05)。結(jié)論在細(xì)菌屬水平,a NGS技術(shù)可檢出與實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)相一致的PJI病原菌;部分PJI病例中,還能檢出實(shí)驗(yàn)室未培養(yǎng)出的細(xì)菌,但對(duì)于培養(yǎng)未檢出的細(xì)菌是否為致病菌還需要醫(yī)師結(jié)合臨床做出判斷;在細(xì)菌屬水平,切口滲液組通過(guò)a NGS檢出細(xì)菌數(shù)量高于切口無(wú)滲液組。a NGS對(duì)于混合細(xì)菌感染PJI的病原菌診斷具有一定的參考意義。
【圖文】:
圖 1:大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株 16S rDNAPCR 結(jié)果凝膠電泳圖;M 為 Marker,1 到 為大腸桿菌菌液濃度 10^8CFU/ml-10^-2CFU/ml,N 為陰性對(duì)照。2 研究病例分析根據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn),,排除 3 例 DNA 深度不足、3 例測(cè)序建庫(kù)失敗后,共18 例患者最終納入為研究對(duì)象。依次編號(hào)為 A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P、Q、R,平均年齡 66.95 歲,其中 8 例為男性,10 例為女性,
18圖 2:18 例 DNAaNGS 測(cè)序稀釋性曲線圖5 細(xì)菌門(mén)水平 aNGS 測(cè)序鑒定的結(jié)果在細(xì)菌門(mén)水平,對(duì)細(xì)菌相對(duì)含量大于 1%的種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。18 例 DNA 樣本通過(guò)aNGS 測(cè)序檢出 9 個(gè)不同的細(xì)菌門(mén),結(jié)果詳見(jiàn)圖 3。樣本 A 檢測(cè)出 4 種不同的細(xì)菌門(mén),其中擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)占 56.43%,放線菌門(mén)(Actinobacteria)占3.15%,變形菌門(mén)(Proteobacteria)占 11.52%,厚壁菌門(mén)(Firmicutes)占 18.94%;樣本 B 檢測(cè)出 4 種不同的細(xì)菌門(mén),其中厚壁菌門(mén)(Firmicutes)占 65.98%,放線菌門(mén)(Actinobacteria)占 1.63%,變形菌門(mén)(Proteobacteria)占 2.83%,擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)占 4.93%;樣本 C 檢測(cè)出 3 種不同的細(xì)菌門(mén),分別為厚壁菌
【學(xué)位授予單位】:福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R687.4;R446.5
本文編號(hào):2679924
【圖文】:
圖 1:大腸桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株 16S rDNAPCR 結(jié)果凝膠電泳圖;M 為 Marker,1 到 為大腸桿菌菌液濃度 10^8CFU/ml-10^-2CFU/ml,N 為陰性對(duì)照。2 研究病例分析根據(jù)納入及排除標(biāo)準(zhǔn),,排除 3 例 DNA 深度不足、3 例測(cè)序建庫(kù)失敗后,共18 例患者最終納入為研究對(duì)象。依次編號(hào)為 A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、O、P、Q、R,平均年齡 66.95 歲,其中 8 例為男性,10 例為女性,
18圖 2:18 例 DNAaNGS 測(cè)序稀釋性曲線圖5 細(xì)菌門(mén)水平 aNGS 測(cè)序鑒定的結(jié)果在細(xì)菌門(mén)水平,對(duì)細(xì)菌相對(duì)含量大于 1%的種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。18 例 DNA 樣本通過(guò)aNGS 測(cè)序檢出 9 個(gè)不同的細(xì)菌門(mén),結(jié)果詳見(jiàn)圖 3。樣本 A 檢測(cè)出 4 種不同的細(xì)菌門(mén),其中擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)占 56.43%,放線菌門(mén)(Actinobacteria)占3.15%,變形菌門(mén)(Proteobacteria)占 11.52%,厚壁菌門(mén)(Firmicutes)占 18.94%;樣本 B 檢測(cè)出 4 種不同的細(xì)菌門(mén),其中厚壁菌門(mén)(Firmicutes)占 65.98%,放線菌門(mén)(Actinobacteria)占 1.63%,變形菌門(mén)(Proteobacteria)占 2.83%,擬桿菌門(mén)(Bacteroidetes)占 4.93%;樣本 C 檢測(cè)出 3 種不同的細(xì)菌門(mén),分別為厚壁菌
【學(xué)位授予單位】:福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類(lèi)號(hào)】:R687.4;R446.5
【參考文獻(xiàn)】
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1 白國(guó)昌;曾慧意;李文波;黃子達(dá);楊濱;林建華;張怡元;李煒明;王武煉;張文明;;超聲裂解在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周?chē)腥驹\斷中的作用[J];中華骨科雜志;2014年06期
本文編號(hào):2679924
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