,,,国际检验医学杂志2018年3月第39卷第5期 IntJLabMedMarch2018Vol3.9No5.
论著·临床研究
MALDI-TOFMS用于临床微生物检验中常见菌鉴定的应用探讨
()遵义医学院医学检验系,贵州遵义563000
张丽丽,周守瑜,陈世鹏,乔 森△
*
目的 通过比较两种微生物鉴定系统基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(和 摘 要:MALDI-TOFMS)
,评价MAVitek2ComactLDI-TOFMS在临床常规分离微生物中的应用价值。方法 对比MALDI-TOFp致病菌的检出频次。结果 MA在2LDI-TOFMS较Vitek2Comact菌库中新增205种菌株,015年5月至p
筛选出MA统计该院自2MS和Vitek2Comact系统的菌种数据库,LDI-TOFMS菌库中新增菌种,015年5p
月MA以及高置信度鉴定临床常见LDI-TOFMS投入使用起至2016年12月新增菌种被检出的菌株及频次,
且MA2016年12月临床微生物检验中共检出206次,LDI-TOFMS系统高置信度鉴定4种临床常见致病菌共
准确度高,更能满足临床微生物检验的需求,适于更广泛地286例。结论 MALDI-TOFMS菌种数据库更大、投入到临床微生物鉴定的应用中。
:/DOI10.3969i.ssn.1673-4130.2018.05.006j
()文章编号:1673-4130201805-0534-04
关键词:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱; 微生物鉴定; 分离鉴定
文献标识码:A
中图法分类号:R-331;R446.5
rationmicrooranismbomarinwokindsofmicrooranismidentificationsstemMALDI-TOFMSandgycpgtgy
:AbstractObective ToevaluatethealicationvalueofMALDI-TOFMSssteminclinicalroutinesea-ppypj
*
AlicationofMALDI-TOFMSforidentificationofcommonbacteriainclinicalmicrobioloicaltestppg
ZHANGLili,ZHOUShouu,CHENShienQIAOSen△ypg,
(DeartmentolinicalLaboratorZuniMedicalCollee,Zuni,Guizhou563000,China)pfCy,ygyandfreuencfnewstrainsdetectedfromMa015whenMALDI-TOFMSwasputinusetoDecemberqyoy2
2016,andthefreuencfdetectionofcommonpathoenicbacteriawithhihconfidencewerecounted.Resultsqyogg
, Therewere205morenewstrainsintheMALDI-TOFMSlibrarcomaredwithVitek2Comact.Fromypp
,Ma015toDecember2016,206timesweredetectedinclinicalmicrobioloicalexaminationand286casesif4y2g,clinicalmicrobioloicalexaminationandissuitableforwideralicationinclinicalmicrobialidentification.gpp
:;KeordsMALDI-TOFMS; microoranismidentification isolatedmicrooranismsggyw 对临床致病细菌进行快速且准确的鉴定和诊断
并监测其流行情况,及时向临床提供治疗方案和控制感染,是临床微生物检验的首要任务。目前病原菌鉴定方法大致可以分为两个大类:表型鉴定法和基因型鉴定法,前者作为微生物鉴定的传统手段目前应用较为广泛。传统微生物鉴定方法主要是建立在形态学、生态学、细胞生理学和生物化学水平上,临床以应用简称VVitek2Comact全自动微生物分析系统(itekp
)最为常见,但V2Comactitek2Comact存在操作pp
*
)。基金项目:国家自然科学基金资助项目(31560325
Vitek2Comact.Methods ThebacterialseciesdatabaseofMALDI-TOFMSsstemandtheVitek2Com-ppy
,,actsstemwerecomaredthenewstrainsfromMALDI-TOFMSlibrarerescreenedoutandthenumberpypyw
kindsofclinicalcommonpathoenicbacteriawereidentifiedbLDI-TOFMSsstemwithhihconfi-gyMAyg
,dence.Conclusion MALDI-TOFMSstraindatabaseismoreaccurateandlarewhichcanmeettheneedsofg
]1
。而基因型鉴定法相对繁琐和检测周期长等缺陷[
通过分子生物学方法将细菌的检测与鉴定引入核酸和蛋白质等大分子水平,具有重大意义,但同样有检测时间长、成本高、检测效率不高等缺点。
)是近年来迅速发展壮大起来的一种新型软TOFMS
电离质谱技术,用于分析非挥发性生物大分子,目前在Comact相比较,MALDI-TOFMS具有菌种对照库涵p
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-
各个领域应用广泛。尤其在菌株鉴定方面,与Vitek2
:张丽丽,女,主管技师,主要从事临床微生物及分子生物学方面的研究。 △ 通信作者, 作者简介:E-mail173995724@q.com。q
():2018,395534-536.
]张丽丽,周守瑜,陈世鹏,等.国际检验医学杂志, 本文引用格式:MALDI-TOFMS用于临床微生物检验中常见菌鉴定的应用探讨[J.
,,,国际检验医学杂志2018年3月第39卷第5期 IntJLabMedMarch2018Vol3.9No5.
·535·
续表1 菌种对照库新增数量较多菌种
盖较广、准确度高、高通量、易于操作和重复性好等优点。遵义医学院附属医院临床微生物实验室于2015年。本文通过比对MA统(法国梅里埃)LDI-TOFMS和
筛选出MAVitek2Comact系统的菌种库,LDI-TOFp并统计临床微生物检验中临MS菌库中新增的菌种,
床样本自2015年5月MALDI-TOFMS投入使用起至2016年12月新增菌种被检测出的频次及MALDI-引入MALDI-TOFMS全自动快速微生物质谱检测系
菌种单胞菌属葡萄球菌属镰刀菌属合计
数量(n)751015
探讨TOFMS快速鉴定临床常见菌的种类及数量,MALDI-TOFMS在常见菌鉴定方面的临床应用价值,现报道如下。
2.2 新增菌种检出频次 2015年5月至2016年12
月的临床分离菌株中新增菌种共检出2包括革06次,兰阴性菌7革兰阳性菌1真菌类9次,分8次,14次, 资料与方法
.1 一般资料属医院临床微生物实验室自 本研究所有样本均来自遵义医学院附月临床分离菌株应用MALDI-20T1O5年FM5月至S的检测结果2016年,1其2
中同一患者重复分离出同一菌株不重复计入。
.2 仪器与试剂埃),统(MALDI-TOF MAMS(LVD2I-.0T)O及FVMitSek2C(
法国生物梅里ompact系羟基肉桂酸V7.01)菌种对照库(.3 方法CHCA全国临床检验操作规程)
。,检测靶板,基质液为α-氰基-4-
》要求进行菌株的分 按照《离培养,分别采用MALD定t。ek2C比对oMAmpaLcDt系统对临床常规分I离-T菌OF株进MS和i行鉴的菌种库,筛选I出-TMOAFLMDIS和-TOFVitek2Compact系统学院附属医院临床微生物实验室自k2Compact菌种数据库新增的菌种MS菌种数据库较
ite,统计遵义医201被检出的菌株及频次I-TOFMS投入使用起至,以及高置信度鉴定临床常见致病2016年12月该新增菌种中5年5月MAL-菌的检出频次,剔除同一患者重复分离的菌株。 结1 新增菌种 果
. MALDI-TOFM种,e其k2C中同om属pa新ct系统菌种对照库共新增了S菌种对照库相对it增数量超过5种的菌株包括20乳5种菌杆菌属、酵母菌属、分枝杆菌属、青霉菌属、放线菌属、曲霉菌属、双歧杆菌属、梭菌属、单胞菌属、葡萄球菌属、镰刀菌属,见表表11 。
菌种对照库新增数量较多菌种
菌种数量(n)乳杆菌属2酵母菌属11分枝杆菌属18青霉菌属110放线菌属5曲霉菌属8双歧杆菌属5梭菌属
6
枝杆菌5次。见表表2 2。
新增菌种检出频次
菌种菌株频次(n革兰阴性
微黄奈瑟菌*1)沃克曼柠檬酸杆菌332生痰二氧化碳嗜纤维菌3变形肥杆菌2埃氏拟杆菌5维龙假单胞菌4豪泽变形杆菌
革兰阳性
短稳杆菌*131
惰性乳杆菌5卷曲乳杆菌5布氏乳杆菌8德氏乳杆菌3混淆魏斯氏菌多毛棒状杆菌152苏黎世放线菌3龋齿放线菌2龋齿罗斯菌3丙酮丁醇梭菌
1真菌
霍尔姆假丝酵母菌*3诺维吉假丝酵母菌2弯曲隐球菌*3土生隐球菌
1分枝杆菌
堪萨斯分枝杆菌*3耻垢分枝杆菌
合计
2062 注:
*表示致病菌或条件致病菌2.3 较高的鉴定置信度 MALDI-TOFMS对来自
临床常见致病菌中奈瑟菌、沙门菌、肺炎链球菌、单增
李斯特菌等的鉴定优于传统鉴定方法[2
]到99%以上。遵义医学院附属医院临床,微鉴定率可达
生物实验
室MS20鉴定以上致病菌的频次为15年5月至2016年12月使用肺炎链球MA菌LDI-TO沙F
门菌群65次,淋病奈瑟菌46次,单增李1斯54次,特菌次,共286次。见表3。
21
1111VVD22V·536·
表3 4种鉴定置信度达99%以上的常见致病菌
标本来源痰液粪便尿道分泌物粪便、静脉血
154654621
99.999.899.999.9
,,,国际检验医学杂志2018年3月第39卷第5期 IntJLabMedMarch2018Vol3.9No5.
菌则不能得到准确的鉴定结果,从而影响报告的发出和精准的抗感染治疗。根据MALDI-TOFMS检测
出的2发现其中微黄奈瑟菌、短06例新增菌种分析,稳杆菌等为条件致病菌,短稳杆菌主要来源于患者的痰液标本,容易在老人或小孩免疫力低下时发生感染导致急性炎症;而堪萨斯分枝杆菌是毒力最强的非结核分枝杆菌,是肺部非结核分枝杆菌感染的最常见病因此,应用MA17.0%,LDI-TOFMS能够对其进行准确鉴定十分关键。目前,MALDI-TOFMS菌种对照库正在不断更新扩大,对检测更多的新增菌种带来
菌种
肺炎链球菌沙门菌群淋病奈瑟菌单增李斯特菌
数量(n)检测置信度均值(%)
3 讨 论
目前Vitek2Comact全自动微生物分析系统在p临床微生物实验室应用广泛,主要用于临床病原微生物标本的检测及药敏鉴定。但Vitek2Comact全自p动微生物分析系统存在菌种对照菌库不全、一次性可
原菌。本次统计新增菌种中条件致病菌的检出率为
检测的标本数量少等缺点[3
]浓度菌液(如淋病奈瑟菌0.5麦氏单位),若;有检测标本时需调配固定
菌落较小或难以挑取的标本,、肺炎链球菌等,则会增加菌液配制的难度和时间,从而影响结果发出。现今临床微生物实验室日均标本接收量不断增长,菌种鉴定需求扩大,应用Vitek2Comact全自动微生物分析仪检测到未知菌种,或遇到菌p落不纯、生化反应结果不符等问题时,则需对鉴定的结果进行复查,加大了操作人员工作量,更重要的是延长了报告发出时间。MALDI-TOFMS是利用激光照射标本,
使待检标本与基质液基质从激光中吸收能量使标本解吸CHCA形成共结晶薄膜(基质/标本结晶),,标本分子发生电离;形成的离子在仪器的电场作用下加速飞过飞行通道,离子的质荷比与飞行时间呈正比,通过计算到达检测器的飞行时间而测出质荷比,再通过专用软件分析比较,与数据库中的肽指纹图谱进行比对,从
而得出所需的鉴定结果[4
]展的研究中,和鉴定[]织定位[7]
、MALDI-TOF。M而在疾病诊断与发生S在生物标志物的发掘
、发
56]
等方面都有了初步研究结果病原微生物的鉴定和分型[。
、靶蛋白的组与自动微生物分MALDI析-T仪O是F通MS不同,过传统的Vi细te菌k2C生化o反mp
应act全得出鉴定结果,检测前需要调配固定浓度的较纯菌液,操作因人而异,鉴定卡耗材较多且同步还需进行致病菌毒力实验等辅助分析方法进行鉴定。而OFMS鉴定一个标本平均耗时较短,
一次MA性L可DI对-涂抹于靶点上92个标本进行检测,
操作简单(检测时可将标本直接,与基质液进行反应)、只需要单个菌落标本就可以进行检测。对引起大叶性肺炎、淋病、食物中毒、败血症等疾病的肺炎链球菌、奈瑟菌、沙门菌、单增李斯特菌等临床常见致病菌的鉴定置信度可达到99.8%以上,真正达到了快捷、高通量和高精准的检测要求。更重要的是,MALDI-TO了205种菌株,V包ite括k2C许多o不mp常act系统菌种对照库新增FMS现有菌种对照库相对见的非致病菌、条件致病菌及致病菌,而这类微生物在统菌种数据库中无法查到,若临床标本中含有此类细
Vitek2Comp
act系的方便也是传统检测方法无法达到的。周宋元等[
8]在研究中发现对于非发酵菌MALDI-TOFMS鉴定
结果与对少见1非6S发rR酵N菌A序列分析符合率高,可以提高临床鉴定的准确率。LUO等[9]认为
MALDI-T链O球F菌M、S在对非肠杆菌科革兰阴性杆菌、葡萄球菌、肠球菌及芽孢杆菌的鉴定均超过
V得到了王冰等itek2Comp
a[1c0t]
,的证实表现出优异的鉴定水平。另外统计期间内对。这一点也于临床常见致病菌中奈瑟菌、沙门菌、肺炎链球菌、单增李斯特菌等共99.8286例临床样本的鉴定置信度均值均达到
致%以上,进一步说明病菌的鉴定优于MA传统LD鉴I-T定O方F法MS对临床常见。近年来,
FOTHERGILLA等[11]及MALDI-TOFMS直接从阳性血培养鉴定LAVERGNE等[1
2]
应用,
大大缩短了鉴定菌血症/败血症病原菌的时间。
综上所述,MALDI-TOFMS具有菌种对照库大,鉴定准确度高,标本检测通量高等优点,与2Comact相比更能满足临床微生物检验诊断V的ite需k
求,极大地提高了微生物鉴定和感染性疾病的诊断水p
平。随着MALDI-TOFMS菌种数据库的不断更新扩大,MALDI-TO。FMS更适于广泛地投入到临床微生物鉴定应用中参考文献
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