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PCR扩增法检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的mecA基因

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维普资讯 http://www.cqvip.com ・566・ 东医学2008年4月第29卷第4期 Guangdong Medical Journal Apr.2008,Vo1.29,No.4 PCR扩增法 检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的 mecA基因水 王敏 范婧 李先平 中南大学湘雅二医院检验科(长沙410011); 中南大学湘雅医学院医学检验系2002级(长沙410013) 【摘要】 目的应用mecA基因PCR扩增法检测耐甲氧西林金黄色葡萄球茵(MRSA)。方法对临床分离 的84株金黄色葡萄球茵,应用mecA基因PCR扩增法鉴定MRSA,并与苯唑西林纸片扩散法和头孢西丁纸片扩散 法进行比较。结果84株金黄色葡萄球茵中,41株金黄色葡萄球茵的mecA基因扩增呈阳性,其中有1株表现为 对苯唑西林敏感;苯唑西林纸片扩散法检出42株阳性,其中有2株mecA基因呈阴性。头孢西丁纸片扩散法与 PCR扩增法的试验结果完全符合。结论mecA基因PCR扩增法可以准确、快速判定MRSA。 【关键词】mecA基因 耐甲氧西林金黄色葡萄球茵PCR 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是医院感染的重要病 葡萄糖产酸。②耐甲氧西林金葡菌的鉴定(药敏纸片 原菌,对常用的包括甲氧西林在内的多种抗生素广泛 扩散法):将临床分离得到的金黄色葡萄球菌用无菌生 耐药。其主要耐药机制是mecA基因编码低亲和力的 理盐水配制成约为0.5麦氏浊度的悬液,无菌棉签蘸 青霉素结合蛋白2a(penicillin bindingprotein 2a, 取菌液均匀涂布于MH琼脂表面,然后将含30 g/片 PBP2a)所致。本研究利用PCR技术对金黄色葡萄球 头孢西丁和1 g/片苯唑西林的药敏纸片贴于其上, 菌的mecA基因进行检测来鉴定MRSA,并与药敏纸片 37℃恒温孵育24 h后测量抑菌环直径。结果判定标 扩散法进行比较,结果报告如下。 准:头孢西丁抑菌环直径≤19 mm为耐药,>120 mm为 1材料与方法 敏感;苯唑西林抑菌环直径≤10 mm为耐药,11— 1.1标本来源84株金黄色葡萄球菌来自2006年9 12 mm为中介,≥13 mm为敏感…。 月至2007年5月间本院患者的血、尿、痰、创面分离 1.4.3 PCR扩增法 ①模板DNA制备:将经Mi— 物、引流液等标本。 croscan W/A 96全自动微生物鉴定系统鉴定的金黄色 1.2主要仪器和试剂 Microscan W/A 96全自动微 葡萄球菌转种于血平皿,于37℃孵育16—18 h。挑取 生物鉴定及药敏系统为美国都灵公司产品;细菌基因 3—4个菌落置于400 Ixl的裂解液(10 mmol/LTris— 组DNA提取试剂盒购自北京天根生化科技有限公司; HC1、1.0 mmolfLEDTA、2%SDS),再加入2 l的 PCR试剂为TaKaRa公司产品;DNA Marked购自北京 10 mr,/ml的蛋白酶K及400 mr,/ml葡萄球菌溶菌酶 天根生化科技有限公司;MecA基因扩增引物由上海英 10 l,混匀,置37℃水浴30 min,其余步骤接北京天根 骏生物技术有限公司合成,引物1:5 一GTAGAAAT- 生化科技有限公司的细菌基因组DNA提取试剂盒说 GACTGAACGTCCGATAA一3 (268—292 bp)2:5 一 明书的第4步进行操作。②PCR扩增:扩增反应总体 CCAATTCCACATTGTITCGGTCTAA一3 f 577—553 积为25 l,其中10×Taq Buffer(Mg“plus)2.5 Ixl、 bp);PCR扩增仪为德国Biometra公司产品;凝胶成像 dNTP(10 mmolfL)2 Ixl、引物1(20 v,mol/L),引物2 仪为美国伯乐公司产品;药敏纸片:1 g/片苯唑西林, (20 p ̄mol/L)各0.5 、模板DNA(2 mmolfL)2 、 30 g/片万古霉素,购自英国OXIOD公司。 Taq DNA聚合酶(5 U/pA)0.5 l、ddH2017 ,离心混 1.3 质控菌株 金黄色葡萄球菌ATCC25923, 匀后置PCR仪上进行自动化扩增反应,循环参数为 ATCC29213。 94℃2 min。94℃30 S,50℃30 S,72℃45 S,共30个循 1.4 方法 环,最后72℃延伸10 min。 1.4.1 标本采集及培养标本按常规方法采集接种 1.5统计学方法采用 检验。 于相应培养基,37cI=孵育培养18—24 h。 2结果 1.4.2 细菌鉴定和药敏 细菌鉴定采用Microscan 2.1纸片扩散法检测84株金黄色葡萄球菌,42株 W/A 96全自动微生物鉴定仪和手工法,①金黄色葡萄 对苯唑西林敏感,42株对苯唑西林耐药;43株对头孢 球菌的鉴定:血浆凝固酶阳性,触酶试验阳性,G 球菌 西丁敏感,41株对头孢西丁耐药。 且呈葡萄状排列,还原硝酸盐,VP试验阳性,厌氧分解 2.2 PCR扩增法检测84株金黄色葡萄球菌,mecA 基因阳性共41株。PCR扩增法和纸片扩散法的对比 }湖南省自然科学基金(编号:06JJ4051) 见表1。三种方法检测结果差异无显著性。 维普资讯 http://www.cqvip.com 广东医学2008年4月第29卷第4期 Guangdong Medical Journal Apr.2008,Vo1.29,No.4 表1 3种方法检测MRSA的结果 株 .567. 葡萄球菌可产生一种青霉素结合蛋白PBP2a。这种蛋 白存在于细胞表面,对p一内酰胺类抗生素有极低的 亲合力,其相对分子质量(Mr)为78 000 。由于 PBP2a具有对B一内酰胺类的低亲和性,因而在p一内 酰胺类存在的情况下,当其他的PBP均被抑制,不能发 挥正常生理功能时,PBP2a则不被抑制,能够代替其 )c =0.03,P>0.05 2.3扩增产物分析 他被抑制的PBP发挥作用,使细菌细胞得以生存而产 生耐受性 。决定MRSA细胞产生PBP2a的是一系列 取5 扩增产物与l 上 2.3.1 琼脂糖凝胶电泳法具有编码PBP2a调节表达功能的mec基因(mecA, 样缓冲液(6 loading buffer)混匀后点样于含0.5 ml 溴化乙锭的2%琼脂糖凝胶,150 V电泳20 min后,在凝 胶成像仪中观察结果并照相,见图l。可见mecA基因扩 增后出现一条310 bp大小的DNA片段。 M:标准分子量DNA;1:金黄色葡萄球菌ATCC 25923;2:金黄色 葡萄球菌ATCC 29213;3~10:为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 图1 mecA基因扩增产物电泳图 2.3.2 PCR扩增产物测序 以MRSA的PCR扩增产 物为模板,以PCR扩增的引物为引物,委托上海博亚 生物技术有限公司进行序列测定,将测序结果(262bp) 与NCBI网站上mecA基因作Blast分析,发现它们核 苷酸同源性为99.23%,Score值高达496,分析结果见 图2。说明所检测的基因为mecA基因。 QuerY 1 TTTc^^TATGTATGCTTTGGTCTTTCTGCATT(28TGGAAT从TGACGCTATGATCCC从T 60 llllllllllllIlll…lllJllllllllIlflIlllllllllIlllIlllllllllI Sbjct 526 TTTC^ATATGT^TGcTTTGGTCTTTCTGc^TTccTGGAATAATGACGCTATGATCCCAAT 467 Que ry 61 CTAACTTCCACATACCATCTTCTTTAACAAAATTAAATTGAACGTTGCGATCAATGTTAC 120 IlllllllllllllllllIllllJllllllllllllllIlIlllllllllIlllllllll Sbjct 466 CTAACTTCCACATACCATCTTCTTTAACAAAATTAAATTGAACGTTGCGATCAATGTTAC 407 QuerY 121 CGTAGTTTGTTTT从TTTTATATTGAGCATCTACTcGTTTTTTATTTTTAGATACTTTTT 180 llflllllllllllllllllllllIlllllllllllllllllllIlllIlllllllllll Sbjet 406 CGT^GTTTGTTTT从TTTTATATTG^GCATCT^CTCGTTTTTTATTTTT^GAT^CTTTTT 347 QuerY 1 81 TTATTTTACGATCCTQ从TGTTTATATCTTT从cGCCTA从CTATTATATATTTTTATCG 240 lllllIlllllllllllIllllflllIllllllllJllllllIllllIllllllllllll Sbjct 346 TTATTTTACGATCCTG从TGTTTATATCTTT从CGCCTA从CTATTATATATTTTTATCG 287 Query 241 GACGTTCAGTCATTTCT^258 llllllllllllIlllll Sbjct 286 GACGTTCAGTCATTTCTA 269 图2 mecA基因的Blast分析结果 3讨论 自1961年初首次发现MRSA以来,MRSA的感染 正以惊人的速度在世界范围蔓延和流行。因此,临床 上将MRSA作为三大感染源之一 l 。MRSA菌株对甲 氧西林耐药机制有两种形式:由耐药基因介导的固有 耐药和质粒介导产生大量B一内酰胺酶繁荣获得性耐 药。目前研究表明,MRSA产生的主要原因是金黄色 mecI,mecRI),MecI和mecRI是位于mecA启动子上 游的转录调节基因,mecI基因编码抑制蛋白mecI, mecRI编码细菌产生PBP2a所必需的诱导蛋白mecRI。 mecA基因是导致金黄色葡萄球菌对甲氧西林耐药的 主要原因。有些国家如瑞典、丹麦、荷兰等已将mecA 基因的测定作为MRSA的确认试验,根据mecA基因 的有无而非体外药敏结果来测定是否耐药菌,将含有 mecA基因的菌株特称为MRSA,将mecA基因阴性但 药敏结果耐药的菌株称为对甲氧西林耐药的金黄色葡 萄球菌。检测金黄色葡萄球菌中的mecA基因,可作 为MRSA感染观测的一项分子标志 。 本实验PCR方法对mecA耐药基因的测定结果显 示,在84株金黄色葡萄球菌中,4l株金黄色葡萄球 菌的mecA基因扩增呈阳性,阳性率为48.8%;此次实 验同时做了纸片药敏试验,苯唑西林纸片扩散法检出 42株阳性,阳性率为50.0%,在mecA基因阳性的4l 株中,有1株表现为对苯唑西林敏感。表明这些携带 mecA基因的金黄色葡萄球菌药敏表现为敏感可能是 因为在mecI的作用特别强大而诱导剂作用较弱时, mecA基因处于抑制状态,表达PBP2a的量很少 。这 类隐匿型或低水平耐药菌株接触B一内酰胺类抗生素 诱导剂后,mecRI诱导蛋白与p一内酰胺类抗生素结合 从而被活化,活化的mecRI蛋白可直接或间接破坏 mecI与mecA的结合,解除mecI蛋白对mecA基因的 抑制作用,使mecA活化,菌株迅速激活产生PBP2a,从 而对苯唑西林耐药,其治疗中应避免使用B一内酰胺 类抗生素。在药敏法阳性的42株中,有2株mecA基 因呈阴性,这可能与这些菌株能高度表达B一内酰胺 酶或存在PBP2a之外的低亲和力PBPs有关,这些菌株 也应视为MRSA,不同的是其对部分B一内酰胺类抗生 素或与p一内酰胺酶抑制剂的联合用药可能仍然敏 感。头孢西丁纸片扩散与PCR扩增法比较,mecA阳 性和阴性的菌株与药敏试验结果完全符合。mecA基 因PCR扩增法与纸片扩散法的符合率与谢闺娥等 报道的结果接近。 总之,mecA基因PCR扩增法与纸片扩散法相比, 是鉴定MRSA菌株的快速、简易、稳定成熟的实验手 段,而且敏感性高、特异性强。快速鉴定金黄色葡萄球 菌临床分离株中携带的mecA基因,对及时使用糖肽 维普资讯 http://www.cqvip.com

.568. 医学2008年4月第29卷第4期 Guangdong Medical Journal Apr.2008,Vo1.29,No.4 类抗生素,迅速控制MRSA引起的感染,限制其播散, cillin—resistant staphylococcus aureus[J].Antimicrob Agents 以及杜绝糖肽类抗生素的滥用,以减少MRSA的出现 Chemother,2001,45(6):1 737—1 742. 均具有十分重要的意义。 LOUIE L,MATSUMURA S O,CHOI E,et a1.Evaluation of three rapid methods for detection of methicillin resistance in staph. 参考文献 ylococcus aureus[J].J C/in Microbiol,2000,38(6):2 170— [1] Zone diameter interpretive standards and equivalent minimal inhib— 2 173. itory concentration(MIC)breakpoints for staphylococcus spp PETINAKI E,ARVANITI A,DIMITRAC0P0UL0S G,et 1a.De. [S].National Committee ofr Clinicla Laboratory Standards.MIO0 tection of mecA,mecR1 and mecI genes among clinical isolates of ~S14,2004,24(1):42. methicillin—resistant staphylococci by combined polymerase chain [2] SAKOULAS G,GOLD H S,VENKATAIL ̄MAN L。et a1.Methi— reactions[J].J Antimicrob Chemother,2001,47(3):297— ciHin—resistnat staphylcooccus aureus:comparison of susceptibili— 3o4. ty testing methods and analysis of rifecA—positive susceptible 谢闺娥,许霞,杨能.meeA基因PCR扩增法检测耐甲氧西林金黄 strains[J].J ClinMicrobiol,2001,39(11):3 946—3 951. 色葡萄球菌[J].中国微生态学杂志,2OO5,17(6):440—442. [3]ZHAO W H,HU z Q,OKUBO S,et a1.Mechanism of synergy (收稿日期:2007—12—19编辑:蔡欣) between epigallocatechin gallate and beta—-lactams against methi・・ I_1J]v 腺病毒携带EB病毒LMP1反义基因 抑制人鼻咽癌细胞的生长 王晓侠 姚小宝 嵇宪生 朱宏亮 中国人民解放军第四五一医院耳鼻喉科(西安710054); 西安交通大学第一医院耳鼻喉科(西安710061) 【摘要】 目的研究EB病毒LMP1反义基因对人鼻咽癌CNE2细胞恶性表型的逆转作用。方法 用反义 LMP1DNA的腺病毒载体AdEasy—GFP—ALMP1转染人鼻咽癌细胞CNE2,Western—blot法检测转染前、后瘤细 胞的LMPl表达;用MTT法和细胞生长曲线实验观察转染前后细胞体外生长增殖特性。结果建立反义CNE2细 胞;转染后LMP1蛋白表达降低;转染后细胞活力和生长速度均有下降。结论将反义LMPI腺病毒载体导入细 胞能成功抑制CNE2细胞的生长,逆转其恶性表型。本研究还为鼻咽癌的基因治疗提供了实验依据。 【关键词】 EB病毒反义LMPI基因 鼻咽肿瘤基因治疗 鼻咽癌是我国华南地区一种高发的恶性肿瘤,许 1.2 鼻咽癌细胞株CNE2的基因的感染 取病毒上 多研究证实鼻咽癌的发生发展与EB病毒密切相关, 清按感染指数(MOI)1:10感染CNE2细胞,3 d后荧光 其中EB病毒潜伏膜蛋白(LMP1)基因在鼻咽癌的发 显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)表达。 生中起重要作用,65%以上的鼻咽癌组织中存在有 1.3 Westernblot法检测LMP1蛋白的表达… 用ED— LMP1基因,LMP1基因是EB病毒永生化基因中唯一 TA一胰酶消化细胞,离心收集细胞,用PBS洗2次。 能够转化体外培养的人和啮齿类动物细胞使之具有致 用1×SDS凝胶加样缓冲液裂解细胞,沸水浴10 min 瘤性的基因。因此阻断LMP1的表达,就有可能达到 以变性蛋白质,用超声切割30 s以剪切大分子量 抑制肿瘤细胞的生长、阻止鼻咽癌的发生和发展的目 DNA,离心后收集上清进行SDS—PAGE凝胶电泳。电 的。本研究将反义的LMP1载体转人鼻咽癌细胞中, 泳后将胶转移至PVDF膜上,室温下用1:50的鼠抗人 抑制鼻咽癌细胞的生长,为鼻咽癌的基因治疗提供一 LMP1抗体孵育2 h,冲去转移膜上的多余抗体,加人 种新的实验依据。 1:1 000的兔抗鼠酶标抗体在室温下孵育1 h,在暗房 1材料与方法 中加人适量的发光试剂,然后显影、定影后观察结果, 1.1材料腺病毒AdEasy—GFP—ALMP1和AdEasy 操作按说明书进行。 —GFP由本人构建保存于西安交通大学医学院神经科 1.4甲基偶氮唑盐比色分析法(Tetrazolium2basedcolor 学研究中心;CNE2细胞、Bj5183菌和DI-I5oL菌由西安 imetricassay,MTI"试验) 将对数生长期的CNE2、反义 交通大学生物实验中心惠赠;DMEM、胎牛血清(GIB— CNE2和空载体转染的细胞CNE2消化后,按1×10’/ml COBRL公司)WestemBlot化学发光分析试剂盒(NEB 细胞悬液,以每孔100 接种于96孔培养板中,培养 公司)、NC膜、PVDF膜(德国宝灵曼公司)、鼠抗人 24 h后,每孔加人10 MTT溶液(浓度为0.5%,溶于 LMP1抗体(丹麦DAKO公司) PBS中)。继续培养4 h,然后吸出孔内液体,每孔加 

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