宏基因组测序技术在急性呼吸道感染病原识别中的应用研究
发布时间：2021-11-27 09:02
急性呼吸道感染是一种危害公共健康的常见疾病,为应对急性呼吸道感染对经济社会造成的影响,了解其临床特征与致病规律,中国建立了住院严重急性呼吸道感染病例哨点监测网,开展急性呼吸道感染病原监测与研究工作。识别病原是急性呼吸道感染监测和防控的首要环节,然而由于引起急性呼吸道感染的病原种类多样,易出现变异,存在多种病原共感染,以及各种新发传染病病原体的不断出现,为急性呼吸道感染的病原识别带来巨大困难。目前,临床常用的病原体检测方法主要有分离培养、免疫学检测、分子生物学检测等。病原体的分离培养与鉴定是临床感染性疾病病原体诊断的“金标准”,但这一方法耗时长,检出率低。胶体金等免疫学检测方法和PCR等分子生物学检测方法仅能检测已知的有限种类的病原,无法实现对罕见或新发病原的检测。宏基因组测序的方法可以无需对临床样本进行病原体分离培养,直接对样本中所有微生物核酸进行检测,不仅可以同时检测样本中存在的多种微生物,也可对一些常规方法难以识别的可能与感染相关的微生物进行检测,正成为一种感染病原检测的新方法。传统的呼吸道样本病原宏基因组测序需要分别对样本提取DNA或RNA进行建库,不仅操作繁琐,而且难以实现在同...
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
健康人混样咽拭子荧光定量PCR检测结果
军事科学院硕士学位论文第20页所示。烟曲霉的最低检测限为103稀释倍数，金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌的最低检测限为104稀释倍数，甲型流感病毒的最低检测限为105稀释倍数，人腺病毒在7个稀释倍数下均能检测到。对模拟样本病原稀释倍数与Ct值绘制散点图，可见病原稀释倍数与Ct值之间具有一定的线性关系（图1.2）。图1.2单病原模拟样本稀释倍数与Ct值散点图表1.4单病原模拟样本中病原荧光定量PCR检测Ct值样本编号模拟病原稀释倍数病原Ct值宿主Ct值平均值标准差平均值标准差SA-0SA10024.320.1430.940.01SA-1SA10131.170.0531.340.08SA-2SA10235.710.0230.950.04SA-3SA10338.780.7931.140.06SA-4SA10439.390.8731.040.10SA-5SA105N/AN/A31.200.10SA-6SA106N/AN/A31.070.09KP-0KP10023.840.1931.120.09KP-1KP10127.680.0731.460.03KP-2KP10231.500.2031.590.03KP-3KP10335.650.3631.600.13KP-4KP10439.510.8431.920.03KP-5KP105N/AN/A31.070.09KP-6KP106N/AN/A31.420.29H1N1-0H1N110022.060.0433.490.15H1N1-1H1N110125.420.0833.440.14H1N1-2H1N110229.060.0733.380.01
军事科学院硕士学位论文第23页图1.3金黄色葡萄球菌单病原样本与参考基因组ATCC27217测序深度比较为评估病原稀释浓度与病原基因组测序深度间的关系，以金黄色葡萄球菌单病原样本为例，将样本中金黄色葡萄球菌序列与金黄色葡萄球菌参考基因组ATCC27217进行比对，得到5个样本对金黄色葡萄球菌基因组的测序深度，并将测序深度值绘制成折线图（图1.3）。由图中可知，样本SA-0和SA-1的所有位点的测序深度均大于1，而样本SA-2、SA-3、SA-4的测序深度的平均值小于1，说明当样本中病原浓度较大时，通过宏基因组测序方法可以检测到病原体基因组的完整序列，但随着病原浓度的减小，病原的测序深度也会随之减小，只能检测到部分基因组序列片段，无法获得完整的基因组信息。另外，我们观察到测序深度与病原稀释倍数之间并不是呈线性变化的，当样本中病原浓度较高时，测序深度随病原浓度降低而明显降低，但当样本中病原浓度较低时，测序深度随病原浓度变化不显著，此时想要获取更高的测序深度则需要进一步增加测序数据量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]肺泡灌洗液二代测序对肺部感染性疾病的诊断价值[J]. 李德经. 国际感染病学(电子版). 2019(04)
[2]高通量测序在脓毒症患者病原体检测和治疗中的应用[J]. 曹燕,刘易林,李莉,李晓勇,孙烨,钟利民,谢恒,刘科成. 中国当代医药. 2019(33)
[3]高通量测序在脓毒症患者病原体检测中的应用[J]. 任迪,李颖,曾晶晶,谭婷婷. 海南医学. 2019(21)
[4]2014-2016年北京市怀柔区严重急性呼吸道感染病例流感病毒感染情况及其住院率分析[J]. 赵小娟,张奕,杨剑,李超,耿晓飞,刘洋,高志鹏. 实用预防医学. 2019(09)
[5]二代测序协助诊断恙虫病立克次体肺炎一例[J]. 侯婕,李园园,胡成平,潘频华. 中华结核和呼吸杂志. 2019 (07)
[6]2015-2018年新乡地区儿童呼吸道感染病原特征分析[J]. 李晶,任一帅,郭喜霞,徐亚利,朱凤莲. 中国病原生物学杂志. 2019(06)
[7]房山区严重急性呼吸道感染流行特征分析[J]. 龚海英,张帅,李丽丽,刘静,张奕,王全意. 预防医学. 2019(03)
[8]宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识[J]. 宋振举. 中华急诊医学杂志. 2019 (02)
[9]2015—2016年中国住院严重急性呼吸道感染病例监测系统数据质量评估[J]. 李旦,张丽杰,郑建东,秦颖,姜慧,李中杰,冯录召,彭质斌. 疾病监测. 2017(12)
[10]32例甲型H3N2流感病毒感染严重急性呼吸道感染病例病毒全基因组分析[J]. 潘阳,张奕,杨鹏,石伟先,彭晓旻,崔淑娟,张代涛,卢桂兰,赵佳琛,王全意. 国际检验医学杂志. 2017(17)
本文编号：3521959
【文章来源】：军事科学院北京市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
健康人混样咽拭子荧光定量PCR检测结果
军事科学院硕士学位论文第20页所示。烟曲霉的最低检测限为103稀释倍数，金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌的最低检测限为104稀释倍数，甲型流感病毒的最低检测限为105稀释倍数，人腺病毒在7个稀释倍数下均能检测到。对模拟样本病原稀释倍数与Ct值绘制散点图，可见病原稀释倍数与Ct值之间具有一定的线性关系（图1.2）。图1.2单病原模拟样本稀释倍数与Ct值散点图表1.4单病原模拟样本中病原荧光定量PCR检测Ct值样本编号模拟病原稀释倍数病原Ct值宿主Ct值平均值标准差平均值标准差SA-0SA10024.320.1430.940.01SA-1SA10131.170.0531.340.08SA-2SA10235.710.0230.950.04SA-3SA10338.780.7931.140.06SA-4SA10439.390.8731.040.10SA-5SA105N/AN/A31.200.10SA-6SA106N/AN/A31.070.09KP-0KP10023.840.1931.120.09KP-1KP10127.680.0731.460.03KP-2KP10231.500.2031.590.03KP-3KP10335.650.3631.600.13KP-4KP10439.510.8431.920.03KP-5KP105N/AN/A31.070.09KP-6KP106N/AN/A31.420.29H1N1-0H1N110022.060.0433.490.15H1N1-1H1N110125.420.0833.440.14H1N1-2H1N110229.060.0733.380.01
军事科学院硕士学位论文第23页图1.3金黄色葡萄球菌单病原样本与参考基因组ATCC27217测序深度比较为评估病原稀释浓度与病原基因组测序深度间的关系，以金黄色葡萄球菌单病原样本为例，将样本中金黄色葡萄球菌序列与金黄色葡萄球菌参考基因组ATCC27217进行比对，得到5个样本对金黄色葡萄球菌基因组的测序深度，并将测序深度值绘制成折线图（图1.3）。由图中可知，样本SA-0和SA-1的所有位点的测序深度均大于1，而样本SA-2、SA-3、SA-4的测序深度的平均值小于1，说明当样本中病原浓度较大时，通过宏基因组测序方法可以检测到病原体基因组的完整序列，但随着病原浓度的减小，病原的测序深度也会随之减小，只能检测到部分基因组序列片段，无法获得完整的基因组信息。另外，我们观察到测序深度与病原稀释倍数之间并不是呈线性变化的，当样本中病原浓度较高时，测序深度随病原浓度降低而明显降低，但当样本中病原浓度较低时，测序深度随病原浓度变化不显著，此时想要获取更高的测序深度则需要进一步增加测序数据量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]肺泡灌洗液二代测序对肺部感染性疾病的诊断价值[J]. 李德经. 国际感染病学(电子版). 2019(04)
[2]高通量测序在脓毒症患者病原体检测和治疗中的应用[J]. 曹燕,刘易林,李莉,李晓勇,孙烨,钟利民,谢恒,刘科成. 中国当代医药. 2019(33)
[3]高通量测序在脓毒症患者病原体检测中的应用[J]. 任迪,李颖,曾晶晶,谭婷婷. 海南医学. 2019(21)
[4]2014-2016年北京市怀柔区严重急性呼吸道感染病例流感病毒感染情况及其住院率分析[J]. 赵小娟,张奕,杨剑,李超,耿晓飞,刘洋,高志鹏. 实用预防医学. 2019(09)
[5]二代测序协助诊断恙虫病立克次体肺炎一例[J]. 侯婕,李园园,胡成平,潘频华. 中华结核和呼吸杂志. 2019 (07)
[6]2015-2018年新乡地区儿童呼吸道感染病原特征分析[J]. 李晶,任一帅,郭喜霞,徐亚利,朱凤莲. 中国病原生物学杂志. 2019(06)
[7]房山区严重急性呼吸道感染流行特征分析[J]. 龚海英,张帅,李丽丽,刘静,张奕,王全意. 预防医学. 2019(03)
[8]宏基因组分析和诊断技术在急危重症感染应用的专家共识[J]. 宋振举. 中华急诊医学杂志. 2019 (02)
[9]2015—2016年中国住院严重急性呼吸道感染病例监测系统数据质量评估[J]. 李旦,张丽杰,郑建东,秦颖,姜慧,李中杰,冯录召,彭质斌. 疾病监测. 2017(12)
[10]32例甲型H3N2流感病毒感染严重急性呼吸道感染病例病毒全基因组分析[J]. 潘阳,张奕,杨鹏,石伟先,彭晓旻,崔淑娟,张代涛,卢桂兰,赵佳琛,王全意. 国际检验医学杂志. 2017(17)
本文编号：3521959
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