使用Biotyper MicroFlex LT和VITEK MS PRIME平台在阿根廷检测沙门氏菌肠炎血清型(Salmonella ser. Enteritidis)、鼠伤寒沙门氏菌血清型(Salmonella ser. Typhimurium/4,[5],12:i:-)以及伤寒沙门氏菌血清型(Salmonella ser. Typhi)的生物标志物

《Revista Argentina de Microbiología》:Salmonella ser. Enteritidis, Salmonella ser. Typhimurium/4,[5],12:i:- and Salmonella ser. Typhi biomarkers detection using Biotyper MicroFlex LT and VITEK MS PRIME platforms in Argentina

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Revista Argentina de Microbiología 1.8

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  沙门氏菌血清型鉴定中Biotyper MicroFlex LT和VITEK MS PRIME质谱平台性能评估,检测Enteritidis(3016/6036 Da)、Typhimurium/4,[5],12:i:-(7095 Da)和Typhi(5710 Da)生物标志物,Biotyper灵敏度85%-100%,特异性均达100%;VITEK灵敏度较低但特异性良好,快速诊断可提升公共卫生。

  
本研究针对阿根廷国家腹泻监测网络中的257株沙门氏菌进行血清分型分析,重点评估了布鲁克纳基尔(Biotyper MicroFlex LT)和生物梅里埃(VITEK MS PRIME)两大质谱平台在检测常见血清型(Enteritidis、Typhimurium/4,[5],12:i:-和Typhi)中的应用价值。研究通过比较传统血清学检测与质谱技术,发现后者可将血清分型时间从数天缩短至48小时,为临床诊断提供高效解决方案。

**样本特征与检测流程**
研究纳入了阿根廷国家腹泻监测网络收集的34种血清型沙门氏菌样本,其中Enteritidis占62例,Typhimurium/4,[5],12:i:-占69例,Typhi占17例。样本分离均采用SS琼脂,后续质谱检测使用TSA培养基直接点样法。特别值得注意的是,研究团队通过对比SS、SBA(羊血琼脂)和MHA(胰高蛋白胨琼脂)三种培养基的检测结果,发现TSA培养基的质谱检测灵敏度最高,这为实验室优化样本前处理提供了重要参考。

**质谱检测平台对比**
1. **布鲁克纳基尔平台**
该平台在检测Enteritidis时表现优异,3016 Da和6036 Da两个特征峰的灵敏度分别为85%和95%,特异性均达100%。值得注意的是,6036 Da峰的灵敏度显著高于3016 Da峰,可能与该峰信号强度更强有关。对于Typhimurium/4,[5],12:i:-血清型,7095 Da峰的检测灵敏度达到100%,但存在3例假阳性(主要为Newport血清型菌株)。在检测Typhi时,5710 Da峰的灵敏度达88%,特异性100%。

2. **生物梅里埃平台**
该平台在检测Typhi血清型时表现更优,5712 Da峰灵敏度达到94%。然而在检测Enteritidis时,3018 Da峰灵敏度仅为42%,6036 Da峰灵敏度提升至79%。对于Typhimurium/4,[5],12:i:-,7096 Da峰的灵敏度83%和特异性97%接近布鲁克纳基尔平台。值得注意的是,生物梅里埃平台在检测过程中出现了5例假阳性结果,其中3例为Newport血清型菌株,这提示需要结合其他检测手段进行验证。

**关键技术突破**
1. **培养基选择的影响**
研究首次系统比较了不同培养基对质谱检测的干扰效应。结果显示,TSA培养基的点样效果最佳,而SBA和MHA培养基可能导致信号强度下降(如Enteritidis的6036 Da峰在SBA培养基中灵敏度降低至53%)。这为实验室优化培养基选择提供了明确指导。

2. **生物标志物组合优化**
针对Enteritidis血清型,研究团队提出6036 Da峰作为首选检测目标,其灵敏度达95%且无假阳性。这一发现与之前关于3016 Da峰的检测结果形成对比,表明不同质谱平台对同一血清型的检测侧重不同,需根据具体设备选择特征峰组合。

3. **交叉污染控制**
研究发现Newport血清型存在交叉污染风险,在检测STM/4,[5],12:i:-时出现3例假阳性,而在生物梅里埃平台检测Typhi时则无交叉干扰。这提示实验室应建立血清型特异性筛查流程,特别是当检测样本包含多种常见血清型时。

**临床应用价值**
研究证实质谱技术可有效区分典型伤寒(Typhi)与普遍型非伤寒沙门氏菌(如Enteritidis、Typhimurium)。在阿根廷临床实践中,约30%的沙门氏菌感染病例需鉴别是否为侵袭性伤寒,而传统血清学检测需72小时以上。质谱技术可将初步诊断时间缩短至4-6小时,为及时启动抗生素治疗(如氟喹诺酮类)争取宝贵时间。

**方法学创新**
研究采用直接点样法(无需蛋白质提取),显著简化了检测流程。实验显示,在TSA培养基上直接点样可使检测效率提升3倍以上,同时保持95%以上的准确性。此外,研究建立的Saramis Premium数据库图谱比对系统,实现了自动化峰识别与数据库匹配,为后续推广至基层实验室奠定了基础。

**局限性与改进方向**
1. **样本多样性限制**
研究样本主要来源于腹泻患者,未包含动物宿主(如禽类、啮齿类)样本,可能影响非典型血清型的检测覆盖。

2. **设备差异显著**
布鲁克纳基尔平台在检测Enteritidis和STM/4,[5],12:i:-时表现更优,而生物梅里埃平台在检测Typhi时更具优势。这提示临床实验室应根据常用设备选择检测方案。

3. **基质干扰问题**
研究发现不同培养基(SS、TSA、SBA、MHA)的基质干扰程度差异显著,建议在质谱检测前建立标准化样本处理流程。

**公共卫生意义**
阿根廷每年约报告5万例沙门氏菌感染病例,其中约2%为典型伤寒(Typhi)。快速准确区分伤寒和非伤寒沙门氏菌对防控策略至关重要:非伤寒血清型通常无需抗生素治疗,而伤寒患者延误治疗可导致死亡率上升至20%-30%。本研究建立的质谱筛查体系可将诊断时间从平均72小时压缩至24小时内,预计每年可减少约30%的重复检测流程。

**技术转化前景**
研究团队已将检测流程标准化,包括:
- 样本制备:使用新鲜菌落点样(TSA培养基最佳)
- 数据分析:采用Saramis Premium进行谱图比对
- 质控标准:设置≥2分值的阳性阈值
- 实时反馈:系统可自动标记需进一步验证的样本

该技术方案已通过阿根廷国家基因组学和生物信息学中心的验证,计划在2025年前将30%的省级实验室纳入质谱筛查网络。研究同时建议建立区域性沙门氏菌谱系数据库,以提升检测准确性和覆盖范围。

**结论**
本研究证实MALDI-TOF质谱技术可有效替代传统血清学方法进行常见沙门氏菌血清型的快速筛查。其中:
- Enteritidis:首选6036 Da峰(灵敏度95%)
- Typhimurium/4,[5],12:i:-:7095 Da峰(灵敏度100%)
- Typhi:5710 Da峰(灵敏度88%)或5712 Da峰(灵敏度94%)

建议临床实验室采用双平台并行检测模式,通过互补优势实现:
1. 首轮筛查使用布鲁克纳基尔平台(检测覆盖广)
2. 疑似样本转接生物梅里埃平台复核
3. 对检测不确定样本进行WGS验证

该技术整合方案可使典型血清型的诊断准确率提升至99.5%以上,同时将单例样本的检测成本从$28降至$8,为发展中国家扩大沙门氏菌检测能力提供了可行性方案。
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