——-——220——-—— Chin J Lab Dia耶,February,2007。Vol ll,N0.2 文章编号:100r7—4287(20Cr7)o2—0220—03 16SrRNA基因在诊断慢性 非细菌性前列腺炎中的应用 任应鹏,喻长法,张仙森 (台州市第一人民医院,浙江台州318020) .摘要:目的探索快速可靠的检测慢性非细菌性前列腺炎细菌感染的新方法。方法应用PeR方法检测70例 慢性非细菌性前列腺炎患者的前列腺液和尿道拭子中细菌16SrRNA基因。用PeR技术扩增实验室保留株1O株的 16SrRNA基因,以人类基因组DNA、HBV-DNA和白色念珠菌为对照,检测该方法的特异性;采用倍比稀释法进行该方 法的灵敏度检测。结果细菌16SrtlNA基因的检出率在前列腺液中和尿道拭子中分别为54.3%和7.1%,差异有显 著意义(P<0.01)。对所测细菌株均获得920 bp扩增产物,而与人基因组DNA、HBV.DNA和白色念珠菌无交叉反应; PeR最低能检测1.5 106/L大肠杆菌DNA。结论慢性非细菌性前列腺炎患者的前列腺液中有细菌16SrtlNA基因的 检出。其病因可能与细菌感染有关。PeR具有快速,特异性和敏感性高的特点。关键词:16S核糖体核糖核酸;聚合酶 链反应;前列腺炎 中图分类号:11697 .33 文献标识码:A Applie ̄of 16SrRNA genefor the diagn0sis ofchronic abaeter ̄l prDs蛐 RENIqng-peng,l, c ̄-fa,ZItANC,Xian- 3e .( £people’s hospl,tol ofTai如u,Tai ̄u 318020,China) Ab!血_act:Objecitve To study a rapid and tellable method for the detection of bacteria infective in ehmnle abaetefial pmstati- tis.Me ̄ls PeR was used to detect bacterial 16SrRNA gene signal inⅡlss and urethr ̄swabs of70 mien with ehwnic a! ̄eterial pr ̄tatltls;16SrRNA gene of ten I ̄eterial species were amplified with P(=R,by using human genome DNA、HBV-DNA and e ̄tida al- Neans缸∞m 她;  ̄mitMty test w踞done bry the meth ̄t of gradual dilution. uHs P ̄itive rate of baeteriel 16SrRNA gene inEPSs alld urethral swabs sa【llpleswere 54.3%and 7.1%,respectively(P<0.01).The bacterial specieswere ampliifed and the products were920 bpinkngtll,but human genomeDNA、HBV-DNA and eandi&albie ̄s sl ̄wed no ampliife ̄on products.Sen- siifvity test showed that it could detect as low as1,5 10 ̄/L of E.coli DNA.Condud帆 Bacterial 16SrRNA gene si hob been detectedin EPS ofl ̄dentswith chronic abaet ̄al pmstatitls.Bacterialinfee ̄nis possible rededto chl切1ic ̄eterial pmst ̄itis.The methyl 0f P(=R is mpjd and hig}dy speeit ̄and sensitive in detecting the existence of bacterial 16SrRNA gene. 1(ey words:16SrRNA;p01)rrrlerase elan reaction;pr ̄tatitis (Chin Jlab晰,20O7,11:022o) 检出机体内存在病原菌是诊断细菌性感染疾病 腺炎的患者7O例,年龄18—64岁,平均34.5岁。 的重要指标。到目前为止,临床确立细菌性感染的 1.1.2标本收集和保存在无菌条件下取尿道分 诊断仍依赖于细菌培养法,但有些细菌在常规和特 泌物拭子和前列腺按摩液,将尿道拭子和前列腺液 殊环境中很难生长,不易通过细菌培养来鉴定。近 分别用无菌水洗脱后一20℃保存。 年来分子生物学技术迅速发展,以聚合酶链反应 1.1.3菌株和人基因组DNA、HBV—DNA、白色念珠 (PCR)技术的应用尤为广泛…。本研究应用PCR技 菌来源菌株来源于我院检验科微生物室保存的常见 术特异性扩增细菌16SrRNA基因方法,对临床诊断 引起前列腺炎的菌株1O株,包括:大肠埃希氏菌、肺 为慢性非细菌性前列腺炎患者的前列腺液和尿道拭 炎克雷伯氏菌、奇异变形菌、铜绿假单胞菌、枯草杆 子作细菌16SrRNA基因检测,取得了较好的结果,现 菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌,沙门氏菌、志贺 报道如下。 氏菌、溶血葡萄球菌。白色念珠菌、HBV—DNA和人 1材料与方法 类基因组DN由台州学院微生物教研室提供。 1.1材料 1.1.4引物设计用PCR引物设计软件primer 5.0 1.1.1标本来源标本来源于我院泌尿外科门诊2 设计2条引物。上游为5 AGAGTITGATCCTG. 005年1月一2006年1月诊断为慢性非细菌性前列 GCI' ̄_AG3 ;下游为5"CCGWAATrCCITI ̄AGTIT3 ,扩 维普资讯 http://www.cqvip.com
中国实验诊断学2OO7年2月第ll卷第2期 ・--—-221---—— 增产物长度为920 bp。 1.1.5试剂与仪器DNA提取试剂、PCR反应试剂 盒、引物合成均由宝生物工程(大连)公司提供,琼脂 珠菌、HBV DNA和人类基因组DNA无相应条带,表 明其无相应产物。见图1。 糖购于上海华美生物工程公司,96OO型PCR反应仪 器购于美国Perkin elmer公司,DYY-UI型稳压稳流 电泳仪为北京六一仪器厂产品,Gel doe 1000型凝胶 图象处理系统购自美国BIO—PAD公司,KR-CZT-B2 Class II Biosafety Cabinet超净工作台购自杭州科锐净 化成套设备有限公司。 1.2实验方法 1.2.1模板DNA提取DNA提取试剂盒由大连宝 生物工程公司提供,主要步骤为:10株实验室保存 待检菌株于血平板上37℃培养18—24小时,挑取 0.5 cm大小的菌落溶于200 raTE中,再加入40O l 裂解液。,3 蛋白酶K混匀,55℃水浴1 h;加入600 氯仿混匀,10000 ̄/min离心2 min,取500 l上清 液移至1.5 Tnl离心管中,加入500 沉淀液混匀,室 温放置2 min,10000 r/min离心2 min;吸去上清液, 立即加入100 l的1.2 mol/L Nacl,轻轻震荡至DNA 样品完全溶解,加入3 RNA酶A,37℃作用10 min 后,再加入300 4 ̄C预冷的无水乙醇,一20℃放置 10 min,10000 r/rain离心5 mln。弃乙醇层,用70% 乙醇洗涤1次:倒置室温干燥10 arin,100 1,IE溶解 DNA。前列腺液、尿道拭子DNA提取方法同上。 1.2.2 PCR反应体系总体积为50 l。包括:25 mmol/L Mgcl2 4 l,2.5 mn ̄l/L dNTe8 4 ,10 Buffer 5 ,20 wnol/L引物各1 ,5 U/ul Taq酶0.25 ,模 板5.0 l,加双蒸馏无菌水至5O l。94℃预变性5 min,94℃变性30",60℃退火.45 ,72℃1 min共循环 35次,最后延伸5 min。 1.2.3 PCR扩增产物分析将PCR产物3 m与l l上样缓充液混匀后,加样于1.3%琼脂糖凝胶(含 溴化乙锭),100 V电压电泳30 min,将电泳后的琼脂 糖凝胶置于凝胶图象分析仪上,紫外线透射扫描观 察并拍照。 1.2.4敏感性检测按倍比稀释法l0倍递减稀释 大肠杆菌并提取其DNA,然后PCR扩增并电泳,检 测其敏感性。 1.2.5统计学处理数据采用 检验。 2结果 2.1实验室保存的1O株菌所分离的16SrRNA基 因PCR扩增结果被检测的lO株菌进行PCR扩增 后,均获得阳性条带,与DNA Marker DL-2000相对 照,其扩增产物长度为920 bp。而对照组的白色念 1.DNA MarkerDL-2(X ̄,2—11分别为大肠埃希氏菌、肺炎克 雷伯氏菌、奇异变形菌、铜绿假单胞菌、枯草杆菌、金黄色葡 萄球菌、表皮葡萄球菌,沙门氏菌、志胡氏菌、溶血葡萄球菌, 12—14分别为白色念珠菌、HBV.DNA和人类基因组DNA,15 为阴性对照。 2.2 70例前列腺液和尿道拭子PCR扩增结果见 表1。 表1 70例前列腺液和尿道拭子PCR扩增后16SrRNA结果 70例前列腺液16SrRNA阳性率为54.3%(38/ 70),尿道拭子阳性率为7.1%(5/70),有显著性差异 (p<0.01) 2.3 PCR敏感性检测用无菌双蒸馏水按倍比稀 释大肠杆菌悬液,然后提取DNA进行PCR扩增,电 泳后在1.5 1(y5/L处有条带,其后面继续稀释的无 相应条带,表明PCR可检测低至1.5 l(y6/L。见图2 ll lT 广_ :EI’‘ 50’J 2 ・ 1’ 1 1.DNA Markor ×10 。/L,41.5×]O ̄/L,5.1.5×lOS/L,61.5×mT/L..,7.1.5 ×10S/L.8—12<1.5×z0s 维普资讯 http://www.cqvip.com
一222— 3讨论细菌感染目前主要的诊断方法为细菌培 养,但由于费时及阳性率低,使其在临床诊断应用上 受到一定限制,特别是一些培养条件较为苛刻的细 菌,一些实验室无法培养出其阳性结果。近年来基 因诊断技术在临床上应用13趋广泛,特别是PCR给 生物医学带来光明的前景。 细菌16SrRNA由可变区和保守区交叉排列组 成,保守区序列在所有细菌菌种中高度一致,而可变 区序列则随菌种的不同有较大的变化,本研究利用 16SrRNA基因这一特点,在16SrRNA基因保守区内 设计了一对引物L2J,此引物能够扩增所有细菌的 16SrRNA基因相应片段而得到920bp的DNA片段。 由于人类基因组DNA、白色念珠菌、病毒等都不存 在高度保守的16SrRNA序列,所以用此法检测细菌, 不会与真菌,病毒和其它病原体发生交叉反应。从 前列腺液和尿道拭子结果可以看出,前列腺液内检 出细菌16SrRNA阳性率显著高于尿道拭子,两者有 显著意义(P<0.O1),说明前列腺液流经尿道时没 有被污染,只要前列腺液内能检出16SrRNA,则可认 为其内存在细菌。 慢性非细菌性前列腺炎是泌尿科的一种常见 病 J,随着生活方式的改变,有不断上升的趋势。由 于其病因不明,临床表现多种多样,个体差异大,给 诊断和治疗带来很大困难,是泌尿外科中较为棘手 的疾病 ]。传统的诊断方法中,以细菌培养来划分, 若培养出细菌,则为细菌性前列腺炎;若未培养出细 菌,则为非细菌性前列腺炎。但众所周知,细菌的培 养生长受众多条件的限制,比如:培养前用过抗生索 等药物、培养基、温度、湿度、培养时间、技术人员的 操作熟练程度都起到了不可估量的影响,所以只凭 前列腺液培养来区分细菌性前列腺炎和非细菌性前 列腺炎并不合适。从本次实验可以看出,54.3%非 细菌性前列腺炎患者的前列腺液中检出了 Chin J lab Dia即。Februsrv。20a7。Ⅷ11,No.2 16SrRNA,说明许多非细菌性前列腺炎患者的前列 腺液中存在细菌【55,因此有必要对传统的非细菌性 J前列腺炎做一新的认识。PCR技术具有高灵敏度 (最低可达1.5 1(y6/L),高准确度等诸多优点[6-9】, 能检测出传统培养方法无法检测出的细菌的存在, 指导临床医师经验用药,具有及为广泛的应用前景。 本实验研究表明,16SrRNA基因PCR技术可作 为慢性非细菌性前列腺炎的病原学存在的诊断依 据,它具有灵敏、快速、准确可靠等诸多优点,因此在 临床中具有广泛的应用价值。 作者简介:任应鹛(1969一),男,主管技师,研究生,主要从事 于分子生物学方面的研究。 参考文献: [1]Bingen EN。1.ambeWZechovske P,Mariani.Km'kdjiav C,et a1.Bacteiral counts in cerebrsopinal lfuid 0fwith I 1in 8[J].Clin Microbiol Infeet Dis,1990.9(1):278. [2]Kawa ̄M。Mat ̄tem E,Kanda H。et 1a.16S ribosom la l based anlay. 8i8 ofbacterila diversity in puriifed wlltcr used in pllaITn aceutical 13tisnu- faeturing pmeesses byPCR and denaturing gradient geleletmphzresis[J]. Appl Enviorn Micmbiol,2O02.68:699. [3]郭应禄.李宏军,主编.前列腺炎[M].北京:人民军医出版社, 2OO3.79—98. [4]周立权,沈明.慢性骨盆疼痛综合症前列腺液16SrRNA基因检 测及临床意义[J].中华男科学.20O3,9(4):263. [5]胡小朋,白文俊.慢性前列腺炎细菌及免疫学研究[J].中华泌尿 外科杂志,2/)02,32(1):29. [6]刘政军,朱雪阳,蒋先镇.慢性非细菌性前列腺炎患者前列腺液革兰 阴性菌16SrRNA基因检测[J].中华泌尿外科杂志.砌.24(7):枷. [7]Ashok K Yada,,,CG Wilson,PL hssad,d 1a.Polyraerase chain ll ̄gtioII in rapiddiagnosis 0f眦mat日】sepsis[J].Ideine Pediatircs,2OO5.42:861. [8]BarIlcB ,Bhstara S,Tubbs RS,et a1.Polyraerase e ̄liu t ̄va.gtion for the rapid detection 0f cerebrsopinal fluid shunt Or ventriculsotomy infections [J].Neurcmtrgery,2005。57(6):1237. [9]Shang S,Chen G,Wu Y,et 1a.Rapid idagnosis of bacterila sepsis iwth PCR ampliifcation and micmarray hybriidzatino in 16SrRNA t ̄e[J].Pe- diatr Res,2OO5,58(1):143. (收稿日期:2006一o4—23)
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