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慢性细菌感染中扮演重要角色支气管扩张患者的疾病进展(BX)和囊性纤维化(CF)。虽然只有几个百分点的细菌可以被培养经常在实验室(1),大多数细菌可以通过测序确定16 s rRNA的可变区基因(2]。CF患者DNA的研究揭示了一个更复杂的微生物群比标准确定了文化(3,4),导致我们测试通过测序BX是否可能有一个州同样复杂的幼童腹壁薄弱。
批准获得了普顿Harefield NHLI研究伦理委员会和所有对象提供的书面同意。我们收集痰从11 BX患者(平均±sd年59.6±11.6岁)和CF(平均±10sd年30.8±5.3岁)。后一个整除的痰培养CF信任微生物学指南(5]。后裂解和DNA提取我们放大hyper-variable地区16 s rRNA基因克隆、测序和分析描述的产品(6]。96年克隆对每个病人进行分析。序列是存储为基因库加入数字JN212577- - - - - -JN214344。
在研究中,五11 BX患者接受治疗注射。抗生素治疗急性恶化。四为慢性真菌肺病患者接受治疗。其他抗生素(口头或nebulised)长期被管理,要么作为长期抗感染药物(如nebulised colomycin或妥布霉素)或长期抗炎免疫调节剂(阿奇霉素)。九10 CF患者接受治疗的急性恶化(8注射。抗生素和口服抗生素)。
共有1768个高质量的16 s rRNA基因序列得到的所有病人的痰液样本。没有细菌的DNA扩增获得一个样本,由于一个不知名的PCR抑制剂的存在。
共有48个不同的操作分类单元(辣子鸡)(指示不同的细菌序列)结合BX和CF中可观察到样本,包括42 BX集团辣子鸡和18 CF辣子鸡。12(25%)辣子鸡是常见的两组(图1)。48个辣子鸡是分配给一个属> 98%的身份匹配后爆炸(基本局部比对搜索工具)搜索已知的细菌16 s rRNA基因序列使用RDP发布10日更新15 (7]。
铜绿假单胞菌是最常见的生物被测序,出现在BX和55%的CF患者的81%。当铜绿假单胞菌样品中检测出它总是主要OTU礼物(图1)。引人注目的是,铜绿假单胞菌被测序发现患者在5 -文化。我们发现不止一个假单胞菌spp。OTU出现在两个病人,支持CF的观察,它是常见的和BX病人感染多种菌株铜绿假单胞菌(8]。16 s rRNA基因克隆的结果没有分辨铜绿假单胞菌和它的黏液状的形式。
在缺乏铜绿假单胞菌其他生物在痰液样本,主要如:变形杆菌病人BX4;无色菌sp. BX7患者、BX10 BX15 CF18;一个分组密切关注非保密变形菌门流感嗜血杆菌和变形杆菌在病人BX16;非保密得到分组紧密Granulicetallasp.和链球菌在病人BX17 sp.;金黄色葡萄球菌在病人CF2;Ralstonia在病人CF21 sp.;和Stenotrophomonas maltophilia在病人CF22和CF23。所有这些生物可能是病原体导致的疾病过程。
只有20%的患者有一个完整的协议标准微生物细菌检测到文化和16 s rRNA基因测序。之间有部分匹配16 s rRNA基因序列的身份和文化导致35%的样本和没有比赛45%的样本。这一结果与先前的报道是一致的,30%的脓性痰样本BX患者未能文化标准的微生物技术(9,证实了分子方法可以检测细菌的重要地位文化负面的患者(10]。积极的文化没有伴随着4名患者的特定序列,反映的局限性小数量的测序克隆识别生物丰度较低。
在其他常见生物,链球菌种虫害检测在BX患者样本的63%和30%的CF患者样本。普氏菌种虫害在BX更常见(73%)相比,CF (22%)。嗜血杆菌种虫害也出现在BX和10%的CF患者的45%。在六个病人不止一个潜在的致病细菌物种中检测出> 30%的样品(图1)。
我们没有估计细菌负荷,但所有患者产生脓性痰时的研究。检查OTU分布提出了一个更大的物种多样性BX患者相比,CF (图1),这证实了曹国伟的估计意味着每痰多的辣子鸡(BX患者8.2±5.2,2.7±2 CF患者;p < 0.0001, LIBSHUFF估计= 0.004)。两组标本的微生物是明显不同于观察成人和儿童的控制样本的航空公司6]。小样本和使用多种抗生素使它很难分析出多样性的观察水平是否相关的急性和慢性使用抗生素,病人年龄或恶化状态。
我们研究了病人在一个时间的长期疾病。技术我们用来获取序列(克隆和测序)是繁琐的,并提供小数量,并且已经被迅速取代和潜在的高通量对于超16 s rRNA基因的扩增子的测序。尽管如此,我们的研究结果符合的一项类似研究这些疾病的患者的肺切除(11]。我们的发现显示的局限性痰文化识别因果在疾病进展的所有细菌。我们的研究结果提供希望分子方法的集成临床微生物学的做法将导致一种改进的水平的诊断准确性。
确认
我们感谢迈克尔Loebinger(主机防御单位,皇家主管布朗普顿和地铁站Harefield NHS信托基金会,伦敦和分子遗传学和基因组学部分,国家心肺研究所、帝国理工学院、伦敦、英国)在纸上对他的评论。
脚注
支持声明
这项研究是支持的NIHR呼吸道疾病生物医学研究单位在皇家主管布朗普顿和地铁站Harefield NHS信托基金会和伦敦帝国理工学院杰出研究奖,由伦敦帝国理工学院的威康信托基金会(批准号077959 / Z / 05 / Z)。
感兴趣的语句
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