感染性疾病的分子诊断课件
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• 完整性策略：
• 检出病原体 • 分型（分类）－亚型－耐药性 • 常用方法：杂交、PCR、基因芯片、DNA测序
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病分子诊断标志物
• 病原体核酸分子（DNA/RNA）
• 基因表达产物
• 代谢物
• 免疫应答分子
细
胞
T
免
疫
致敏T细胞
T
淋巴因子
体
IgM 感染早期出现
液 免
B
浆细胞
IgG 临近恢复期出现 IgA
疫
IgD IgE 与原虫和蠕虫感染有关
感染性疾病的分子诊断
二、感染性疾病分子诊断的常用方法
根据目的基因是否被放大， 可分为杂交法和扩增法。 • 信号放大技术检测方法
靶分子数目不变，而检测的探针信号放大 采用多酶、多探针或二者结合等方法来增加探针标志物的浓度使检测信号得 到放大。 • 靶分子扩增技术检测方法 靶分子（RNA、DNA或探针）的扩增 • PCR、替代扩增、LCR等
五、感染性疾病分子诊断的临床应用及评 价
• 用于感染性疾病治疗的监控和预测、病情发展过程的危险性评价 及疾病预后等。
• 耐药性的检测 • 细菌的分型 • 流行病调查
感染性疾病的分子诊断
第一节 病毒的基因检测
人类许多感染疾病由病毒引起，如病毒性肝 炎、脑炎、流行性感冒等等，占人类传染疾 病的75%左右。400多种不同病毒。
• 3.2kb双链DNA病毒 • 不完全双连环状DNA
长链L为负链：有4个开放阅读框S、C、P、X S区编码外膜蛋白（HBsAg） C区编码HBeAg 、HBcAg p区编码DNA聚合酶 X区位编码X蛋白，可能与病毒蛋白表 达有关。
短链S为正链：长短不一 感染性疾病的分子诊断
pre-s1
pre-s2
DNA 聚合酶 HBcAg
感染性疾病的分子诊断
Dane颗粒（完整的病毒）形态
HBsAg
（外膜蛋白）
HBcAg
（核衣壳蛋白）
HBV DNA
DNAPol
完整的乙肝病毒颗粒直径42纳米 由双层外壳和一个核心组成的，核心感染直性径疾病为的2分7子纳诊米断 ， 内含DNA双链和DNA多聚酶
（一）病毒基因组结构
HBV基因组结 构
S
P
HBV DNA 3.2 kb C
pre-c X
pre-S1 pre-S2 S pre-C C P X
感染性疾病的分子诊断
3. 定性检测结果 有时不能提供病原体活力相关 信息 临床治疗病情缓解后一定时间内，在患者样 本中仍可以检测出相应的病原体。 有些病原体潜伏在进体内，没有临床症状。
4. 疾病状况的判断 检测出病原体的存在并不能 说此病原体就是引起疾病的直接原因。 该病原体可能是一种正常菌群
感染性疾病的分子诊断
5'
cDNA 3’端序
3'
列互补
T7RNA聚合酶
5'
3'
5' 靶RNA
RT RNAseH
3' cDNA 5' RNA
3' cDNA
RT
引物B
3' cDNA模板
5'
引物A 5'
3'
5'
100-1000 RNA扩增子
3'
5'
3'RNA
5' 3'
引物B
5' cDNA RNAseH
3' RNA 5' cDNA
5'
引物A 5'
3'
5'
100-1000 RNA扩增子
3'
5'
3'RNA
5' 3'
引物B
5' cDNA RNAseH
3' RNA 5' cDNA
图8-3 NASBA原理示意图
感染性疾病的分子诊断
nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断
三、感染性疾病分子诊断的标本处理
• 标本采集处理主要包括选择合适的标本种类、标本量、抗凝剂等 及对标本进行合适的传送、保存和预处理。
感染性疾病的分子诊断
四、感染性疾病分子诊断的结果解释
1. 阴性结果 假阴性可能性 方法的灵敏度太低 方法失败 目标分子
2. 阳性结果 假阳性可能性 方法的特异性 受到污染
病原体：病毒、细菌、原虫、支原 体、衣原体、立克次体、螺旋体、
寄生虫
。
感染性疾病的分子诊断
常规检测方法：
•
免疫学方法
•
微生物学方法
受敏感性、特异性限制，不易早期诊断，
并且不易提供病原体分型及耐药性方面的信 息。
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断策略
• 一般性策略（检出病原体）：
• 判断有无感染 • 是何种病原体感染 • 常用方法：PCR ＋ 杂交
• NASBA的特点为操作简便，不需特殊仪器， 不需温度循环。整个反应过程由三种 酶控制， 循环次数少，忠实性高,其扩增效率高于PCR， 特异性好。
感染性疾病的分子诊断
引物A 5’端带
5' 引物A
有T7RNA聚
3'
合酶结合位点， 5'
3’端碱基与靶 3'
RNA 3’端序
5'
列互补;引物B
的碱基序列与
病毒结构：大 小：20-300nm 核心区：核酸（DNA或RNA） 外周衣壳：蛋白质 包膜：脂质（镶嵌有蛋白质）
感染性疾病的分子诊断
来自百度文库
一、 乙型肝炎病毒
我国是HBV高流行区，50%－70%的人 受过感染，8%－10%是HBV携带者，肝 炎患者中60%是慢性肝炎患者，导致肝硬 变，HBV又与原发性肝癌密切相关。 外壳（HBsAg): 外壳蛋白成分为表面抗原 核心（HBcAg)： DNA
图8-3 NASBA原理示意图
感染性疾病的分子诊断
nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)
感染性疾病的分子诊断
• NASBA的特点为操作简便，不需特殊仪器， 不需温度循环。整个反应过程由三种 酶控制， 循环次数少，忠实性高,其扩增效率高于PCR， 特异性好。
感染性疾病的分子诊断
引物A 5’端带
5' 引物A
有T7RNA聚
3'
合酶结合位点， 5'
3’端碱基与靶 3'
RNA 3’端序
5'
列互补;引物B
的碱基序列与
5'
cDNA 3’端序
3'
列互补
T7RNA聚合酶
5'
3'
5' 靶RNA
RT RNAseH
3' cDNA 5' RNA
3' cDNA
RT
引物B
3' cDNA模板
第八、九章 感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断
感染的慨念
感染是病原体和人体之间的相互作用过程 病原微生物：致病菌（条件致病菌）
共
生
微 生
状
物
态
人
体
微
生
物
不
人
同
体
的
感
染
状
态
在正常情况下，人体的一些腔道和体表均有微生物寄生
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病：由某种病原体所致， 通过不同方式引起人体发生感染并 出现临床症状的疾病。
• 检出病原体 • 分型（分类）－亚型－耐药性 • 常用方法：杂交、PCR、基因芯片、DNA测序
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病分子诊断标志物
• 病原体核酸分子（DNA/RNA）
• 基因表达产物
• 代谢物
• 免疫应答分子
细
胞
T
免
疫
致敏T细胞
T
淋巴因子
体
IgM 感染早期出现
液 免
B
浆细胞
IgG 临近恢复期出现 IgA
疫
IgD IgE 与原虫和蠕虫感染有关
感染性疾病的分子诊断
二、感染性疾病分子诊断的常用方法
根据目的基因是否被放大， 可分为杂交法和扩增法。 • 信号放大技术检测方法
靶分子数目不变，而检测的探针信号放大 采用多酶、多探针或二者结合等方法来增加探针标志物的浓度使检测信号得 到放大。 • 靶分子扩增技术检测方法 靶分子（RNA、DNA或探针）的扩增 • PCR、替代扩增、LCR等
五、感染性疾病分子诊断的临床应用及评 价
• 用于感染性疾病治疗的监控和预测、病情发展过程的危险性评价 及疾病预后等。
• 耐药性的检测 • 细菌的分型 • 流行病调查
感染性疾病的分子诊断
第一节 病毒的基因检测
人类许多感染疾病由病毒引起，如病毒性肝 炎、脑炎、流行性感冒等等，占人类传染疾 病的75%左右。400多种不同病毒。
• 3.2kb双链DNA病毒 • 不完全双连环状DNA
长链L为负链：有4个开放阅读框S、C、P、X S区编码外膜蛋白（HBsAg） C区编码HBeAg 、HBcAg p区编码DNA聚合酶 X区位编码X蛋白，可能与病毒蛋白表 达有关。
短链S为正链：长短不一 感染性疾病的分子诊断
pre-s1
pre-s2
DNA 聚合酶 HBcAg
感染性疾病的分子诊断
Dane颗粒（完整的病毒）形态
HBsAg
（外膜蛋白）
HBcAg
（核衣壳蛋白）
HBV DNA
DNAPol
完整的乙肝病毒颗粒直径42纳米 由双层外壳和一个核心组成的，核心感染直性径疾病为的2分7子纳诊米断 ， 内含DNA双链和DNA多聚酶
（一）病毒基因组结构
HBV基因组结 构
S
P
HBV DNA 3.2 kb C
pre-c X
pre-S1 pre-S2 S pre-C C P X
感染性疾病的分子诊断
3. 定性检测结果 有时不能提供病原体活力相关 信息 临床治疗病情缓解后一定时间内，在患者样 本中仍可以检测出相应的病原体。 有些病原体潜伏在进体内，没有临床症状。
4. 疾病状况的判断 检测出病原体的存在并不能 说此病原体就是引起疾病的直接原因。 该病原体可能是一种正常菌群
感染性疾病的分子诊断
5'
cDNA 3’端序
3'
列互补
T7RNA聚合酶
5'
3'
5' 靶RNA
RT RNAseH
3' cDNA 5' RNA
3' cDNA
RT
引物B
3' cDNA模板
5'
引物A 5'
3'
5'
100-1000 RNA扩增子
3'
5'
3'RNA
5' 3'
引物B
5' cDNA RNAseH
3' RNA 5' cDNA
5'
引物A 5'
3'
5'
100-1000 RNA扩增子
3'
5'
3'RNA
5' 3'
引物B
5' cDNA RNAseH
3' RNA 5' cDNA
图8-3 NASBA原理示意图
感染性疾病的分子诊断
nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断
三、感染性疾病分子诊断的标本处理
• 标本采集处理主要包括选择合适的标本种类、标本量、抗凝剂等 及对标本进行合适的传送、保存和预处理。
感染性疾病的分子诊断
四、感染性疾病分子诊断的结果解释
1. 阴性结果 假阴性可能性 方法的灵敏度太低 方法失败 目标分子
2. 阳性结果 假阳性可能性 方法的特异性 受到污染
病原体：病毒、细菌、原虫、支原 体、衣原体、立克次体、螺旋体、
寄生虫
。
感染性疾病的分子诊断
常规检测方法：
•
免疫学方法
•
微生物学方法
受敏感性、特异性限制，不易早期诊断，
并且不易提供病原体分型及耐药性方面的信 息。
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断策略
• 一般性策略（检出病原体）：
• 判断有无感染 • 是何种病原体感染 • 常用方法：PCR ＋ 杂交
• NASBA的特点为操作简便，不需特殊仪器， 不需温度循环。整个反应过程由三种 酶控制， 循环次数少，忠实性高,其扩增效率高于PCR， 特异性好。
感染性疾病的分子诊断
引物A 5’端带
5' 引物A
有T7RNA聚
3'
合酶结合位点， 5'
3’端碱基与靶 3'
RNA 3’端序
5'
列互补;引物B
的碱基序列与
病毒结构：大 小：20-300nm 核心区：核酸（DNA或RNA） 外周衣壳：蛋白质 包膜：脂质（镶嵌有蛋白质）
感染性疾病的分子诊断
来自百度文库
一、 乙型肝炎病毒
我国是HBV高流行区，50%－70%的人 受过感染，8%－10%是HBV携带者，肝 炎患者中60%是慢性肝炎患者，导致肝硬 变，HBV又与原发性肝癌密切相关。 外壳（HBsAg): 外壳蛋白成分为表面抗原 核心（HBcAg)： DNA
图8-3 NASBA原理示意图
感染性疾病的分子诊断
nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)
感染性疾病的分子诊断
• NASBA的特点为操作简便，不需特殊仪器， 不需温度循环。整个反应过程由三种 酶控制， 循环次数少，忠实性高,其扩增效率高于PCR， 特异性好。
感染性疾病的分子诊断
引物A 5’端带
5' 引物A
有T7RNA聚
3'
合酶结合位点， 5'
3’端碱基与靶 3'
RNA 3’端序
5'
列互补;引物B
的碱基序列与
5'
cDNA 3’端序
3'
列互补
T7RNA聚合酶
5'
3'
5' 靶RNA
RT RNAseH
3' cDNA 5' RNA
3' cDNA
RT
引物B
3' cDNA模板
第八、九章 感染性疾病的分子诊断
感染性疾病的分子诊断
感染的慨念
感染是病原体和人体之间的相互作用过程 病原微生物：致病菌（条件致病菌）
共
生
微 生
状
物
态
人
体
微
生
物
不
人
同
体
的
感
染
状
态
在正常情况下，人体的一些腔道和体表均有微生物寄生
感染性疾病的分子诊断
感染性疾病：由某种病原体所致， 通过不同方式引起人体发生感染并 出现临床症状的疾病。