具核梭杆菌PCR-ELISA检测方法的建立

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具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum,F.nucleatum)为革兰氏阴性厌氧杆菌,属条件性致病菌。F.nucleatum主要通过形成炎症环境、免疫抑制、免疫逃避等多种路径促进结直肠癌(CRC)的发生。近年来,科学家将其作为结直肠癌的标志物之一,目前,关于具核梭杆菌的检测常用PCR、环等温扩增等,这些方法存在灵敏度低、操作繁琐的局限性,因此,需要研究建立方便快捷、准确性高的检测方法。本论文通过对具核梭杆菌PCR-ELISA的试验研究,达到了这一目的,为CRC的早期检测提供了技术支持。试验方法,根据Gen Bank中的具核梭杆菌黏附蛋白A(Fad A)基因序列,针对其保守区域设计一对特异性引物,PCR扩增目的基因片段,将其克隆至PMD-18载体,构建重组质粒,测序鉴定目的基因片段,证明目的基因片段插入正确。对该特异性引物的上下游分别标记地高辛和生物素。以重组质粒为模板,用标记引物进行PCR扩增,对PCR-ELISA的反应条件进行优化。取PCR鉴定为阴性的30份样品进行PCR-ELISA检测,通过公式校正值=平均值+3×标准差(SD)进而确定该检测方法的临界值。将模板按10倍梯度进行倍比稀释,进而确定其敏感性。通过对大肠杆菌、沙门氏菌、肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌、具核梭杆菌的DNA进行PCR-ELISA检测,验证其特异性。通过对同一时间包被的酶标板和不同时间包被的酶标板进行批内和批间重复试验,确定该方法的重复性与稳定性。设计荧光定量PCR引物,扩增重组质粒目的基因片段,建立标准曲线,构建荧光定量PCR方法。将PCR-ELISA与PCR、荧光定量PCR及细菌培养鉴定方法进行比较,分析该检测方法的准确性、便捷性等。结果表明,常规PCR扩增条带大小为232bp,经过测序分析,其与Gen Bank上发布的Fad A基因同源性为100%,从而确定扩增的目的基因片段符合预期。PCR-ELISA的优化反应条件为链霉亲和素包被浓度为1:800(1mg/m L)于37℃放置15min,封闭液的浓度为2%放置37℃15min,PCR产物按1:50进行稀释37℃放置30min,酶标二抗按1:2000进行稀释放置37℃30min,最终显色7min。PCR-ELISA临界值大于等于0.111为阳性,反之则为阴性。本试验所建立的PCR-ELISA的检测方法最低可检测到5.86×104copies/μL,而PCR能够检测到5.86×106copies/μL,结果表明该方法的敏感性比PCR大约高100倍,而且与大肠杆菌、沙门氏菌、肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌、产气荚膜梭菌等无交叉反应,特异性较高。通过PCR-ELISA对临床样品进行检测,结果与PCR、荧光定量PCR检测结果一致,粪便样品检测结果均为阴性,组织样品检测结果均为阳性,并通过细菌分离培养,结果亦是如此,这表明所建立的PCR-ELISA的检测方法可行。通过几种检测方法的比较,结果表明,PCR-ELISA具有特异性强、耗时短、成本低、操作简便、灵敏度约为PCR的100倍等优点。总之,本试验成功建立了高效、便捷、特异性好、灵敏度高的具核梭杆菌PCR-ELISA检测方法,为检测试剂盒的研发提供了技术支持,并为结直肠癌的调查及早期检测提供了一种快捷方法。
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