吉地阿依,丁顯平
(1.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室遺傳醫(yī)學(xué)研究所,成都 610064;2.四川省第五人民醫(yī)院,四川省老年病研究所,成都 610041)
真菌在自然界中分布廣泛,常以寄居和腐生方式生活,屬于條件致病菌。近年來由于濫用廣譜抗生素、大量使用免疫抑制劑以及廣泛運(yùn)用侵入性技術(shù)等原因?qū)е屡R床標(biāo)本中酵母樣真菌的分離率顯著增加[1]。白假絲酵母菌是醫(yī)院內(nèi)感染的重要病原菌,占臨床真菌感染的70%~90%[2,3],且感染致死率高達(dá)40%[4]。本研究收集從臨床標(biāo)本中分離并鑒定的320株白假絲酵母菌,用PCR方法擴(kuò)增其25SrDNA基因的內(nèi)含子區(qū),根據(jù)可轉(zhuǎn)座I型內(nèi)含子插入片段的數(shù)目及大小對白假絲酵母菌進(jìn)行分型,并對不同基因型白假絲酵母的耐藥性進(jìn)行分析。
1.1.1 菌株來源 2009年1月~2012年1月四川省第五人民醫(yī)院(四川省老年病醫(yī)院)臨床微生物實(shí)驗(yàn)室分離的320株白假絲酵母菌,分別來源于男性201例,女性119例,平均年齡≥65歲。菌株主要來自痰標(biāo)本(88.13%),其余為咽拭子、大便、血液、尿液、傷口分泌物、穿刺液等標(biāo)本。所有自假絲酵母菌均經(jīng)革蘭氏染色鏡檢確認(rèn),用VITEK 2-Compact全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)YST鑒定卡進(jìn)行鑒定。標(biāo)準(zhǔn)菌株:白假絲酵母菌ATCC 90028。
1.1.2 主要試劑 法國生物梅里埃YST酵母菌鑒定卡、法國生物梅里埃ATB Fungus 3真菌藥敏試條、上海生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成的引物[序列為:INT-L(5′-ATAAGGGAAGTCGGCAAAAT AGATCCGTAA-3′)和 INT-R(5′-CCTTGGCTG TGGTTTCGCTAGATAGTAGAT-3′)]、瓷珠保存管、Taq DNA 聚 合 酶、dNTPs、MgCl2、及 DNA Ladder Marker。
1.1.3 主要儀器設(shè)備 VITEK 2-Compact全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)、PCR基因擴(kuò)增儀和電泳儀。
1.2.1 白假絲酵母菌的鑒定 臨床送檢的培養(yǎng)標(biāo)本經(jīng)過培養(yǎng)后生長出的疑似酵母樣真菌菌落,經(jīng)革蘭氏染色鏡檢確認(rèn)為革蘭陽性酵母樣真菌,用法國生物梅里埃VITEK 2-Compact全自動(dòng)微生物分析儀所配套的YST酵母菌鑒定卡進(jìn)行鑒定,確認(rèn)為白假絲酵母菌。
1.2.2 白假絲酵母菌的保存 用接種環(huán)挑取幾顆經(jīng)18~24h培養(yǎng)后得到的白假絲酵母菌菌落(接種于瓷珠保存管的凍存液中),擰緊瓶蓋,來回顛倒混勻,使細(xì)菌得以乳化,配成的菌懸液濁度要求為3~4個(gè)麥?zhǔn)媳葷釂挝?;用無菌移液器盡可能吸出凍存管中的菌懸液,將瓷珠存放于-20℃的冰箱中備用。1.2.3 白假絲酵母菌的DNA制備 從瓷珠保存管中取出瓷珠,將白假絲酵母菌菌株直接接種于酵母浸出粉-胰蛋白胨-右旋葡萄糖(YEPD)平板上,在35℃孵育箱中培養(yǎng)24~48h,待生長出單個(gè)的純菌落。取1個(gè)純菌落加入到500μL的原生質(zhì)體緩沖液中,原生質(zhì)體緩沖液成分為1mmol/L山梨醇、0.25mg溶菌酶、1%β-巰基乙醇、0.25mg溶酵母菌酶,充分振蕩混勻后放入35℃水浴箱中反應(yīng)2h,50 000r/min離心5min,取沉淀加入0.5mL裂解液,65℃水浴1h,按酚/氯仿/異戊醇法抽提出白假絲酵母菌的DNA備用。
1.2.4 PCR擴(kuò)增 M為DL2000分子量標(biāo)準(zhǔn),9為A型白假絲酵母菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC90028,1~8為實(shí)驗(yàn)白假絲酵母菌PCR擴(kuò)增所用特異性的引物,是針對白假絲酵母菌25SrDNA編碼區(qū)可轉(zhuǎn)座I型內(nèi)含子而設(shè)計(jì),反應(yīng)總體積為30μL的反應(yīng)體系中包含 PCR 緩 沖 液、INT-L、INT-R、Taq DNA 酶、dNTPs和 Mgcl2。反應(yīng)過程為:預(yù)變性94℃5 min,變性94℃1min,退火56℃1min,延伸72℃2min,重復(fù)30個(gè)循環(huán)后,重復(fù)延伸72℃7min。反應(yīng)結(jié)束后,所有的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物放于1.5%瓊脂糖凝膠中電泳。根據(jù)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的大小和條帶數(shù)目確定基因型,一條450bp帶為A型,一條840bp帶為B型,一條450bp帶加一條840bp帶為C型。
圖1 部分白假絲酵母菌基因分型結(jié)果
1.2.5 白假絲酵母菌的藥物敏感性分析 采用法國梅里埃公司的ATB Fungus 3真菌藥敏試劑盒,按板條操作說明進(jìn)行,根據(jù)美國臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化委員會(NCCLS)頒布的 M27-A準(zhǔn)則進(jìn)行結(jié)果判定。實(shí)驗(yàn)同時(shí)用白假絲酵母菌ATCC 90028做質(zhì)控??拐婢幬锇▋尚悦顾谺、氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑和5-氟胞嘧啶。
從臨床標(biāo)本中分離出320株白假絲酵母菌,分別為痰標(biāo)本282株(88.13%),咽拭子11株(3.44%),尿8株(2.50%),便15株(4.69%),分泌物3株(0.94%),穿刺液1株(0.31%)。
根據(jù)電泳圖譜(見圖1),320株白假絲酵母菌分為3種基因型,包括A型201株(62.81%),B型95株(29.69%),C型24株(7.5%),未分離到D型和E型。
白假絲酵母菌A、B、C 3種基因型對主要抗真菌藥物的藥敏結(jié)果分析(見表1)。本實(shí)驗(yàn)顯示白假絲酵母菌A型對5-氟胞嘧啶耐藥率高于B型和C型;C型對兩性霉素全都敏感,敏感率高于A型和B型;C型對氟康唑、伊曲康唑的耐藥率高于A型和B型;B型對伏立康唑耐藥率高于A型和C型。
伴隨臨床廣譜抗生素和抗真菌藥物的大量使用,真菌已成為醫(yī)院感染的重要病原菌之一。由于傳統(tǒng)的分型方法所能鑒定的真菌種類有限,且無法進(jìn)行種類的分型鑒定,嚴(yán)重影響對真菌感染的及時(shí)診斷和早期治療。因此,尋求其他方法從分子水平進(jìn)行種間及種內(nèi)的分型是真菌臨床研究及治療急需解決的關(guān)鍵問題。如何能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地診斷真菌病是降低患者病死率的關(guān)鍵所在。利用分子生物學(xué)的方法開展深部真菌病診斷和分型研究,對指導(dǎo)臨床正確、有效地用藥有極為重要的意義。常用的白假絲酵母菌的基因分型方法主要有脈沖電泳核型-PFGE、限制性片段長度多態(tài)-RFLP、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA-RAPD、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性-AFLP、DNA指紋、核酸序列測定及微衛(wèi)星多態(tài)性和基因芯片等。
表1 A、B、C型白假絲酵母菌藥敏結(jié)果(%)
真菌的線粒體有自己獨(dú)立的DNA和核糖體。核糖體又稱為核蛋白體,是蛋白質(zhì)合成的場所,核糖體內(nèi)包含有RNA和蛋白質(zhì),真菌細(xì)胞中有兩種核糖體,分別是細(xì)胞質(zhì)核糖體和線粒體核糖體。細(xì)胞質(zhì)核糖體常呈游離狀態(tài),其中的RNA根據(jù)沉降系數(shù)的不同可分為:25SRNA、18SRNA、5SRNA分子等。
白假絲酵母菌在25SrDNA編碼區(qū)內(nèi)存在一個(gè)可轉(zhuǎn)座I型內(nèi)含子,其中的3個(gè)插入片段分別為252 bp、341bp、379bp,形成的可轉(zhuǎn)座I型內(nèi)含子分為:379bp(插入379bp)、621bp(插入379bp和252 bp)、962bp(插入379bp、252bp和341bp)。有研究[5,6]報(bào)道,白假絲酵母菌基因組內(nèi)高度保守的25S rDNA基因序列,可設(shè)計(jì)成特異的引物,用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行真菌特異性的擴(kuò)增,通過觀察電泳圖譜上的條帶即可將白假絲酵母菌分成5種基因型:A型(一條450bp帶)、B型(一條840bp帶)、C型(一條450bp帶加一條840bp帶)、D型(一條1 080bp帶)、E型(一條1 400bp帶)。本研究采用PCR方法擴(kuò)增白假絲酵母菌的25SrDNA基因的內(nèi)含子區(qū)進(jìn)行基因分型。臨床分離的320株白假絲酵母菌被分成A型180株,B型95株,C型45株,未分離到D和E型,結(jié)果與She等[7]一致。
本實(shí)驗(yàn)所用320株白假絲酵母菌全部分離自四川省老年病醫(yī)院入院的慢性阻塞性肺炎患者,菌株主要來源于痰標(biāo)本,占到了88.13%。患者平均年齡>65歲,常伴有一種或多種基礎(chǔ)疾病,且大多在白假絲酵母菌感染之前都使用過抗生素或有過侵入性操作。COPD患者長期大劑量接受抗生素治療,使自身正常菌群受到破壞,呼吸道防御功能的減弱以及臨床侵襲性的操作等都給真菌的入侵創(chuàng)造了好的條件。COPD伴真菌感染臨床病死率相對普通的COPD患者較高,主要通過病史、臨床癥狀、影像學(xué)檢查以及實(shí)驗(yàn)室檢查等進(jìn)行。通過藥敏實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):沒有內(nèi)含子的A型對5-氟胞嘧啶耐藥率高于含有內(nèi)含子的B型和C型,這或許與25SrDNA中I型內(nèi)含子的存在會降低白假絲酵母菌對5-FC的耐藥性有關(guān);C型未出現(xiàn)對兩性霉素耐藥菌株,敏感率高于A型和B型;C型對氟康唑、伊曲康唑的耐藥率高于A型和B型;B型對伏立康唑耐藥率高于A型和C型。
白假絲酵母菌是人類最重要的條件致病性真菌,用PCR分型的方法對其分型,快速、簡便、重復(fù)性好。了解不同基因型別的白假絲酵母菌耐藥情況,有助于發(fā)現(xiàn)易感菌株和易感基因,對研究真菌感染情況、指導(dǎo)臨床用藥有重要的指導(dǎo)意義,對白假絲酵母菌的流行病學(xué)研究有重要價(jià)值。
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