文章信息
- 曲梅, 张新, 钱海坤, 吕冰, 黄瑛, 严寒秋, 梁志超, 贾蕾, 王全意. 2014.
- Qu Mei, Zhang Xin, Qian Haikun, Lyu Bing, Huang Ying, Yan Hanqiu, Liang Zhichao, Jia Lei, Wang Quanyi. 2014.
- 北京地区腹泻病患者致泻性大肠埃希菌感染类型及其流行特征
- Study on the genotype and epidemic characteristics of diarrheagenic Escherichia coli isolated from diarrheal patients in Beijing
- 中华流行病学杂志, 2014, 35(10): 1123-1126
- Chinese Journal of Epidemiology, 2014, 35(10): 1123-1126
- http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2014.10.010
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文章历史
- 投稿日期:2014-5-26
致泻性大肠埃希菌(DEC)是引起腹泻的主要病原体。根据其致病机制可分为肠致病性大肠埃希菌(EPEC)、肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC)、肠聚集性大肠埃希菌(EAEC)、肠产毒性大肠埃希菌(ETEC)和肠出血性大肠埃希菌(EHEC)。不同型别的DEC 具有特异性的毒力因子[1, 2]。目前临床诊断的腹泻病例较少进行病原学检测,尤其是针对DEC腹泻,如采用传统的血清学鉴定则可造成大量漏诊。近年国内外多通过毒力基因检测,对DEC进行致病型分析,该方法简便快速、节约成本,并可判断菌株是否存在致病能力,具有公共卫生意义。为此本研究收集2012-2013年北京地区腹泻患者粪便标本,进行DEC分子水平监测,以掌握本地区内DEC的感染类型和流行病学特征。 材料与方法
1. 标本来源:2012年1月至2013年12月收集北京地区6个区县17家医院肠道门诊腹泻病例,按照“北京市肠道传染病监测方案”的要求进行规范采样,共收集6 370份标本。所有待检标本保存Cary- Blair运送培养基,于24 h 内送至各区县疾病预防控制中心(CDC)进行菌株分离培养鉴定及毒力基因检测。
2. 方法: (1)分离培养鉴定及血清分型:粪便标本接种MAC平板,(36±1)℃培养过夜;挑取5个可疑DEC菌落(粉红色、凸起、光滑、湿润),进行三糖铁和MIU初步生化试验鉴定及VITEK全自动系统生化分析。所需生化培养基和生化试剂均购自北京陆桥技术有限公司。5种DEC血清分型采用宁波天润生物药业有限公司诊断血清。所有操作按试剂盒说明书进行,用生理盐水作为对照。 (2)荧光PCR检测毒力基因:对系统生化鉴定阳性菌株,转种LB平板后,可直接刮取菌苔,加入200 μl无菌蒸馏水,振荡分散细菌后,100 ℃水浴10 min,10 000 r/min离心10 min,吸取上清用于PCR模板。荧光PCR反应:①反应体系:25 μl中包含2×PCR反应混合物,上、下游引物各0.2 μmol/L,TaqMan探针0.2 μmol/L,模板DNA 2 μl;②反应条件:95 ℃ 10 min;95 ℃ 15 s;60 ℃ 1 min(检测荧光信号);40个循环。荧光PCR仪为ABI 7500;PCR试剂为ABI Taqman Universal PCR Master Mix;引物、探针由北京擎科生物技术公司合成,序列见表 1。Ct值为15~30,且有标准的“S”形曲线,诊断为阳性。
结果1. DEC检出及基因型:采用 Real time-PCR检测6 370份样本,253份检出DEC,阳性检出率为4.0%,共分离到262株DEC。其中EPEC位居第一位占42.8%,包括不典型EPEC(eae阳性)42.0%,典型EPEC(eae和bfbA均阳性)0.8%;其次为ETEC 38.9%(耐热肠毒素基因st阳性24.8%,不耐热型肠毒素基因 lt阳性9.9%,st和lt均阳性4.2%)、EAEC 15.3%、EIEC 2.68%;1株产志贺毒素大肠埃希菌(STEC)(eae和stx1均阳性),血清型为O26 ∶ K60(表 2)。
2. DEC混合感染:阳性标本中有9份检测到两种致病型DEC混合感染。其中ETEC+EAEC混合感染4例,EPEC+EAEC混合感染3例,EPEC+ETEC混合感染2例。
3. 血清型分布:262株只有19株菌确定为13种血清型。分别为①EPEC:4株O55 ∶ K59(B5),O26 ∶ K60(B6)、O125 ∶ K70(B15)各2株及O126 ∶ K71(B16)、O128 ∶ K67(B12)、O44 ∶ K74(L)、O114 ∶ K90和O119 ∶ K69(B14)各1株;②ETEC:1株O15 ∶ K?;③EIEC:O28 ∶ K73、O164 ∶ K?、O124 ∶ K72、O29 ∶ K?和O26 ∶ K60(B6)各1株。绝大部分菌株无法分型。
4. DEC感染特征: (1)人群分布:262株DEC分离自男性150株,女性103株(含混合感染),性别比为1.5 ∶ 1。感染人群平均年龄31.4岁;职业分布以家务及待业人员最多(50例),其次为散居儿童(33例)。细菌性腹泻在各年龄组均有发病。其中以20~39岁年龄组为主,发病2 621例,占总发病人数的41.1%(2 621/6 370),DEC 阳性病例为121例,阳性率为4.6%;其次为40~59岁组和0~5岁组,发病人数分别为1 303例和1 170例,DEC 阳性病例分别为48例和39例,阳性率分别为3.7%和3.3%;6~19岁和≥60岁组发病人数较少(表 3)。各年龄组不同型别病原检出率有差异,EPEC、ETEC和EAEC在各年龄组均有检出。ETEC以6~19岁年龄组检出率最高(2.3%),0~5岁组最低(0.5%),差异有统计学意义;EPEC和EAEC虽在各年龄组均有检出,但差异无统计学意义。
(2)时间分布:监测年度内各月DEC阳性检出率呈波动性变化,但总体趋势较为一致,显示6-8月为检出高峰,10月以后明显下降,4月出现较大幅度下降。检出率具有明显的季节性分布,其中夏秋季高,冬春季低(图 1)。2013年全年平均检出水平明显高于2012年(5.0% vs. 3.0%),差异有统计学意义(P<0.05)。不同型别DEC检出率的时间分布稍有不同。全年各月均检出EPEC,但高峰为6月;ETEC检出主要集中在夏秋季,以7月最高;EAEC除1和4月外,其他月份均有检出,但高峰在8月;EIEC全年检出率均低,只在1、8和9月有检出;监测年度内唯一分离的1株STEC是于6月检出。 讨论本研究262株DEC以EPEC和ETEC为主要型别,血清分型后只有19株能明确O抗原型别。据2010-2011年北京地区监测结果,用现行的血清分型方法共检测出77株DEC,阳性检出率为1.6%(77/4 803)[3],明显低于本研究用毒力基因分型的检出率(4.0%),DEC 在主要肠道致病菌中的检出比例由2010年的7.5%上升至2013年的32.0%,与国内其他研究报道基本一致[4, 5, 6]。表明临床单独采用血清学诊断可能造成大量病例的误检和漏检。 EPEC是北京地区DEC流行的优势型别,在检出的112株EPEC中,98.2%为非典型EPEC,只有1.8%为典型EPEC。既往研究报道,典型EPEC一直是发展中国家婴幼儿腹泻的主要病原菌,而非典型EPEC则是在发达国家的腹泻人群或健康儿童中高发[7, 8]。但近来研究数据显示,非典型EPEC在发展 中国家和发达国家普遍流行,发病率明显高于典型EPEC[9]。但在我国非典型EPEC的研究报道较少,而在北京地区散在流行,可能提示存在菌型的变迁。国内极少开展EAEC分子生物学检测,北京地区既往也无人群感染数据。本研究还检出1株STEC(血清型为O26 ∶ K60),目前国际上报道的非O157型STEC菌株主要血清型为O26、O111、O103和O145等,有超过100种非O157型STEC能引起人类疾病[10]。我国江苏等地发现的O26型STEC多为牲畜和食品来源[11],鲜有人感染的报道。本研究还在同一份标本中发现DEC多种型别混合感染。2011年德国暴发的O104 ∶ H4感染疫情表明此为EHEC家族中一名新成员,约80%的基因来自O104 ∶ H4型菌,约20%的基因来自另一种大肠埃希菌。目前仍未找到其疫情传播的源头和特效治疗方法[12]。 以往研究表明[6],我国DEC感染者中,50%为5岁以下婴幼儿。本研究显示,以中年人(20~39岁)和青少年(6~19岁)检出率高,婴幼儿和老年人检出率低,但差异无统计学意义。 (感谢北京市大兴、丰台、通州、昌平、朝阳、西城区疾病预防控制中心相关人员在病例收集、流行病学调查及标本检测等方面付出的工作)
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