基于MALDI-TOF MS的沙門(mén)氏菌快速檢測(cè)方法
發(fā)布時(shí)間：2024-08-28 瀏覽次數(shù)：429
非傷寒沙門(mén)氏菌(nontyphoidal Salmonella，NTS)是人類(lèi)細(xì)菌性腸炎的重要病因，在一些患者中也可引起嚴(yán)重的、危及生命的侵襲性感染；這種細(xì)菌每年在全世界造成9380萬(wàn)例胃腸炎，包括15.5萬(wàn)例死亡，是世界范圍內(nèi)的一個(gè)主要公共衛(wèi)生問(wèn)題。第三代頭孢菌素和氟喹諾酮類(lèi)抗生素是治療沙門(mén)氏菌感染，尤其是侵襲性感染的最重要抗生素；兒童應(yīng)避免使用氟喹諾酮類(lèi)藥物，以免發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)。因此，以頭孢曲松(ceftriaxone, CRO)為代表的第三代頭孢菌素已成為治療兒童沙門(mén)氏菌感染的首選藥物。
在中國(guó)臺(tái)灣的一項(xiàng)流行病學(xué)研究中，從該地區(qū)兒童樣本中分離出的NTS對(duì)CRO的耐藥率從2012年的4.1%上升到2019年的14.3%。來(lái)自中國(guó)寧波的另一項(xiàng)研究顯示，來(lái)自該地區(qū)兒童的NTS菌株對(duì)CRO的耐藥性超過(guò)30%。沙門(mén)氏菌對(duì)CRO的耐藥情況是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，這可能會(huì)導(dǎo)致第三代頭孢菌素在治療兒童沙門(mén)氏菌感染(尤其是侵襲性感染)方面的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用失敗，并導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。因此，必須通過(guò)快速準(zhǔn)確地識(shí)別CRO耐藥沙門(mén)氏菌(CRO-resistant Salmonella，CRS)，及時(shí)調(diào)整抗生素治療策略，避免兒童沙門(mén)氏菌感染的不良預(yù)后。
在過(guò)去的十年中，基質(zhì)輔助激光解吸-飛行時(shí)間質(zhì)譜(matrix-assisted laser desorption–ionization time-of-fight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）引入臨床微生物實(shí)驗(yàn)室，徹底改變了病原微生物鑒定的方式。MALDI-TOF MS在抗生素敏感性快速檢測(cè)中的研究，使臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中病原微生物藥敏的快速鑒定和測(cè)定成為可能。
該研究通過(guò)基于短期培養(yǎng)法實(shí)現(xiàn)抗生素對(duì)病原微生物敏感性的MALDI-TOF MS快檢方法，并創(chuàng)新性地引入光密度比(optical density，ROD)的概念來(lái)反映有無(wú)CRO耐藥性沙門(mén)氏菌菌株之間細(xì)菌生長(zhǎng)速率的差異，構(gòu)建了一種快速檢測(cè)CRS的新方法。首先測(cè)定了3株CRS菌株(19CR6025、19CR6048、20CR6050，MIC≥256μg/ml)和3株非CRS菌株(ATCC14028、19CR6047、20CR6031，MIC = 0.064μg/ml)在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的ROD和不同CRO濃度下菌株的ROD曲線(xiàn)。然后根據(jù)模型菌株確定的最佳短期孵育時(shí)間(2 h)和最佳CRO濃度(8μg/ml)，對(duì)120株臨床菌株進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)。
圖1. 本研究使用的120株臨床菌株的快速檢測(cè)流程圖
120株臨床菌株中，CRS菌株和非CRS菌株分別為30株(25.0%)和90株(75.0%)。CRS菌株和非CRS菌株的中位RODs分別為0.989(0.963 ~ 1.014)和0.447(0.265 ~ 0.587)。根據(jù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)，CRS菌株與非CRS菌株的ROD差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 10-3)。本研究提出的快速鑒定方案檢測(cè)CRS菌株時(shí)，ROD的AUC為1.000(95%置信區(qū)間(CI) ：0.970 ~ 1.000，P < 10-3)。最佳ROD截止值為0.818。靈敏度為100.00%，特異度為100.00%。因此，與常規(guī)臨床方法相比，該快速鑒定方案不僅準(zhǔn)確可靠，而且大大縮短了檢測(cè)時(shí)間。ROD和MALDI-TOF MS聯(lián)合檢測(cè)方案是一種快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)的CRS檢測(cè)方法。
圖2. 本研究介紹的快速檢測(cè)方法對(duì)檢測(cè)臨床分離株的特征曲線(xiàn)
來(lái)源：微生物安全與健康網(wǎng)
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