PCR荧光探针法联合DNA微阵列芯片法检测在肺结核诊断和治疗中的应用
杜彦霖
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杜彦霖,. PCR荧光探针法联合DNA微阵列芯片法检测在肺结核诊断和治疗中的应用[J]. 医学研究杂志,2024. DOI:.
摘要: 目的:探究PCR荧光探针法联合DNA微阵列芯片法检测在肺结核的效果。方法:选择2022年1月-2023年9月我院收治的60例肺结核患者为观察组,同期60例健康体检者为对照组,对两组患者分别进行痰涂片抗酸染色、血清结核抗体及PCR荧光探针法结核分枝杆菌检测。再采用DNA微阵列芯片法将PCR荧光探针法检出结核分枝杆菌的痰液进行结核耐药性检测,比较三种方法的诊断效能。结果:PCR荧光探针法诊断肺结核的灵敏度、特异度、阳性预测值,准确度高于涂片抗酸染色、血清结核抗体检测,差异有统计学意义(P<0.05);应用DNA微阵列芯片法检出利福平敏感18例,耐药6例;异烟肼敏感22例,耐药7例;双重耐药3例。结论:PCR荧光探针法联合DNA微阵列芯片法在检测肺结核时能够提高结核分枝杆菌的阳性率,且检测速度快速,为肺结核的早期发现、早期治疗提供了有力支持。
关键词: PCR荧光探针法;DNA微阵列芯片;肺结核
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肺结核是一种由结核分枝杆菌引起的传染病,主要侵犯肺部,但也可能侵犯其他部位。肺结核传染性强,主要通过空气中飞沫传播[1]。患者咳嗽、打喷嚏或讲话时,痰中含有结核分枝杆菌,当健康人接触到这些飞沫,就可能感染肺结核。肺结核的症状常包括长期咳嗽、咳痰带血、胸痛、体重下降、乏力、发热等[2]。准确、快速地诊断和治疗肺结核对于控制疫情蔓延和提高患者生存率具有重要意义。聚合酶链反应(PCR)荧光探针法和DNA微阵列芯片法是两种高灵敏度、高特异性的检测技术[3],本文旨在探讨这两种技术在肺结核诊断和治疗中的应用价值。现报告如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选择2022年1月-2023年9月我院收治的60例肺结核患者为观察组,男女比35:25,年龄22~80岁,平均50.47±4.74岁;同期60例健康体检者为对照组,男女比33:27,年龄25~81岁,平均51.02±4.28岁。两组患者的一般资料比较(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1痰涂片抗酸染色法:采集患者早晨第一次咳出的痰液作为样本。将处理过的痰液样本均匀地涂布在干净的载玻片上。将涂片通过火焰加热进行固定,使用石炭酸复红染色剂覆盖涂片,加热染色,通常是在火焰上方加热几分钟直到染料开始蒸发。使用酸性酒精冲洗涂片以去除未结合的染料。之后使用对比染色剂复染涂片。使用油浸镜下观察涂片,寻找呈红色的杆状结构(抗酸杆菌),而背景中的其他细胞或物质则被染成浅蓝色或无色。如果观察到典型的抗酸杆菌,那么结果被认为是阳性的,表明存在结核分枝杆菌或其他抗酸杆菌。如果没有观察到抗酸杆菌,则结果为阴性。

1.2.2PCR荧光探针法:从采集的样本中提取出包含结核菌DNA的物质,利用PCR(聚合酶链式反应)技术,在PCR反应管中加入提取的DNA样本、引物和荧光探针。PCR会在不断变高温和低温的条件下,使目标DNA序列进行多次复制,扩增出足够数量的目标DNA片段。PCR过程中引入的荧光探针会与PCR产物结合,产生荧光信号。当PCR扩增出目标DNA时,在检测设备中可以检测到荧光信号,表明待测样本中存在结核分枝杆菌。根据荧光信号的强度和特定的荧光信号模式,可以确定样本中是否含有结核分枝杆菌,并进一步分析结核分枝杆菌的数量。

1.2.3结核抗体检测:采集患者3ml静脉血,将血液样本中的血清与红细胞、白细胞等成分分离。将分离出的血清样本放入特定的检测试剂盒中,进行结核抗体检测。在反应板的反应孔中间,依次加入2滴封闭液、40μl血清标本、6滴洗涤液、2滴金标液、6滴洗涤液,等待薄膜吸入。薄膜中间有红圆点为阳性,否则为阴性。

1.2.4DNA微阵列芯片法:首先,需要采集患者的痰液样本,并提取出其中的核酸(DNA或RNA)。将提取的核酸在实验室中标记,将标记的DNA样本与DNA微阵列芯片上固定的特定基因片段进行混合,并允许它们进行杂交反应。对芯片进行洗涤步骤,以去除未杂交的DNA,只保留与样本DNA杂交的DNA片段。利用专用设备对芯片进行扫描,检测标记物质的荧光强度。每个基因片段的荧光信号强度将显示样本中特定基因的表达水平,从而可用于识别结核菌等相关基因。对从芯片上获取的数据进行分析和解释,比较被检测样本中的基因表达与正常对照样本,以便发现不同水平的基因表达,从而帮助诊断和研究相关疾病。

1.3疗效观察

①比较痰涂片抗酸染色、血清结核抗体及PCR荧光探针法检测结果及诊断效能。②统计DNA微阵列芯片法检测利福平和异烟肼耐药性结果。

1.4统计学方法

数据采用SPSS20.0统计学软件分析处理,计数资料采用率(%)表示,行x2检验,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,行t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

PCR荧光探针法诊断肺结核的灵敏度、特异度、阳性预测值,准确度高于涂片抗酸染色、血清结核抗体检测,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1-2。

表1三种检测方法检测结果比较(%)

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表2三种检测方法检测诊断效能比较(%)

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应用DNA微阵列芯片法检出利福平敏感18例,耐药6例;异烟肼敏感22例,耐药7例;双重耐药3例。

3讨论

肺结核是由结核分枝杆菌感染肺部所引起的一种慢性传染病。这种疾病在全球范围内都非常普遍,特别是在发展中国家更为常见[4]。肺结核可以通过空气中的飞沫传播,比如当感染者咳嗽、打喷嚏、说话或唱歌时,会将含有结核杆菌的微小飞沫释放到空气中,其他人吸入这些飞沫后就有可能被感染[5]。传统的肺结核诊断方法如痰涂片、痰培养等方法存在一定的局限性,如检测时间长、敏感性低等。随着分子生物学技术的发展,PCR荧光探针法和DNA微阵列芯片法等检测技术在肺结核诊断和治疗中的应用越来越广泛。

PCR荧光探针法是一种敏感、快速、特异的方法,可以在短时间内检测出结核分枝杆菌的基因片段,从而为肺结核的诊断提供依据。在治疗过程中,PCR荧光探针法可以用于检测患者痰液中的结核分枝杆菌,以评估治疗效果和预测治疗失败的风险。DNA微阵列芯片法可以同时检测大量基因的表达水平,从而为肺结核的诊断、治疗和预后评估提供丰富的信息。通过分析基因表达谱,可以发现与肺结核发病、进展和治疗相关的分子标志物,为肺结核的个体化治疗提供依据[6]。

本研究发现,PCR荧光探针法结合DNA微阵列芯片法在检测肺结核方面具有显著的优势。首先,PCR荧光探针法能够高度特异性地检测结核分枝杆菌的存在,通过对其特定基因序列的扩增和检测,准确性较高,避免了误诊的问题。与传统方法相比,其阳性率明显提高,为早期肺结核患者的发现提供了重要支持。其次,结合DNA微阵列芯片技术,可以同时检测多个基因片段,加快了检测速度。这种高通量的检测方式,使得在极短的时间内就能获得大量的检测信息,对于早期发现、早期治疗肺结核病例至关重要。此外,该技术还具有较高的灵敏度和特异性,能够有效区分不同亚型的结核分枝杆菌,有助于个性化治疗方案的制定[7]。

综上所述,PCR荧光探针法结合DNA微阵列芯片法的应用,不仅能够提高肺结核的检测阳性率,还能够在更快速、更准确地对肺结核进行检测和诊断,从而提高患者的治疗效果和生存率。

参考文献

[1]黄欢,曾勇,张正龙.对比分析PCR结核分枝杆菌DNA检测与常规痰涂片对结核菌检出情况[J].黑龙江医药,2024,37(03):658-660.

[2]刘炜钊,冼英杰,李秀群.荧光定量PCR法与涂片抗酸染色法在活动性肺结核早期诊断中的应用价值[J].中国社区医师,2023,40(34):70-72.

[3]孙天文,王晓艳.荧光定量PCR检测结核分枝杆菌DNA与涂片抗酸染色在肺结核诊断中应用比较[J].深圳中西医结合杂志,2023,33(16):62-64.

[4]王晓红.PCR荧光探针法联合DNA微阵列芯片法检测在肺结核诊断和治疗中的应用[J].中国当代医药,2021,28(32):173-175+179.

[5]曹佳伟,邹南南,江国峰,纪海玲,李同霞.PCR-荧光探针法与RNA恒温扩增法对肺结核诊断的价值[J].精准医学杂志,2019,34(02):167-169.

[6]崔玉姣,吴少玲,鞠小妍,苏湛,魏雯雯,赵春亭.PCR荧光探针法诊断急性白血病化疗后结核1例并文献复习[J].青岛大学学报(医学版),2019,55(05):617-618+623.

[7]秦万,王琼,王明栋,张娟,徐勇,周伟才.RNA恒温扩增法与PCR-荧光探针法在含结核菌菌量较少标本中检出率的比较[J].贵州医药,2019,43(09):1457-1459.