基于MALDI-TOF MS的沙門氏菌快速檢測方法
發(fā)布時間：2024-08-28 瀏覽次數(shù)：428
非傷寒沙門氏菌(nontyphoidal Salmonella，NTS)是人類細菌性腸炎的重要病因，在一些患者中也可引起嚴重的、危及生命的侵襲性感染；這種細菌每年在全世界造成9380萬例胃腸炎，包括15.5萬例死亡，是世界范圍內的一個主要公共衛(wèi)生問題。第三代頭孢菌素和氟喹諾酮類抗生素是治療沙門氏菌感染，尤其是侵襲性感染的最重要抗生素；兒童應避免使用氟喹諾酮類藥物，以免發(fā)生嚴重不良反應。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氏菌感染的首選藥物。
在中國臺灣的一項流行病學研究中，從該地區(qū)兒童樣本中分離出的NTS對CRO的耐藥率從2012年的4.1%上升到2019年的14.3%。來自中國寧波的另一項研究顯示，來自該地區(qū)兒童的NTS菌株對CRO的耐藥性超過30%。沙門氏菌對CRO的耐藥情況是一個嚴重的問題，這可能會導致第三代頭孢菌素在治療兒童沙門氏菌感染(尤其是侵襲性感染)方面的經(jīng)驗應用失敗，并導致更嚴重的后果。因此，必須通過快速準確地識別CRO耐藥沙門氏菌(CRO-resistant Salmonella，CRS)，及時調整抗生素治療策略，避免兒童沙門氏菌感染的不良預后。
在過去的十年中，基質輔助激光解吸-飛行時間質譜(matrix-assisted laser desorption–ionization time-of-fight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）引入臨床微生物實驗室，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中的研究，使臨床微生物學實驗室中病原微生物藥敏的快速鑒定和測定成為可能。
該研究通過基于短期培養(yǎng)法實現(xiàn)抗生素對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)的概念來反映有無CRO耐藥性沙門氏菌菌株之間細菌生長速率的差異，構建了一種快速檢測CRS的新方法。首先測定了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)在不同時間節(jié)點的ROD和不同CRO濃度下菌株的ROD曲線。然后根據(jù)模型菌株確定的最佳短期孵育時間(2 h)和最佳CRO濃度(8μg/ml)，對120株臨床菌株進行驗證性試驗。
圖1. 本研究使用的120株臨床菌株的快速檢測流程圖
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，CRS菌株與非CRS菌株的ROD差異有統(tǒng)計學意義(P < 10-3)。本研究提出的快速鑒定方案檢測CRS菌株時，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確可靠，而且大大縮短了檢測時間。ROD和MALDI-TOF MS聯(lián)合檢測方案是一種快速、準確、經(jīng)濟的CRS檢測方法。
圖2. 本研究介紹的快速檢測方法對檢測臨床分離株的特征曲線
來源：微生物安全與健康網(wǎng)
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