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编号:10269925
新生儿B组链球菌感染传播途径的研究
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 2000年第8期
     作者:申阿东 斯悦 钟雁 Dmitriev A 黄醒华 杨永弘

    单位:申阿东(100045 首都医科大学附属北京儿童医院 微生物免疫室);斯悦(100045 首都医科大学附属北京儿童医院 微生物免疫室);杨永弘(100045 首都医科大学附属北京儿童医院 微生物免疫室);钟雁)(100045 首都医科大学附属北京儿童医院 内科);黄醒华(首都医科大学附属北京妇产医院产科)

    关键词:婴儿,新生;无乳链球菌;链球菌感染;血清分型;核酸杂交;核苷酸图谱

    中华儿科杂志000811 【摘要】 目的 确定新生儿B组链球菌(GBS)感染的传播途径和随机引物扩增多态性(RAPD)分型方法的应用价值。方法 采用血清学、核酸杂交和PARD方法对从2例诊断为早发型GBS肺炎和晚发型GBS脑膜炎患儿体内分离的5株GBS和其母阴道分离的2株GBS菌株作母婴配对分析,对88株孕妇生殖道携带GBS进行RAPD分型研究。结果 1例早发型GBS肺炎母婴配对GBS血清型均为III/R型致病,毒力因子基因片段大小[α和β 基因均为阴性, 凝聚因子基因(ScaA) 2 kb,谷氨酰胺基因( glnA) 6.5 kb,ScpB 2.6 kb]和DNA指纹图完全一致;1例晚发型GBS脑膜炎母婴配对GBS菌血清型均为III/R型致病、毒力因子基因片段大小(α和β基因均为阴性, ScaA 2kb, glnA 6.5 kb,ScpB 2.6 kb)均相同,而RAPD的DNA指纹图不同,孕妇携带GBS菌株为RAPD27型, 而患儿血和脑脊液分离的GBS菌株均为RAPD1型。RAPD分型方法的分型率分辨力高、稳定性强。 结论 1例早发型GBS感染为母婴垂直传播,1例晚发型GBS感染可能与生后水平传播有关;RAPD分型方法在GBS感染流行病学研究中具有潜在使用价值。
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    The different transmission of group B streptococcus infections in neonates

    SHEN Adong,SI Yue,ZHONG Yan

    (Department of Microbiology and Immunology, Beijing Pediatric Research Institute, Beijing Children′s Hospital, Beijing 100045, China)

    【Abstract】 Objective To study the transmission of group B Streptococcus (GBS) in the neonatal infections and the value of randomly amplified polymorphic DNA(RAPD) analysis in the GBS epidemiology. Methods The serotyping, hybridization and RAPD typing methods were used. Seven strains of GBS were detected in 2 pairs of mother-baby, which included 2 strains from the 2 mothers and 5 strains from their babies with early and late-onset infections. Eighty-eight strains of GBS were detected in vaginas of pregnant womens. Results In the two cases, the strains from the paired mother and baby showed the identical serotype (III/R) and restriction fragment length of virulent factor genes that is , alpha and beta genes negative, ScaA 2kb, glnA 6.5kb and ScpB 2.6kb. In the case with early-onset infection, the strains from the paired mother and baby were revealed with the identical RAPD pattern ( RAPD1). In the case with late-onset infection, the strains from the paired mother and baby were revealed with different RAPD patterns, GBS strain isolated from mother was RAPD27, GBS strains from blood and CSF of the baby were RAPD1. Conclusion There may be a vertical transmission between mother and baby in early-onset of GBS infection and cross transmission in late-onset. RAPD analysis provides a valuable molecular tool for studying GBS epidemiology.
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    【Key words】 Infant, newbron; Streptococcus agalactide; Streptococcal infections; Serotyping; Nucleic acid hybridization; Nucleotide mapping

    B组链球菌(group B streptococcus, GBS)是新生儿严重感染性疾病的重要致病菌之一,具有发病率高和病死率高的特点,已引起世界学者的关注。为了解新生儿GBS感染的传播途径及发病特点,指导临床进行早期预防和治疗,以防止感染的发生。本研究采用标准血清学分型、核酸杂交和随机引物扩增DNA多态性分型方法(randomly amplified polymorphic DNA analysis, RAPD),对2例GBS感染的传播途径进行分析,并对RAPD分型方法的应用价值进行评价,现报告如下。

    材料和方法
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    一、病例资料

    共2例,其中1例来自1998年北京妇产医院婴儿室收治的新生儿早发型GBS肺炎,足月顺产(孕38周),生后24 h 内发病;患儿脐血、 咽部和胎盘组织培养均为GBS阳性;1例为北京儿童医院新生儿病房收治的新生儿晚发型GBS脑膜炎,患儿足月顺产,生后21 d发病,血和脑脊液培养GBS阳性。2例患儿的母亲阴道分泌物培养均为GBS阳性。

    二、 GBS菌株来源

    随机选取95株GBS进行研究。7株为母婴配对GBS菌株(表1)。88株为妊娠妇女阴道分离的GBS作为RAPD方法研究。

    三、血清学分型

    应用标准的免疫双扩散既Lancefield方法[1]

, http://www.100md.com     四、核酸杂交

    应用凝聚因子基因 (ScaA)、C5a肽酶基因(Scp B)、谷氨酰胺合成酶基因 (glnA)、a、β基因探针,检测GBS菌株的各种致病毒因子基因、按照常规的核酸杂交(Southern杂交)方法进行。

    五、RAPD检测

    1.GBS菌株基因组DNA的制备:将细菌接种于todd-hewitt broth(THB)培养液中,37℃过夜,取其1.5 ml离心回收菌体,细菌沉淀应用100 μl 0.5% triton-×100悬浮菌体2次,再100 ℃水浴5 min,离心留上清液即为所需基因组DNA。

    2.聚合酶链反应 (PCR): PCR扩增引物按文献[2]介绍的方法设计,由北京赛百盛公司合成引物,序列为 5′>GCA TCA ATC T<3′; Taq聚合酶2 U,4×dNTPs 100 nmol/ml, 10×缓冲液2.5 μl (10 μmol/ml tris HCl, 50 mmol 氯化钾, pH值9.0),模板DNA浓度5 μl,反应总体积25 μl。PCR循环:94℃ 4 min→36℃ 1 min→72℃ 2 min →94℃ 1 min→36℃ 1 min →72℃ 2 min, 共45个循环,最后一个循环72℃延伸10 min。
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    3.扩增产物的电泳分析:每个样本取10 μl 上清液,经1.4%琼脂糖凝胶电泳(包含溴化乙锭 5 mg/ml)后, 在紫外灯下对结果进行分析。

    结果

    一、 GBS感染传播途径

    由表1可见,例1早发型GBS肺炎母婴配对的GBS菌株的血清型均一致, 血清型为III/R ;核酸杂交结果表明,其毒力因子ScaA、ScpB、glnA、α和β基因片段大小均相同;RAPD检测结果证明,GBS菌株RAPD的DNA指纹图完全一致。例2晚发型GBS脑膜炎患儿脑脊液和血中分离的GBS菌株血清型、毒力因子基因片段大小、RAPD的DNA指纹图谱完全一致,而与母亲阴道携带的GBS菌株 RAPD的DNA指纹不同(图1)。从分子生物学角度证明,例1是由母亲阴道携带GBS引起,传播途径为母婴垂直传播;例2与母亲阴道携带GBS菌株无关,可能与生后水平传播有关。
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    二、 对RAPD分型方法的评价

    为了评价RAPD分型方法对其分型率、分辨率和稳定性进行研究。95株GBS均可被分型,分型率为100%,共分为36个RAPD基因型,其中RAPD14型(20%)是主要基因型;该方法的分辨率即ID值为0.89(ID值大小代表其分辨率的高低),说明RAPD方法分辨率高[3];随机选取14株GBS反复进行3次PCR扩增,其RAPD的DNA指纹图谱无任何变化,说明稳定性强。

    表1 2例患儿 7株GBS血清型、基因特点和RAPD基因型分布 例号

    GBS菌株分离部位

    疾病诊断

    血清型

    基因特点
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    RAPD基因型

    α

    β

    ScaA

    glnA

    ScpB

    1

    母亲阴道

    III/R

    -

    -

    2kb

    6.5kb
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    2.6kb

    RAPD 1

    胎盘组织

    III/R

    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb

    RAPD 1

    患儿脐血

    新生儿肺炎

    III/R
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    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb

    RAPD 1

    患儿咽部

    III/R

    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb
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    RAPD 1

    2

    母亲阴道

    III/R

    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb

    RAPD 27

    患儿血

    新生儿脑膜炎

    III/R
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    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb

    RAPD 1

    患儿脑脊液

    III/R

    -

    -

    2kb

    6.5kb

    2.6kb
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    RAPD 1

    注:- 代表阴性,kb为千碱基对

    图1母婴配对GBS菌株及流行病学不相关GBS菌株RAPD——PCR电泳图

    讨论

    GBS是新生儿严重感染性疾病的重要致病菌之一,根据发病时间和临床特征可分为早发型和2发1孔为PCR Marker, 2孔为例1母亲GBS菌, 3孔为例1患儿咽部GBS菌,4孔为例1脐血GBS菌,5孔为例2患儿脑脊液GBS菌,6孔为例2母亲GBS菌, 7孔为例2患儿血GBS菌,8~16孔为流行病学不相关GBS菌株型。早发型GBS感染常发生在生后24 h内,主要引起肺炎、败血症,Ia(Ia/C)和III(III/R)为主要致病血清型;晚发型GBS感染多发生在生后第7天~3个月,主要引起脑膜炎, III(III/R)为主要致病血清型。本组2例GBS感染患儿, 根据临床特点、发病时间和GBS培养结果,诊断为新生儿早发型GBS肺炎和新生儿晚发型GBS脑膜炎。为了探讨此2例GBS感染患儿的传播途径,我们结合传统的血清学和基因分型方法对其进行研究。血清学分型是根据GBS细菌细胞壁表面型特异荚膜多糖抗原和蛋白抗原不同, 分为Ia(Ia/c)、Ib(Ib/c)、Ic、II(II/c)、 III(III/R)、IV、V 等。血清学分型是GBS感染流行病学研究重要工具之一, 也是流行病学研究的金标准。本研究应用核酸杂交方法,其原理是根据细菌染色体DNA限制性酶切片段多态性(RFLP)是细菌基因组重要特征。菌株间RFLP的差异,反应了细菌DNA序列存在异源性,从而可以从基因水平对细菌进行分型。为了使研究结果更加准确可靠,我们对所采用的RAPD分型方法在GBS感染流行病学中的应用价值进行评价,结果表明,该方法具有稳定性强、重复性好、分辨率和分型率高、谱于易于分析特点,且操作简单、省时省力,适于大批量标本的检测,在GBS分型和流行病学研究中具有潜在使用价值。
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    我们通过对1例新生儿脐血、咽部及胎盘分离出GBS菌株和从其母阴道分离的GBS菌株进行配对分析,发现母婴配对所有GBS菌株的血清型、致病毒力因子片段大小和RAPD的DNA指纹图谱完全一致,故证实了引起1例早发型GBS感染菌株来源于母亲阴道携带GBS菌株克隆,母婴垂直传播是其主要传播途径。Blumgerg等[4]应用DNA限制性酶切片段多态性分析并结合RNA分型方法进行研究,发现4例GBS感染患儿,从其血、脑脊液分离出GBS菌株与母亲阴道携带GBS菌株的DNA指纹图谱完全一致;也表明母亲生殖道带菌与早发型GBS感染关系密切,母婴垂直传播是早发型GBS感染的主要途径。

    对本组晚发型GBS脑膜炎患儿研究发现,母婴配对GBS菌株血清型均为III/R、致病毒力因子片段大小完全一致,最初推测本例患儿GBS感染可能为母婴垂直传播,但通过RAPD分型方法分析发现母婴GBS菌株的RAPD的DNA指纹图谱不同,从而证实本例患儿GBS感染与母体携带GBS无关。Bingen等[5]用限制性酶切片段多态性分析方法对5例晚发GBS感染患儿母婴配对GBS菌株分析,证明母亲患有GBS乳腺炎,其乳汁是患儿GBS的感染源。
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    基金项目:国家“九五”攻关项目(96-904-06-07);北京市科技新星计划项目;中俄政府间合作项目

    作者单位:Dmitriev A(俄罗斯圣彼得堡实验医学研究所)

    参考文献

    1,Shen A, Zhu Y, Zhang G, et al. Experimental study on the distribution of serotypes and antimicrobial patterns of Group B streptococcus strains. Chin Med J,1998,111:615-618.

    2,Chateller S, Ramanatsoa C, Harriau P, et al. Charavterzation of streptococcus agalactiae strains by randomly amplified polymorphic DNA analysis. J Clin Microbiol, 1997,35:2573-2579.
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    3,Hunter PR, Gaston MA. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of Simpson′s index of diversity. J clin Microbiol ,1988,11:2465-2466.

    4,Blumgerg HM,Stephens DS, Licitra C, et al. Molecular epidemiology of group B streptococcal infections: use of restricton endonuclease analysis of chromosomal DNA and DNA restriction fragment length polymorphisms of ribosomal RNA genes (ribotyping). J Infect Dis ,1992,166: 574-579.

    5,Bingen E, Denamur E, Lambert ZN, et al. Analysis of DNA restriction fragment Length polymorphism extends the evidence for brest milk transmission in streptococcus agalactiae late-onset neonatal infection. J Infect Dis, 1992,165:569-573.

    (收稿日期:1999-07-11), 百拇医药