结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药性与分子特征的相关性研究

摘要

目的:比较3种以细菌培养为基础的药物敏感试验方法检测结核分枝杆菌对乙胺丁醇的药物敏感性；分析结核分枝杆菌embCAB基因突变特征及其与乙胺丁醇耐药的关联性、embCAB突变与乙胺丁醇耐药水平间的关联性，为建立结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药的分子检测新方法提供依据。
　　方法:（1）采用罗氏培养基比例法（L-J法）、Bactec MGIT960系统检测法（960法）和微孔板阿尔玛蓝显色法（MABA）同步对126株结核分枝杆菌临床分离株进行乙胺丁醇药物敏感性试验，比较分析3种方法的药敏试验结果；（2）通过溴化十六烷基三甲铵（CTAB）法提取结核分枝杆菌全基因组脱氧核糖核酸（DNA），采用聚合酶链反应（PCR）扩增目的基因片段，基因测序技术分别对126株试验菌株的embCAB基因进行测序，分析突变高发位点与乙胺丁醇耐药的相关性；（3）用微孔板Alamar Blue显色法（MABA法）检测结核分枝杆菌对乙胺丁醇最低抑菌浓度（MIC）值，分析embCAB基因突变与EMB耐药水平的相关性。
　　结果:（1）三种方法总体一致率为75.4％。若以L-J法测定结果为判断标准，则960法和MABA法的敏感度、特异度和一致率分别为62.8%（49/78）、100.0%（48/48）、77.0%（97/126）和82.1%（64/78）、97.9%（47/48）、88.1%（111/126）；若以960法测定结果为判断标准，则L-J法和MABA法的敏感度、特异度和一致率分别为100%（49/49）、62.3%（48/77）、77.0%（97/126）和98.0%（48/49）、77.9%（60/77）、85.7%（108/126），若以MABA法测定耐药结果为判断标准，则L-J法和960法的敏感度、特异度和一致率分别为98.5%（64/65）、77.0%（47/61）、88.1%（111/126）和73.8%（48/65）、98.4%（60/61）、85.7%（108/126）。MABA法与L-J法、960法均有较好一致性而L-J法与960法一致性一般。三种方法的不一致性主要表现在MIC值4.0μg/ml-16.0μg/ml的药物浓度范围。（2）在126株结核分枝杆菌中有78株在embCAB基因有突变发生，突变率为61.9%，其中，75株菌发生embB突变，embB306位点突变率最高，16株embA及其上游区域突变，2株embC有突变。embB306-497突变检验结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药的灵敏度、特异度和一致率分别为79.5%、72.9%和77.0%。（3）14株MIC<5.0μg/ml的菌株中6株发生embB单突变，菌株MIC值随embAB联合突变率提高而升高。
　　结论:（1）三种方法对 EMB耐药检测一致性良好，MABA法更适合临床及科研推广。（2）embB、embA上游非编码区突变与EMB耐药有相关性，embC突变与EMB耐药无相关性，embB306-497更适合作为EMB耐药检测的分子标志。联合突变比单突变耐药谱更广泛，突变率与耐药种数呈正相关，而与北京家族无相关性。（3）结核分枝杆菌embAB联合突变能提升其对EMB耐药水平，低水平EMB耐药与耐药基因突变相关性差，可能存在其他耐药机制，有待进一步研究。

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第1章 前 言

第2章 材料与方法

1 实验材料

1.1 菌株来源

1.2 主要试剂耗材

1.3 常用试剂配制

1.4 主要仪器设备

1.5 主要信息学分析工具

2 方 法

2.1 技术路线

2.2 结核分枝杆菌固体培养基配制

2.3 菌种培养

2.4 比例法药物敏感性试验

2.5Bactec MGIT 960系统检测药敏

2.6 MABA检测结核菌MIC值

2.7 DNA测序及序列分析

2.8 间隔区寡核苷酸基因分型（Spoligotyping）

2.9 数据分析

第3章 实验结果

1 三种方法进行结核菌-乙胺丁醇药物敏感性试验的比较

1.1 比例法药敏试验结果

1.2 Bactec MIGT 960法药敏试验结果

1.3 MABA法药敏试验结果

1.4 三种方法药敏结果的比较

2 结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药分子特征分析

2.1 PCR扩增结果

2.2 embCAB基因簇总体测序结果

2.3 embC基因测序结果

2.4 embA及其上游区域测序结果

2.5 embB测序结果

2.6 联合突变

2.7 embCAB突变与耐药种数的关系

2.8 基因分型与EMB耐药相关性分析

3 embCAB突变与乙胺丁醇耐药水平的关系性研究

3.1 MIC＜5.0μg/ml的耐药株突变情况

3.2 MIC＞5.0μg/ml的耐药株突变情况

3.3 embB306突变株耐药水平情况

3.4 联合突变株耐药水平情况

第4章 讨 论

1 三种方法进行结核菌-乙胺丁醇药物敏感性试验的比较

2 结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药分子特征分析

2.1 药敏及基因分型结果分析

2.2 扩增及基因测序结果分析

3 embCAB突变与乙胺丁醇耐药水平关系性研究

第5章 结 论

参考文献

附录

文献综述:结核分枝杆菌乙胺丁醇耐药及检测技术研究进展

作者攻读学位期间的科研成果

致谢