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细菌感染检测

时间:2022-04-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:引起人类致病的病原体约有数百种以上,而细菌感染所致的疾病占首位。细菌引起的感染可分为外源性和内源性感染两种类型。因此,根据临床细菌感染发生的变化趋势,建立准确、快速的检测方法,有利于提高临床医生对细菌感染疾病的早期诊断、调整用药方案、降低疾病死亡率等。

感染是病原体与宿主在一定条件下相互作用而发生的一种病理过程。凡由病原体侵入人体所致的疾病,统称感染性疾病(infection diseases)。感染的病原体包括细菌、病毒、真菌、寄生虫、支原体、衣原体、螺旋体等。引起人类致病的病原体约有数百种以上,而细菌感染所致的疾病占首位。凡能引起人类疾病的细菌,统称为病原菌或致病菌(pathogenic bacterium)。细菌在人体内寄生、增殖并引起疾病的特性称为细菌的致病性或病原性(pathogenicity)。致病性是细菌种的特征之一。

细菌(bacterum)为原核细胞型(prokaryotic cell type)微生物,形状细短,结构简单,主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,无典型的细胞核(无核膜和核仁),有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构,不进行有丝分裂。绝大多数细菌的直径大小在0.5~5μm。可根据形状分为三类,即球菌(coccus)、杆菌(bacillus)和螺形菌(spirillar bacterium)。还有一种利用细菌的生活方式来分类,分为两大类:自养菌和异养菌,其中异养菌包括腐生菌和寄生菌。广义的细菌也包括放线菌、螺旋体、立克次体、支原体和衣原体等微生物。细菌是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体,是大自然物质循环的主要参与者。

细菌引起的感染可分为外源性和内源性感染两种类型。内源性感染是人体内正常菌群中的细菌,如大肠埃希菌、肠球菌、某些真菌等在一定条件下引起的感染:①由于机体的防御功能减弱,引起自身感染。例如皮肤黏膜受伤(特别是大面积烧伤)、身体受凉、过度疲劳、长期消耗性疾病等,可导致正常菌群的自身感染。②由于正常菌群寄居部位的改变,发生了定位转移,也可引起感染性疾病。如下呼吸道、腹膜、泌尿道等感染。内源性感染的细菌可称为条件致病菌。外源性感染是由于外界细菌侵入人体,如志贺菌、结核分枝杆菌等引起的感染。

随着社会进步和临床医学的不断发展,条件致病菌引起的感染、医院感染不断地增加,新的细菌、多重耐药菌引起的感染陆续出现,以前的感染性疾病(如淋病、结核等)又重新流行。使得临床对这些疾病的诊断治疗出现了一定的困难。因此,根据临床细菌感染发生的变化趋势,建立准确、快速的检测方法,有利于提高临床医生对细菌感染疾病的早期诊断、调整用药方案、降低疾病死亡率等。细菌感染传统的检测方法主要包括涂片、分离培养、鉴定等,由于细菌在分离培养过程中需要一定的时间进行细菌的纯培养,鉴定也需要固定的时间,因此出报告的时间较慢,很多时候不能满足临床诊断治疗的需要。随着现代医学的发展,细菌感染的检测也向准确、快速、便携发展,分子生物学检测、免疫学检测以及生物芯片技术等的出现,为细菌POCT的检测增加了新的内容。

细菌感染的检测方法主要包括以下几种。

1.涂片检查 临床标本或分离培养物涂片检查是病原学诊断最简单易行的方法。可为进一步做生化反应、血清学鉴定等提供参考依据。通过对涂片的显微镜观察,可以初步了解标本中病原体的有无及大致的数量、种类、染色特征,如是球菌或杆菌;有无荚膜或芽孢;有无抗酸杆菌和脑膜炎奈瑟菌等均可作出初步诊断。

(1)不染色标本的检查:不染色标本的检查通常用于观察细菌的动力及运动情况,在显微镜下根据细菌的折光率与周围环境不同进行观察,根据其运动的情况判断细菌是否具有鞭毛,用以判断某些特殊的细菌。例如在暗视野显微镜下观察细菌的运动,结合制动试验等诊断粪便中的霍乱弧菌。

(2)染色标本的检查:常用的细菌染色法有革兰染色法(Gram stain)和抗酸染色法。细菌经染色后,可在普通光学显微镜下看到细菌的形态和某些特殊的结构,据此可对细菌进行初步判断和鉴定是革兰阳性还是革兰阴性,是球菌还是杆菌等。如在脑脊液直接涂片中发现革兰阴性双球菌,肾形凹面相对,且在吞噬细胞内外,则可初步认定为:“找到革兰阴性双球菌,形似脑膜炎奈瑟菌。”

2.分离培养与鉴定 根据采集的临床标本的类型在选择或非选择性培养基上分离培养,观察细菌的菌落形态、生化反应、毒素产生等,同时用免疫血清鉴定未知的细菌,确定致病菌的属、种和血清型等。

(1)分离培养:分离培养是从临床标本中检查鉴定细菌非常重要的第一步,只有从含有许多杂菌的标本中分离出目的菌,才能对目的菌进行鉴定。

(2)鉴定:根据纯培养细菌的染色形态、生长特性、生化反应等结果,对分离培养的细菌进行鉴定。

3.分子生物学诊断 PCR技术直接扩增病原体基因的保守序列,配合DNA探针杂交、DNA序列分析、基因芯片技术等,检测临床标本中或分离培养物中细菌的核酸,可以对感染的细菌做出明确的诊断、分类、基因分型等。分子生物学诊断可以用于细菌的快速鉴定、分类鉴定、细菌毒素的检测等。几乎所有致病菌的基因都可直接从标本中进行扩增后检测而不受其他非致病菌的影响,特别是对分离培养较困难的细菌(如结核分枝杆菌)的鉴定更有实际意义。

4.免疫分析 免疫分析的基本原理是检测抗原抗体反应形成的复合物。免疫分析的固相成分与固定的抗体相关,捕获抗原后与标记抗体结合以做定性和定量分析。用于POCT免疫分析的检测技术包括胶体金技术、乳胶标记、荧光标记技术和酶联免疫吸附技术等。近年来免疫分析的方法广泛运用于细菌感染的检测,操作方法简单、快速、便于携带,由于试验不受检测环境的影响,缩短了检测时间,而为临床细菌感染性疾病的早期及快速诊断治疗争取了有效的时间和空间。如用金标法或乳胶凝聚法对结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌、白色念珠菌等进行检测。

此外,C反应蛋白(C reactive protein,CRP)测定与降钙素原(procalcitonin,PCT)检测可以快速反映人体细菌感染的状况,能够鉴别细菌与病毒感染,特别是在微生物学检查较慢或不能检查时更有意义。此类试验简单,只需少量末梢血,数分钟后即可出结果,对细菌感染性疾病的诊断治疗具有十分重要的意义,在国内外受到广泛的关注。

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