LAMP在下呼吸道感染病原菌快速检测中的临床应用

雷星 龙丽

[摘要] 目的 利用環介导等温扩增检测（loop mediated isothermal amplification，LAMP）即呼吸道病原菌核酸联合检测法（13联）分析痰标本病原菌的检出情况，为临床诊疗提供病原学循证依据。方法 选取2022年1月至12月铜仁市人民医院收治的1642例下呼吸道感染患者作为研究对象，采集痰标本/肺泡灌洗液进行LAMP（13联）检测，分析呼吸道病原菌检出情况及其与性别、年龄、季节的关系。结果 13种呼吸道病原菌的总体检出率男性明显高于女性（P<0.01）。在不同年龄组中，3～6岁患者流感嗜血杆菌和肺炎链球菌的检出率、6～18岁患者肺炎支原体的检出率、>60岁患者耐甲氧西林葡萄球菌、嗜麦芽窄食单胞菌和肺炎克雷伯菌的检出率均明显高于其他组（P<0.05）。在不同季节组中，肺炎链球菌和肺炎衣原体好发于春季，肺炎支原体在秋节感染率最高，差异均具有统计学意义（P<0.05）。结论 LAMP可快速检测出病原菌，为下呼吸道感染的预防及临床诊疗提供病原学依据。

[关键词] 下呼吸道感染；常见病原菌；环介导等温扩增检测

[中图分类号] R743.3      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2024.12.014

Clinical application of LAMP in rapid detection of pathogens in lower respiratory tract infections

LEI Xing， LONG Li

Department of Laboratory， Tongren City Peoples Hospital， Tongren 554300， Guizhou， China

[Abstract] Objective Loop mediated isothermal amplification （LAMP） was used to detect the distribution of pathogens in sputum samples，namely combined nucleic acid detection of respiratory pathogens （13 pairs）， so as to provide provide reference for clinical accurate diagnosis and treatment. Methods A total of 1642 patients with lower respiratory tract infection admitted to Tongren City Peoples Hospital from January to December in 2022 were selected. Each patient collected sputum specimens/ bronchoalveolar for detection by using LAMP （13 pairs）. The detection of pathogenic bacteria in respiratory tract and the relationship with sex， age and season were analyzed. Results The overall detection rate of 13 respiratory pathogens was significantly higher in males than in females （P<0.01）; In different age groups， the detection rates of Haemophilus influenzae and Streptococcus pneumoniae in patients aged 3-6， Mycoplasma pneumoniae in patients aged 6-18， and methicillin-resistant Staphylococcus aureus， Streptococcus maltophilus， and Klebsiella pneumoniae in patients aged over 60 were significantly higher than those in other groups （P<0.05）; In different seasonal groups， Streptococcus pneumoniae and Chlamydia pneumoniae were more prevalent in spring， while Mycoplasma pneumoniae had the highest infection rate in autumn， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion LAMP can be used to detect the pathogen rapidly and provide the basis for clinical diagnosis and treatment.

[Key words] Lower respiratory tract infection; Common pathogens; Loop mediated isothermal amplification

下呼吸道感染是由病毒、细菌、支原体、衣原体等病原菌入侵呼吸道引起的临床常见的感染性疾病，在世界十大疾病死率中排名第4位。尽早启用有效的干预措施对下呼吸道感染的防治具有重要意义[1]。由于不同病理生理条件下病原菌存在流行病学差异，影响疾病早期的诊疗，因此快速、高效的检测手段显得尤为重要。目前病原菌监测主要采用传统的细菌分离培养法，该方法用时长、操作复杂，且阳性率低，难以满足临床的诊疗需求[2]。环介导等温扩增检测（loop mediated isothermal amplification，LAMP）作为一种新兴检测技术，扩增效率高、反应时间短、特异性强，可快速、准确地检测出下呼吸道感染病原菌（包括单一和混合的病原菌感染），极大弥补了传统方法的不足。本研究应用LAMP（13联）检测1642例疑似下呼吸道感染患者样本中13种常见病原体，分析研究其分布特点，为临床诊疗提供询证依据。

1  资料与方法

1.1  一般资料

收集2022年1月至12月在铜仁市人民医院门诊及住院部就诊的1642例急性下呼吸道感染患者作为研究对象，其中男1002例，女640例；年龄0～89岁。纳入标准：①首发症状以发热，咳嗽、咳黄脓痰为主；②白细胞总数和（或）中性粒细胞比例增高；③胸部影像学提示有下呼吸道感染表现。排除标准：具有非感染原因如心力衰竭、肺水肿等或病毒所致的下呼吸道的影像学表现。本研究经铜仁市人民医院伦理委员会审批通过（伦理审批号：TSYGJZ2021-5），所有患者均签署知情同意书。

1.2  方法

1.2.1  痰标本的采集  痰标本的采集需在各病区专业护士的指导下进行，对昏迷或咳痰能力差无法自主咳痰者采用纤支镜或肺泡灌洗法采集。痰液留取成功后由专业人员涂片染色并在低倍镜下观察，以白细胞>25个/LP，鳞状上皮细胞<10个/LP，或鳞/白比例<1∶2.5为判定标准，若不合格则重新留取。

1.2.2  检测方法  提取痰标本中的核酸后使用呼吸道病原菌核酸检测试剂盒（北京博奥晶典生物技术有限公司）及配套软件、运用LAMP（13联）进行检测，以阳性检出率为统计指标分析呼吸道病原菌的检出情况及与性别、年龄、季节之间的关系。

1.3  统计学方法

采用SPSS 26.0統计学软件对数据进行处理分析。计量资料以均数±标准差（）表示，比较采用t检验；计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，比较采用c2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  病原菌的检出情况

1642例患者中903例患者的病原菌检测结果为阳性，病原菌检出率为54.99%，排名前5位的病原菌分别为流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌。其中检测出1种病原菌的患者534例，占比59.13%；检测出2种病原菌的患者317例，占比35.11；检测出3种及以上病原菌的患者52例，占比5.76%；见表1。

2.2  病原菌与性别的关系

1642例患者中男1002例，女640例，男性患者阳性率为58.69%（588/1002），高于女性患者的49.21%（315/640），差异有统计学意义（c2=14.133，P<0.01）；其中男性患者的流感嗜血杆菌、耐甲氧西林葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌检出率均高于女性患者，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3  病原菌与年龄的关系

将患者按年龄划分为0～3岁（n=1028）、3～6岁（n=211）、6～18岁（n=83）、18～60岁（n=162）、>60岁（n=158）5个年龄组，病原菌在上述5个年龄组中的检出率比较，差异有统计学意义（c2=17.124，P<0.01）；其中流感嗜血杆菌、肺炎链球菌以3～6岁最多见，耐甲氧西林葡萄球菌、嗜麦芽窄食单胞菌及肺炎克雷伯菌在>60岁的老年人群检出最多，肺炎支原体感染在6～18岁的青少年中较为突出，差异均有统计学意义（P<0.05），见表3。

2.4  不同季节病原菌检出情况

以春、夏、秋、冬4个季节分组，患者检出的阳性率分别为46.75%（88/189）、60.56%（253/418）、51.75%（227/438）、58.82%（351/597），差异有统计学意义（c2=18.714，P<0.01）。除嗜肺军团菌外，其余12种呼吸道病原菌在4个季节均有检出，其中肺炎链球菌和肺炎衣原体好发于春季，肺炎支原体在秋节检出率最高，阳性率比较差异有统计学意义（P<0.05），见表4。

3  讨论

1642例痰标本中共检出阳性标本903例，总阳性率为54.99%，检测出1种病原菌的患者占比59.13%，2种及以上病原菌的患者占比40.86%；多为6岁以下儿童，可能与患儿年龄偏小、免疫力较差有关[3]。检出排前5位病原菌分别为流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、耐甲氧西林葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌，男性患者总体阳性率为58.69%，高于女性患者的49.21%，与段肖丽等[4]研究基本一致；其中男性患者流感嗜血杆菌、耐甲氧西林葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌的检出率均高于女性患者，差异有统计学意义，与顾锦等[5]报道一致。有研究表明吸烟、饮酒、手卫生管理是男性比女性更容易发生下呼吸道感染的3个重要因素，尽早戒烟、戒酒及正确的洗手方式等可很好地预防下呼吸道感染，尤其是对于老年男性患者[6]。

本研究中，13种呼吸道病原菌在0～3岁、3～6岁、6～18岁、18～60岁及>60岁5个年龄组的检出情况存在显著差异，其中流感嗜血杆菌、肺炎链球菌以3～6岁的学龄前儿童最多见，这与李岩等[7]研究基本一致。流感嗜血杆菌和肺炎链球菌为13种病原菌中检出最多的2种病原体，3～6岁儿童由于呼吸系统发育相对欠完善、免疫系统发育尚未健全，体质普遍偏弱；加之与同龄儿童间的接触较多，更容易受呼吸道病原菌的感染，群体间的交叉感染风险也较大。研究发现加强户外活动锻炼，每天的运动时间超过3h，均衡饮食及疫苗接种均可减少儿童呼吸道感染的发生[8]。同时尽早查明病原菌，合理使用抗菌药物对儿童呼吸道感染的治疗及减少细菌的耐药也非常关键[6]。耐甲氧西林葡萄球菌、嗜麦芽窄食单胞菌及肺炎克雷伯菌在>60岁的老年人群检出最多。该类患者的痰标本多来源于呼吸内科、重症医学科、神经外科等，患者的基础疾病多、病情重、住院时间长，医院获得性感染机会增加，与2021年全国细菌耐药监测报告数据基本吻合[9]。

在春、夏、秋、冬四季中，患者的病原菌阳性检出率分别为46.75%（88/189）、60.56%（253/418）、51.75%（227/438）、58.82%（351/597），差异有统计学意义。除嗜肺军团菌外，其余12种病原菌在四季均有检出。其中肺炎链球菌好发于春、冬季，在夏季检出率明显下降，提示春、冬季尤其要加强对肺炎链球菌防控措施，可在春、冬季提前接种肺炎链球菌疫苗，及时提供有效的主动免疫，降低发病风险；肺炎支原体在夏、秋季的检出率较为突出，在冬季检出率出现回落，春季的检出率最低，与左丽娜等[10]研究基本一致。郑素娟等[11]研究发现，肺炎支原体对温、湿度比较敏感，夏季温、湿度骤然升高，助长其繁殖和传播，增加感染机会；加上夏季人们室外活动减少，使病原体更易侵入人体。定时打开门窗自然通风，减少空调的使用，可有效降低室内空气中微生物的数量；同时佩戴口罩、保持有效安全社交距离（1m以上）也是减少肺炎支原体感染简单、有效的方法。

综上所述，通過对2022年铜仁市人民医院疑似下呼吸道感染患者病原菌数据进行分析，病原菌的分布在性别、年龄、季节方面存在显著差异，利用LAMP可快速检测下呼吸道感染的病原菌，为临床预防及诊断、尽早启动针对性抗感染治疗提供可靠依据，值得深入探讨和应用。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

[参考文献]

[1] LI Z J， ZHANG H Y， REN L L， et al. Etiological and epidemiological features of acute respiratory infections in China[J]. Nat Commun， 2021， 12（1）： 5026–5030.

[2] 陈鹏翔. 重症医院获得性肺炎的病原菌检测方法对比及病原学特点[D]. 西宁： 青海大学， 2020.

[3] 白思远， 郭素香， 陈慧. 儿童反复呼吸道感染危险因素的Meta分析[J]. 中华医院感染学杂志， 2021， 31（12）： 1811–1816.

[4] 段肖丽， 周漫， 郭晓倩， 等. 12828例疑似下呼吸道感染患者病原体检测结果分析[J]. 国际呼吸杂志， 2022， 42（13）： 1013–1019.

[5] 顾锦， 郭会， 周围， 等. 环介导等温扩增技术在下呼吸道感染常见病原体检测中的应用[J]. 临床检验杂志， 2021， 39（1）： 12–16.

[6] GBD 2019 LRI Collaborators. Age-sex differences in the global burden of lower respiratory infections and risk factors， 1990–2019： Results from the Global Burden of Disease Study 2019[J]. Lancet Infect Dis， 2022， 22（11）： 1626–1647.

[7] 李岩， 韩光跃， 姜彩肖， 等. 河北省石家庄地区住院儿童肺炎病例病原谱及流行特征分析[J]. 国际病毒学杂志， 2021， 28（1）： 23–27.

[8] 关宏岩， 赵星， 屈莎， 等. 学龄前儿童（3～6岁）运动指南[J]. 中国儿童保健杂志， 2020， 28（6）： 714–720.

[9] 佚名. 2021年全国细菌耐药监测报告（简要版）[R/OL]. 北京： 国家卫生计生委合理用药专家委员会， 2021. https：//www.carss.cn/Report/Details？aId=862.

[10] 左丽娜， 陈碧， 陈玉玲， 等. 利用核酸恒温扩增技术检测下呼吸道感染病原菌的分布特征[J]. 中国校医， 2021， 35（2）： 93–96.

[11] 郑素娟， 张雅洁. 2018–2020年广州市海珠区肺炎支原体感染的流行病学分析[J]. 国际检验医学杂志， 2021， 42（14）： 1765–1768， 1772.

（收稿日期：2023–06–18）

（修回日期：2024–04–03）