基于宏基因组学的猪群样本病毒探测方法的建立

极其多样的病毒广泛存在于我们周围的环境和动物体内,其中很多病毒是人类所未知的,而发现未知病毒常常受制于病毒常规检测技术的局限性.[目的]构建未知病毒检测技术平台.[方法]应用病毒宏基因组学的理念,结合新型分子诊断技术,首先利用过滤和核酸酶处理去除样品宿主核酸干扰,然后随机PCR扩增潜在的病毒宏基因组,最后通过大规模测序及序列分析获取病毒核酸信息.[结果]利用此技术我们对猪瘟病毒(CSFV)细胞培养物和猪圆环病毒2型(PCV2)感染猪病料进行了分析,分别检测到序列总长度1680 bp,占基因组13.7％的CSFV序列和序列总长度834 bp,占基因组47.2％的PCV2序列;利用此检测技术平台研究一未知病原细胞培养物,通过测序和序列分析,结果显示56条序列中有26条为副流感病毒5型(PIV5)同源序列,覆盖了其基因组全长的16.4％;此外,应用本研究建立的方法结合新一代高通量测序,我们在混合的7份病原未知的病猪组织样品中检测到了1.1％的病毒序列,包括CSFV、PCV2、猪细环病毒(TTSuV)、猪bocavirus (PBoV)和人腺病毒6型(Ad6)等的部分基因序列.[结论]本研究建立的基于病毒宏基因组学的未知病毒的检测方法突破了传统病毒研究方法的缺陷,对于猪群样本中病毒的检测具有较高的敏感性,有望为新发、突发感染性疾病的诊断和监测提供技术支持.     

宏基因组学在传染病防控中的应用进展北大核心CSCD

新发突发传染病暴发给全球公共卫生防控带来严峻挑战。快速识别致病病原体是应对新发突发传染病的首要问题,传统病原检测方法难以应对已知变异较大病原或未知病原,基于高通量测序的宏基因组学研究给病原识别鉴定带来了新的方法和思路。核酸提取、高通量测序和数据分析等关键技术方法不断发展,使宏基因组学成为新突发传染病防控的重要研究方向。宏基因组学可对传染病防控中的多种类型样本进行直接测序,获得高通量的测序数据,并结合病原核酸数据库,通过序列比对、变异进化分析等生物信息学方法,通过监测可疑样本对疫情暴发进行预测预警;识别传染病患者感染致病病原,为临床诊治提供指导;构建病原系统发育关系,追溯疫情潜在感染来源,最终实现新突发传染病病原的快速识别、分型、耐药及溯源分析。宏基因组学作为一项新兴技术,在传染病防控领域具有巨大潜力和发展空间。通过对宏基因组学在传染病病原监测、检测及溯源等方面的应用进展进行综述,以期为传染病防控提供新的视角。     

宏基因组学在传染病防控中的应用进展

新发突发传染病暴发给全球公共卫生防控带来严峻挑战。快速识别致病病原体是应对新发突发传染病的首要问题,传统病原检测方法难以应对已知变异较大病原或未知病原,基于高通量测序的宏基因组学研究给病原识别鉴定带来了新的方法和思路。核酸提取、高通量测序和数据分析等关键技术方法不断发展,使宏基因组学成为新突发传染病防控的重要研究方向。宏基因组学可对传染病防控中的多种类型样本进行直接测序,获得高通量的测序数据,并结合病原核酸数据库,通过序列比对、变异进化分析等生物信息学方法,通过监测可疑样本对疫情暴发进行预测预警;识别传染病患者感染致病病原,为临床诊治提供指导;构建病原系统发育关系,追溯疫情潜在感染来源,最终实现新突发传染病病原的快速识别、分型、耐药及溯源分析。宏基因组学作为一项新兴技术,在传染病防控领域具有巨大潜力和发展空间。通过对宏基因组学在传染病病原监测、检测及溯源等方面的应用进展进行综述,以期为传染病防控提供新的视角。     

临床宏基因组学应用现状及存在问题分析

众所周知,宏基因组学是一种通过提取样品中微生物的总DNA,构建宏基因组文库,研究环境中全部微生物的遗传组成及其菌落功能的方法。而宏基因组新一代测序(metagenome next-generation sequencing, mNGS)是在宏基因组学基础上进一步发展起来的新一代测序技术,无需对患者标本进行培养,直接分析标本中的微生物DNA或RNA。本文介绍了宏基因组学在临床上的应用,包括传染病的诊断、疾病和健康状态下的微生物组分析、人类宿主反应分析和肿瘤相关病毒及其基因组鉴定,并简要探讨了临床宏基因组学研究中所遇到的挑战及解决方法。     

单细胞基因组测序技术新进展及其在生物医学中的应用

随着单细胞基因组测序技术的建立与发展,对细胞基因组特征的分析进入了单细胞水平。单细胞的基因组分辨率不但使研究人员能够在单细胞尺度上分析肿瘤细胞的异质性,也使得传统上难以检测的稀有细胞的基因组研究成为可能。这些稀有细胞往往具有重要的生物学意义或临床价值,如癌症患者血液中循环肿瘤细胞(circulatingtumorcell,CTC)的基因组检测或三代试管婴儿植入前胚胎细胞的遗传缺陷诊断与筛查(preimplantation genetic diagnosis/screening, PGD/PGS)。本文总结了近年来发展的各种单细胞基因组扩增技术及其优缺点,并介绍了单细胞基因组测序技术在肿瘤生物学和临床检测中的应用,以期为单细胞基因组测序技术在临床检测中应用开发提供参考。     

病原宏基因二代测序在恶性血液肿瘤中的应用进展

病原宏基因二代测序(metagenomic next-generation sequencing,mNGS)是一种新兴的病原学检测方法，能够快速、无差异、无偏倚地对标本中所有微生物进行测序，从而显著提高了病原微生物的检出率。恶性血液肿瘤并发感染具有较高的发病率和病死率，并且其感染类型及致病微生物复杂多样，给临床诊断带来一定困难。针对不同类型的恶性血液肿瘤伴感染，mNGS都具备较高的临床诊断价值。本文综述了mNGS技术目前在恶性血液肿瘤中的应用现状及局限性，以期推动该技术在恶性血液肿瘤伴感染方面更好地应用。     

Th1/Th2与PCT检测在感染性疾病诊断中的临床应用

病原微生物引起的感染性疾病是临床中极为常见的一类疾病,此类疾病的预后主要取决于感染的病原微生物类型及疾病的严重程度。早期诊断和积极干预可在很大程度上改善感染性疾病患者的预后。因此,快速、有效地识别感染的病原微生物并对其进行靶向治疗,避免抗生素的滥用显得尤为重要。Th1/Th2在感染性疾病中的作用越来越得到重视,而降钙素原(PCT)是临床感染性疾病诊断和鉴别诊断的早期指标,且具有高度的敏感性和特异性。Th1/Th2和PCT的联合检测对感染性疾病的诊断、病情评估和疗效监测都具有重要的意义。     

单细胞转录组测序在药物成瘾研究中的应用

药物成瘾是复杂的中枢神经系统疾病，相关基础与临床研究均证实药物成瘾的神经机制及神经环路在成瘾行为形成的不同阶段逐渐发生改变。利用全基因组关联研究、全基因组测序、全外显子测序或高通量转录组测序等技术的组学研究对包括药物成瘾在内的精神疾病遗传的脆弱性进行了深入研究。上述单核苷酸多态性检测技术或测序技术主要预测疾病的遗传风险位点。然而，许多中枢神经系统疾病的发生与环境因素密切相关，而且在疾病发展的不同阶段，相关基因的表达存在脑区特异性的细胞异质性信息。因此，传统研究对发病机制的解释存在一定的局限性。单细胞转录组测序技术是针对单个细胞进行转录水平的测定，规避了传统测序对细胞群体平均转录水平检测的缺点，可以定量描述细胞异质性。近年来，单细胞转录测序技术在神经精神科学研究中的应用逐渐受到关注，本文总结了该技术在神经科学研究中的重要应用，并以药物成瘾为例，重点阐述说明其在中枢神经系统疾病中的应用价值。     

二代测序技术在烟草中的应用进展

二代测序技术由于通量高、读长适中、错误率较低及成本低等优点而备受广大科研人员的青睐。本文从7种烟草属植物的基因组测序、宏基因组测序、转录组测序及烟草病毒的检测与鉴定等4个方面对二代测序技术在烟草中的应用进展进行了详细的综述,并在此基础上对二代测序技术及三代测序技术在烟草行业中的应用前景进行了展望,以期为相关领域研究者提供新的思路。     

宏基因组学二代测序技术在感染性呼吸系统疾病病原体诊断中的应用进展

呼吸系统感染发病率高,早期明确感染的病原体是提高治愈率、降低死亡率的关键。目前病原体培养仍是临床病原学诊断的主要方式,但其敏感性低、耗时较长,不利于早期诊断和治疗。宏基因组学测序技术具有覆盖病原体广泛、快速、无偏倚、无需特异性扩增的优势,在鉴定罕见、混合感染、免疫抑制患者感染和常规检测方法难以检测到病原体的诊断中有较高的临床应用价值;但其也有特异性较低、公认判读标准缺乏、测序结果与治疗关系不明确、耐药基因检测困难、价格较高等不足。在临床应用中,宏基因组学测序与传统微生物检测技术具有相互补充的作用,两者结合使用能够提高临床诊断效能。本文就近年来宏基因组学测序方法在临床的应用进展进行综述。     

病原宏基因组高通量测序技术质量控制与评价的挑战和思考

病原宏基因组高通量测序技术理论上能够检测几乎所有病原体基因组核酸,且适用于几乎所有类型的临床样本,尤其适用于病原不明的疑难感染性疾病的诊断。因此该技术正逐渐成为实验室常规检测方法的重要补充和不可替代的项目。然而,基于该技术的诊断试剂不仅检测流程繁琐复杂、技术更新迭代速度较快,同时相关质量控制与评价的方法和标准也有待明确,这些因素均给该技术的临床转化应用、行业发展以及监管带来挑战和不确定性。文中简述了该技术的原理和优势,以及检测流程和关键质量控制环节,最后着重介绍了关于该技术的质量评价方法和标准的相关思考。     

急性传染病休克的临床诊治与转归分析

目的:探讨急性传染病休克患者的诊治策略,提高救治成功率.方法:回顾分析急性传染病休克患者的人口学、流行病学、病因分类、传染病发生至休克出现时间、早期临床诊治与转归等情况,总结诊治经验.结果:本组68例急性传染病休克主要来自呼吸道、消化道传染病,细菌和病毒是休克发生的主要病原,分别占54.4％和30.9％,仅25％的病例病前有明确的传染病接触史.51.9％的患者存在误诊误治现象.在明确休克发生病理机制的前提下,早期快速有效的抗休克、抗感染治疗,短期使用糖皮质激素,积极纠正酸碱、电解质紊乱,并给予必要的对症支持治疗,治愈出院率92.6％,平均康复住院时间3～11天,平均(5.8±2.4)天.结论:急性传染病休克早期误诊现象突出;给予积极抗体克、抗感染、激素治疗,纠正酸碱和电解质紊乱,结合对症支持治疗,可在短期内治愈患者.     

基于荧光检测的新型细胞传感器

主要介绍了一类基于荧光检测的新型细胞传感器,这类传感器利用免疫细胞表面分子特异性识别、结合抗原的特性和生物(或化学)发光技术,通过检测荧光信号在数分钟内达到检测病原体或其他抗原的目的.这类传感器的发光原理主要是利用钙离子敏感型化学荧光探针发光,如Fluo-4等,或钙离子敏感型发光蛋白发光,如水母发光蛋白、绿色荧光蛋白等.现在已经应用的主要是B细胞传感器和肥大细胞传感器.这类传感器具有灵敏度高、检测准确、反应速度快的优点.同时又存在交叉反应、细胞不易保存等不足之处.这类传感器在疾病诊断、环境监测、生物战剂检测等领域具有较大的应用前景.     

Detection of hepatitis B virus and Mycobacterium tuberculosis in Korean dental patients

This study examined the detection rate of the hepatitis B virus (HBV) and Mycobacterium tuberculosis (Mtb) in serum and saliva samples, respectively, from 120 dental patients who were unaware if they have or had either hepatitis or tuberculosis. The frequencies of HBsAg and anti-HBs were determined using an immunochromatic assay. Mtb positivity was determined by the PCR method. Of the 120 patients, 7 (5.8%) were HBV positive and 30 (25.0%) were Mtb positive. This highlights the fact that dental health care workers (DHCWs) can be exposed to the risk of infection from blood- or saliva-borne pathogens as a consequence of their work. Therefore, it is very important to prevent cross infection between patients and dental personnel. Accordingly, laboratory tests prior to surgical treatment are needed to determine the infectious state of dental patients in order to prevent the transmission of infectious diseases in dental clinics.     

儿童肺炎肺实变住院患儿支气管肺泡灌洗液病原分析

本研究分析肺炎肺实变患儿支气管肺泡灌洗液病原谱构成,旨在为临床经验性抗感染治疗提供指导。收集2019年1月-2020年1月复旦大学附属儿科医院纤维支气管镜室诊治的住院肺炎病例临床资料,其中肺实变的诊断基于影像学证据,依托国家儿童医学中心病原学检测平台,并参考感染传染科医生解读,本研究对肺炎伴肺实变患儿支气管肺泡灌洗液标本的病原学检测结果进行回顾性分析。结果显示,286例肺炎患儿的286份支气管肺泡灌洗液标本被纳入研究,平均年龄5.5(5.8±3.1)岁,其中195例(68.2%)存在肺炎伴肺实变。总病原体检出率为76.6%(219/286),肺实变和无肺实变肺炎患儿病原体检出率分别为77.9%(152/195)和73.6%(67/91),差异无统计学意义;检出的前5种病原体均为肺炎支原体、腺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒和副流感病毒3型。5周岁及以上患儿肺炎支原体检出率达最高77.0%(127/165),肺实变病例和无肺实变病例肺炎支原体检出率分别为67.2%(131/195)和61.5%(56/91),差异无统计学意义。本研究结果提示,肺炎支原体、腺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒和副流感病毒3型是导致本研究目标人群患病的主要病原体;病原体检出率高低与是否肺实变无关。     

某院感染科病房住院患者常见病原菌分布及 耐药性分析

目的对感染科病房住院患者临床常见病原菌的分布及其耐药性进行分析,为临床预防和治疗感染性疾病提供依据。方法回顾性分析中国医科大学附属第一医院感染科病房2012年1月至2016年12月从住院患者体液及组织样本中分离的病原菌,对其耐药情况进行分析。结果 5年中感染科共分离出非重复病原菌1 266株,其中革兰阴性菌786株,占62.09%,分离率居前3位的是大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌以及铜绿假单胞菌,分别占17.22%、15.24%和10.58%;革兰阳性菌共480株,占37.91%,分离率居前3位的是屎肠球菌、草绿色链球菌以及金黄色葡萄球菌,分别占9.79%、7.50%和6.00%。产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌检出率分别为66.7%和28.8%。大肠埃希菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别为0.95%和3.79%,肺炎克雷伯菌对亚胺培南和美罗培南的耐药率分别为2.80%和2.80%。结论我院感染科病房住院患者感染病原菌以革兰阴性菌为主,为有效地控制和避免耐药菌感染的发生,临床应根据药敏试验结果合理应用抗菌药物。     

Dendritic cells in the recognition of intestinal microbiota

Mucosal dendritic cells (DCs) constantly survey the luminal microenvironment which contains commensal microbiota and potentially harmful organisms regulating pathogen recognition and adaptive as well as innate defense activation. Distinct mechanisms are beginning to emerge by which intestinal antigen sampling and handling is achieved ensuring specificity and contributing to redundancy in pathogen detection. Distinct DC subsets are associated with these mechanisms and regulate specific innate or adaptive immune responses to help distinguish between commensal microbiota, pathogens and self antigens. Understanding DC biology in the mucosal immune system may contribute to the unraveling of infection routes of intestinal pathogens and may aid in developing novel vaccines and therapeutic strategies for the treatment of infectious and inflammatory diseases.     

核酸适配体在感染性疾病诊治中的研究进展

临床上，感染性疾病由于诊断不明或诊断时间较长导致严重后果的情况并不罕见。近年来，由于新型病原体感染报道层出不穷，现有病原体出现耐药也十分普遍，导致感染性疾病的诊断和治疗仍是临床上亟待解决的难题。核酸适配体是通过体外反复筛选或指数富集配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX)技术筛选出来的一类具有特异性识别能力的寡核苷酸序列，具有靶向结合目标分子的能力，可用于病原体检测和新型治疗性药物的开发。适配体已在感染性疾病诊治中显现良好的应用前景，进一步推进相关研究有望为感染性疾病的诊治提供新的途径。     

感染组学 (infectomics) ———对感染性疾病的总体性和综合性研究

在感染性疾病的范畴内,目前急需一个能有效地、精确地和综合性地研究微生物感染的结构性和功能性基因组学和蛋白质组学 ( 感染组学 ) 的全面方法. 新的方法 ( 如 DNA 和蛋白质微阵列 ) 和传统方法 ( 如分子克隆、 PCR 、基因敲除,加进 (knockin) 和反义术等 ) 的结合将有助于克服今天的困难. 在感染时,微生物及其宿主的全部表型改变 ( 感染组 ) 均由微生物病原体及其宿主的基因组所编码,并在特异的微生物 - 宿主相互作用时的某些环境条件下表达. 微生物及其宿主的全部药物反应 ( 药理组 ) 可用基因组或蛋白质组的方法检出. 分析基因型和表型或表达形式的全基因组方法将最终导致对微生物的发病机理、感染性疾病的快速诊断和控制感染的新策略的全面研究. 感染性疾病中最基本的问题是,如何全面地和综合性地应用感染组学,来了解微生物病原体及其宿主的相互作用.