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Zoonoses | 基于重组酶聚合酶恒温扩增的高致病性2型猪链球菌病原体可视化研究

已有 1264 次阅读 2022-7-7 14:17 |个人分类:zoonoses|系统分类:科普集锦

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Rapid Visual Detection of Pathogenic Streptococcus suis Type 2 through a Recombinase Polymerase Amplification Assay Coupled with Lateral Flow Test

基于重组酶聚合酶恒温扩增和侧向层析技术的高致病性2型猪链球菌病原体快速可视化检测研究

作者:齐永,李巍,李晓玲,沈万鹏,吕瑞辰,陆年宏,李佳萌,庄素素,徐应佳,郐启源,沈洪兵,李越希

猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人兽共患病原体,即可引起猪脑膜炎、肺炎、心内膜炎、关节炎和败血症,亦可引起人脑膜炎、心内膜炎、败血症、永久性耳聋、中毒性休克样综合征等,严重者甚至死亡。目前至少已鉴定出29种不同猪链球菌血清型,其中以2型猪链球菌致病性最强、流行范围最广,对公共卫生和猪养殖业造成了严重威胁,并引起了国内外广泛关注。1998年和2005年,2型猪链球菌分别在我国江苏省和四川省造成人感染大规模公共卫生事件,据报道其致死率可达40%,在四川疫情中造成了38人死亡。由于缺乏人用疫苗,开发快速检测方法及时诊断2型猪链球菌感染或被其污染的产品以及常态化监测2型猪链球菌在易感动物和人群中的流行情况,将有助于预防和控制2型猪链球菌感染引起的公共卫生事件。

目前对2型猪链球菌的检测主要依靠微生物培养、血清学检测和分子生物学检测方法。微生物培养需要专业人员在特定生物安全实验室进行,血清学检测受限于抗体产生时间,分子生物学方法是目前最常用的方法。如常规聚合酶链反应(PCR)、巢式PCR、实时荧光定量PCR等技术在检测和鉴定病原体中广泛应用,重组酶聚合酶恒温扩增(RPA)方法作为近年来兴起的一种快速分子检测技术,可在37~42 °C恒温条件下、20 min内完成扩增检测。

2022年5月27日,Zoonoses杂志刊发了来自华东医学生物技术研究所李越希教授和南京医科大学沈洪兵院士团队最新原创性研究论文《 Rapid Visual Detection of Pathogenic Streptococcus suis Type 2 through a Recombinase Polymerase Amplification Assay Coupled with Lateral Flow Test》(基于重组酶聚合酶恒温扩增和侧向层析技术的高致病性2型猪链球菌病原体快速可视化检测研究)。

在该研究中,研究者针对2型猪链球菌特异性基因cps2J构建重组质粒模板,设计系列RPA专用引物和探针,并从中筛选到扩增效率高、特异性好的引物组合,用于建立基于RPA和LF的快速可视化检测反应体系。经过对反应体系进一步优化,检测限<100拷贝/反应,检测可在20 min内完成,硬件要求低,整个反应过程仅需要一个恒温装置,操作简单、结果可视。

随后,作者使用2型猪链球菌感染小鼠样本以及其他病原体的基因组DNA对方法的敏感性和特异性进行评价。结果显示,建立的2型猪链球菌RPA-LF方法检测感染小鼠样本敏感性达到100%;且不与其他用于评价的病原体DNA产生交叉反应,特异性好。但其敏感性和特异性仍然需要更多的相关病原体DNA和临床样本进一步评价。另外,由于靶标cps2J基因为2型和1/2型猪链球菌共有,因此在实际应用中解读检测结果需要排除1/2型感染的可能性。

表1 引物和探针序列

综上所述,该研究首次建立了基于RPA和LF检测的2型猪链球菌快速可视化检测方法。该方法具有较高的灵敏度和特异性,且不需要精密仪器,在野外和资源有限的地区具有应用潜力。这项工作为未来2型猪链球菌感染的临床检测和监测提供了一个有前途的替代工具。

RPA-LF法的检测限(A)、特异性(B)及敏感性评价

原文链接:(点击下方阅读原文可直达)

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2022-0015




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