肺炎支原体的实验室检测技术研究进展
2022-11-21周立中
周立中
滨州市人民医院 山东 滨州 256610
肺炎支原体(Mycoplasma pneumonia,Mp)是一种介于细菌与病毒之间﹑在有氧或无氧环境中均能独立存活的最小病原微生物,主要通过呼吸道飞沫或气溶胶传播,是引起社区获得性肺炎的重要病原体之一[1]。Mp感染早期临床症状与其他细菌和病毒感染肺炎无明显区别,多见剧烈咳嗽﹑发热(常为稽留热)﹑畏寒﹑头痛和咽痛[2-3],且对作用一般细菌细胞壁的抗生素,如青霉素﹑头孢菌素等不敏感,必须需选用抑制蛋白质合成的大环内酯类﹑氟喹诺酮类﹑四环素类抗生素进行治疗。因此,Mp的早期实验室检测对合理选用抗生素治疗具有重要意义。目前Mp实验室检测方法主要有分离培养﹑抗原检测﹑抗体检测和基因诊断技术检测等。
1 分离培养
Mp分离培养作为传统的检测手段,是判断Mp感染的“金标准”。Mp分离培养常以牛心消化液为基础另加20小牛血清及新鲜酵母浸液制成液体或固体培养基,初次分离需要孵育7~15d,待培养基指示剂由粉红色变黄色后,及时转种于固体平板培养基,5%CO2环境中培养1~2周可长出菌落直径小于0.5mm的荷包蛋样菌落,以此可初步诊断,再进一步进行生化反应和血清学鉴定。Kashyap等[4]认为采用咽拭子或痰液标本进行Mp分离培养是目前检测Mp感染的可靠方法之一,但是Mp分离培养对培养环境要求较苛刻,耗时长,一般培养分离阳性率不高,难以作为临床常规项目开展。近年来,Puppe等[5]研发出快速检测Mp的培养基,它是利用Mp生长代谢产物让培养基液体中指示剂从红色变成澄黄色来判断Mp生长,快速培养法直接检测Mp病原体,且培养基中富含高营养和快速生长因子,标本中含有微量的病原体就可迅速增殖,大大缩短了培养时间。还有研究报道,该方法检测Mp的假阳性率较高,但容易被细菌和真菌污染而造成假阳性,故该方法特异性还有待进一步提高,因此有必要在培养48h作第一次判定结果后转种进一步做一般细菌培养。
2 抗原检测
Mp抗原检测方法包括对流免疫电泳(counter immunoelectro-phoresis)﹑免疫印迹(immunoblot-ting)和抗原捕获EIA(antigen capture enzym eimmunoas-say),这些方法操作耗时费力,敏感性较低,并且检测过程中需Mp特异性抗体,不适于临床检测。Miyashita N等[6]以不同菌株Mp单克隆抗体作为包被物,采用双抗体夹心ELISA检测Mp抗原,同时以PCR法作平行测定,结果显示两种方法无显著性差异。该方法具有快速﹑简便﹑灵敏度高﹑特异性强等诸多优点,并且和其它支原体没有交叉反应,但同时亦需要特异性好﹑效价高的Mp单克隆抗体,所以未能广泛普及,目前市场还尚无商品化的Mp抗原检测试剂盒。
3 血清学检测
Mp感染机体后,经过免疫反应体内可产生特异性的IgM﹑IgG类抗体,其中IgM抗体在感染1周后可检测出阳性,3~4周后达高峰,能作为早期感染的诊断指标。IgG抗体出现较迟,其浓度峰在Mp感染后的第5周,一般提示有既往感染,单独检测意义不大。Mp血清学检测主要包括非特异性抗体试验和特异性抗体试验[7]。
3.1 非特异性抗体试验
Mp感染机体后,血清中除出现特异性抗体外,还存在刺激机体产生的非特异性冷凝集素。该凝集素能与O型Rh阴性红细胞在4℃条件发生凝集反应,血清滴度≥1:64,判为阳性,效价越高或者双份血清效价呈4倍以上,提示近期Mp感染的可能性较大[8]。非特异凝集试验操作简单,但其特异性相对较低,除Mp感染患者外,如流感病毒﹑立克次体和腺病毒等感染也会产生冷凝集素,造成假阳性,因此该方法只可作为辅助诊断Mp感染的方法。
3.2 特异性抗体试验
Mp 特异性抗体试验包括补体结合试验 (Complement fixation test,CFT)﹑颗粒凝集试验 (particle agglutination test,PAT / PA)﹑间接血凝试验 (indirect hemagglutination test,IHT)﹑问接免疫荧光试验 (Immuno-fluorescence test,IFT)和酶联免疫吸附试验 (Enzyme Linked Immunosorbent Assays,ELISA)。
3.2.1 CFT试验
CFT试验是最早应用于Mp实验室常规诊断的试验方法。Mp的抗原糖脂成分可刺激机体产生特异性抗体,与Mp抗体结合后形成固有补体使之不发生溶血反应。该方法以Mp糖脂类抗原为标记物,检测血清中是否存在Mp抗体,其中抗体效价呈倍增长,或单份血清效价≥1:64~1:128者有诊断价值,通常用双份血清试验可判定Mp感染是否处于急性期或恢复期。刘方鹤等[9]报道CFT试验反应稳定,敏感性和特异性均好,但较为烦琐,且以检测IgM抗体为主,不能检测IgG等抗体,初次感染时出现阳性率高,再感染者容易出现假阴性,并且在老年体弱患者中,因此,即使CFT试验呈阴性也不可以排除Mp感染,故临床应用较少。
3.2.2 PA试验
PA试验是采用致敏粒子与试验血清进行孵育发生凝集的血清学试验。双份血清(间隔2周)抗体滴度呈4倍或4倍以上上升或降低或抗体滴度持续>1:160时,均可确诊为Mp感染,这是目前国际公认的标准。我国学者靳冰等[10]研究结果显示PA试验灵敏度为96.4%,特异性为100%,以及准确度为97.9%,说明PA试验特异性强,操作简便,适用于临床快速诊断,但该方法采用的Mp进口试剂价格昂贵,窗口期不能被检测,易造成漏检。
3.2.3 IHT试验
IHT试验主要用于检测IgM抗体,在微量凝血板上被检血清与血清对照,其余各孔加致敏红细胞后震荡混匀,红细胞凝集程度在“++”﹑血凝抗体滴度≥1:32以上即有诊断意义[11]。李正秋等[12]报道,IHT实验的灵敏度为97.5%,显著高于ELISA检测法86.5%,其特异性70.9%不及ELISA检测法91.5%,二者联合检测可提高检测阳性率。该试验操作方法相对简单﹑快捷,但因其特异性不高,且与生殖道支原体存在交叉反应而未推广。
3.2.4 IFT试验
IFT试验是标记免疫技术中发展最早的一种。该法以培养基中生长的Mp菌落制作抗原印片,与被检血清(Mp—IgM﹑IgG抗体)孵育形成抗原抗体复合物,再用抗抗体的荧光标记抗体着色,荧光显微镜下观察,效价>1:16为阳性。有学者报道IFT试验检测Mp感染阳性率为64%,灵敏度为98.3%,特异性为87.5%,明显优于快速培养基法(阳性率26%,灵敏度为33.3%,特异性为85%),两方法比较而言,该方法特异性较高,但需购置荧光显微镜才能观察,只适用于一般实验室[13-16]。
3.2.5 ELISA试验
ELISA试验利用酶标记抗体作为标志物,并将提纯的Mp膜蛋白P1﹑P116或P30抗原。吸附在固相载体表面,再用洗涤液将游离成分洗除,最后加入TMB底物后显色来判断结果。ELISA法是国内应用较为成熟的实验方法,目前临床上多应用商品化试剂盒来进行快速简便检测,Narita Mitsu等[17]研究认为ELISA法具有较好的准确度和特异性,可分别高达96%﹑98%,优于CFT法,是诊断Mp感染实用可靠的手段,并且敏感﹑快速,适合于各级临床实验室,可作为Mp感染的常规检测方法。
4 分子生物学检测
自1980年以来,通过实验室和临床研究,证实了聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术检测Mp感染的可靠性,目前PCR技术也是国内外发展较快的检测支原体的方法之一。PCR可分为普通PCR﹑实时荧光定量PCR,而普通PCR容易被污染而出现假阳性;实时荧光定量PCR具有快速,特异性强,灵敏度高等特点且无交叉反应现象,对Mp感染的诊断价值优于普通PCR法。运用实时荧光定量PCR技术检测患者痰液﹑咽拭子﹑支气管灌洗液中的Mp-DNA,通过高温加热使模板的两条DNA链解链后,引物分别与模板DNA和荧光探针一起退火,通过基因扩增技术,可以在短时间内使含量极低的核酸片段扩展至数百万个拷贝,可检出≥10cfu/mL的Mp。研究[18-24]发现,PCR诊断Mp感染的阳性率为73%,明显高于培养法25%,但血清学阳性率为98.5%,PCR灵敏度不及血清学,但特异性能达到97%,在Mp感染早期诊断优于培养法和血清学试验。PCR技术大大提高了检测特异性,并且可了解Mp在患者体内感染及自我复制的情况,对早期检测Mp感染具有重要意义口。但其过于敏感,操作不当或环境因素容易受到污染会导致结果出现假阳性或假阴性,另外该技术要求特殊仪器设备,较高的人员素质,所以在县级医院中难以普及。
5 展望
综上所述,基于分离培养﹑抗原检测﹑抗体检测和基因诊断技术为Mp感染的诊断提供了非常有效的检测手段,但迄今为止还尚无统一的Mp实验室检测方法。由于各种检测技术参差不齐,各种检测手段都有优缺点,建议根据临床要求,选择合适的检测方法,如Mp初筛可选用灵敏度较高的ELISA法﹑确诊可采用特异性较好的分子生物学诊断方法,同时还可采用多种检测手段结合可提高Mp感染阳性检出率。相信随着Mp基础研究的深入以及检测技术的进一步发展,必将发现新的Mp检测靶点,并开发出更加特异﹑敏感的检测方法,从而能够准确﹑快速地诊断Mp感染。