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概述丨感染性疾病的检测

2019-10-1| 编辑: 面气灵| 查看: 417| 评论: 0|来源: 石头道科普

摘要: 有史以来,人类与传染病的抗争,使传染病学、微生物学、免疫学、临床免疫学检测等学科逐步形成和完善。虽然近半个世纪来,随着人类对传染病的认识不断加深和防治措施的不断完善,传染病已不是人类疾病最主要的疾病了 ...


有史以来,人类与传染病的抗争,使传染病学、微生物学、免疫学、临床免疫学检测等学科逐步形成和完善。虽然近半个世纪来,随着人类对传染病的认识不断加深和防治措施的不断完善,传染病已不是人类疾病最主要的疾病了。但新发传染病仍然层出不穷(埃博拉、HIV、SARS、禽流感等),原传染病也有死灰复燃的迹象(结核、狂犬病、登革热等),抗生素滥用导至的耐药性细菌,使得传染病仍然不能忽视。对感染性病原体的检测及相关疾病的诊断、治疗和预防,至今仍是临床检验的主要任务之一。

实验室检查可直接对微生物进行检测(如:肉眼观察、利用显微镜观察、病原体在培养基上生长)或者间接对微生物进行检测(如抗体检测)。培养通常是明确微生物的金标准,但是结果可能要在数天或数周后才能得到,并且不是所有的病原体都可以通过培养得到。当一种病原体得到培养及鉴定后,实验室就可以评估其对抗微生物药物的敏感性,即药敏试验。与此同时,可通过检测微生物的抗原或者人产生的抗体诊断感染。有时也用分子生物学的方法来检测特定的耐药基因等。



微生物感染检测

一般的检测手段包括:

  • 显微镜检查:主要包含各种染色,进行形态等的直接观察。

  • 微生物培养:明确微生物的金标准,但耗时较长,并且不是所有病原体都可以培养。

  • 免疫学试验:通过测定微生物本身(抗原)或者免疫系统所产生的抗体判断是否感染,这种方法尽管灵敏度较低,但却是很多POC检测的基础。

  • 核酸为基础的鉴定方法:通过测定DNA/RNA来检测微生物,是目前成长速度最快的方法。主要分为扩增法和测序法。也常用于检测微生物的耐药性和基因突变。

  • 非核酸鉴定方法:主要包括各种质谱、色谱等检测方法。


显微镜检查

革兰染色是通过细菌能保留紫色晶体染剂(革兰阳性)或不能保留(革兰阴性)以及细胞的形态学(杆菌或球菌)和细胞的排列(丛状、链状、二倍体)来将细菌分类。可以根据这些特征最终确定抗生素治疗方案。其它染色方法还有荧光染色、抗酸染色、胶态碳染色、抗酸染色、赖特染色等。

革兰染色可以检出多种病原体,并且通常在许多可疑的感染性疾病的诊断中被使用。然而由于通过这些试验可能使得一些病原体被遗漏,当出现可能被遗漏的情况时,需要对怀疑的病原体进行特异性的检测(如特异染色或特异培养基)或建议实验室选择更多有针对性的试验进行检测。



培养

培养是指微生物在一种有营养的固体或液体培养基上面或里面生长,使得微生物的数量增加从而更利于鉴定。培养也可以更加容易进行抗微生物制剂敏感性试验。虽然大多数标本都接种于普通培养基上(如血或巧克力琼脂),但有些需要一些特殊环境才可以培养,并且需要选择适宜的环境对微生物进行培养。



药敏实验

药敏试验是通过将一种微生物浓缩后使其与特定的经过浓缩的抗微生物药物接触,以确定该抗微生物制剂针对该种微生物的易损性。药敏试验可用于细菌、真菌和病毒。以核酸为基础的方法通过测定测定耐药基因或者突变来检测耐药性。然而,虽然已经发现了一定数量的类似基因,但是它们的出现并非都导至耐药的发生。并且,由于可能有新的突变或者其他耐药基因出现,因此特定基因的存在并不能决定药物的敏感性。


目前,利用微流控技术来进行药物的梯度稀释并进行微生物药敏实验较火,但似乎少有见到相关的产业化产品出现。



免疫学试验

免疫学试验检测病人标本中病原体的原理为:用抗原来检测针对病原体的抗体或用抗体来检测病原体的抗原。这种方法尽管灵敏度不够,但在POCT,病情筛查和监控等有很大的用处。



以核酸为基础的鉴定方法

分子鉴定已经在临床上越来越普遍的被应用,其快速得到的鉴定结果使患者能够得到特定的抗菌治疗,从而避免因经验性治疗导至的疗程延长以及潜在的不合理用药。以核酸为基础的方法通常具有高特异度、高灵敏度,可用于检测所有种类的微生物,并可快速提供结果。


此类试验包括目标序列的扩增(如聚合酶链反应[PCR]、反转录-PCR[RT-PCR]、链置换扩增技术、转录扩增)、信号扩增(如分支DNA测定法、杂交捕获)、探针扩增(如连接酶链反应、裂解酶-侵入、循环探针)、或者扩增后分析(如扩增产物的序列测定、微点阵分析、以及实时PCR进行解链曲线分析)。



以非核酸为基础的鉴定方法

以非核酸为基础的鉴定方法包括手工的方法、自动化系统法或者色谱法。微生物的组成成分或者产物可以通过使用高效液相色谱仪(HPLC)或者气体色谱仪进行分离和鉴别。色谱法可用于鉴别需氧和厌氧菌、分枝杆菌以及真菌。试验的准确性依赖于对样本进行培养的条件以及基本数据的质量,因此该项试验欠准确或者是不完整的。


质谱法可以检测一份标本中不同质量的各种蛋白质。特定病原体具有独特的蛋白质,因此相关蛋白质的质量以及丰富的蛋白质数量有时可以用来鉴定微生物。这种方法的优点是,微生物可以在一小时内被鉴定(传统方法可能需要24至48小时)来鉴定。基质辅助激光解析飞行时间(MALDI-TOF)的质谱分析法已被用于鉴定细菌(包括杆菌,酵母和霉菌)。


感染性疾病的诊断主要类别


感染状况总体检测

在感染时的应急状态,可通过检测C反应蛋白、降钙素原、白细胞计数及一些细胞因子如白细胞介素6等来判断感染的类型、状况及跟踪治疗状况。尽管这种方法无法区分具体是那种微生物感染,但对于快速判断病情,监控治疗状况非常有效,比如在重症监护室进行脓毒症的检测。



呼吸系统感染性检测

呼吸道及肺部感染是呼吸系统疾病的重要组成部分。我国肺结核的患病人数居全球第二,其中有500W患者,传染性的就有150W。呼吸道感染可由病毒、细菌引起,常见细菌有葡萄球菌、链球菌、流感嗜血杆菌、卡他莫拉菌、肺炎克雷伯菌等,病毒有流感病毒、腺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒、柯萨奇病毒等。呼吸系统感染性由于很难从患者症状判断何种病原体感染,基因检测是目前最火,也是最有效的检测方法。



消化系统感染性检测

人体消化系统的微生物感染性疾病是仅次于呼吸系统感染的严重常见病、多发病。许多病原细菌、真菌、病毒均可直接或间接地位于人体消化系统感染,引起消化系统疾病。其中各种肝炎病毒、轮状病毒、诺如病毒、肠道病毒、霍乱、腺病毒、血吸虫等最为常见。



血液系统感染性检测

血液系统感染最出名的就是人免疫缺陷病毒感染,因会引起艾滋病,死亡率极高。除HIV以外,登革病毒、汉坦病毒、EB病毒、弓形虫和疟原虫等也会引起血液系统感染。



泌尿生殖系统感染性检测

泌尿及生殖系统感染因会由性接触传播,且由于现阶段我国性教育普遍缺乏,使得这种感染常常让人难以启齿。除了梅毒、淋病、软下疳等“花柳病”,还包括HPV、HIV、念珠菌等多达20余种。泌尿生殖系统感染性检测通常对女性的危害要高于男性,其检测方法除了常用的培养法、免疫法和核酸检测外,还有细胞涂片等检测方法。



中枢神经系统感染性检测

引起中枢神经系统感染的病原很多,一般细菌、病毒、真菌等。中枢神经系统感染包括:流行性乙型脑炎、单纯疱疹病毒脑炎、腮腺炎脑膜炎,流行性脑脊髓膜炎、肺炎球菌脑膜炎、流感嗜血杆菌脑膜炎、金黄色葡萄球菌脑膜炎等化脓性脑膜炎及隐球菌性脑膜炎等。从脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)中检测微生物的分子试验的可行性和使用率与日俱增,是诊断这种感染的重要途径。


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