四种遗传标记在人类粪便样本中用于分子检测十二指肠贾第虫(Giardia duodenalis)的比较评估

时间:2026年3月12日
来源:Diagnostic Microbiology and Infectious Disease

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隐孢子虫病诊断中嵌套PCR评估四基因标记(tpi、ssu-rRNA、gdh、bg)性能,发现tpi敏感性100%且检测限最低(10⁻⁸ ng/µl),临床特异性80%低于其他标记,但适用于低虫载量检测,其余基因作为补充。

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Sucheta Guleria | Usha Dutta | Abhishek Mewara | Alka Bhatia | Amit Arora | Mamta Thakur | Sumeeta Khurana
印度昌迪加尔医学教育与研究研究生院医学寄生虫学系

摘要

背景

: 十二指肠贾第虫(Giardia duodenalis)是一种全球分布的肠道原生动物寄生虫,可引起贾第虫病,其临床表现从无症状到慢性腹泻和吸收不良多种多样。准确诊断对于有效临床管理和预防传播至关重要,尤其是在寄生虫负荷较低的情况下,假阴性结果仍然是一个挑战。

方法

:本研究系统评估了四种常用分子标记物的诊断性能:三磷酸异构酶(tpi)、小亚基核糖体RNA(ssu-rRNA)、谷氨酸脱氢酶(gdh)和β-贾第虫蛋白(bg),使用嵌套PCR技术在人类粪便样本(n=60)中进行检测,这些样本包括显微镜检查确认为贾第虫阳性的样本(n=40)和阴性的样本(n=20)。确定了每种遗传标记物的敏感性、特异性、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)以及检测限(LOD)。

结果

:在评估的四种分子标记物中,tpi基因表现出最高的敏感性(100%)和最低的检测限(10⁻⁸ ng/µl)。ssu-rRNA基因的敏感性为92.5%,检测限为10⁻⁵ ng/µl,其次是gdh,敏感性为85%,检测限为10⁻⁴ ng/µl。bg基因的敏感性最低(72.5%),检测限为10⁻³ ng/µl。尽管所有目标都具有100%的分析特异性,但tpi的临床诊断特异性仅为80%,低于ssu-rRNA(90%)、gdh(95%)和bg(95%)。

结论

:tpi基因具有最高的敏感性和最低的检测限。尽管其诊断准确性(80%)低于其他基因,但这可能反映了其能够检测到显微镜无法发现的低寄生虫负荷感染。因此,tpi是最适合用于敏感检测的标记物,而ssu-rRNA、gdh和bg可以作为补充确认标记物使用。

引言

十二指肠贾第虫(Giardia duodenalis),也称为兰布利亚贾第虫(Giardia lamblia)或肠道贾第虫(Giardia intestinalis),是一种广泛存在的肠道寄生虫,可引起贾第虫病[1]。它影响人类和多种动物,尤其是在卫生条件差和卫生习惯不良的地区[2]。贾第虫病的症状包括腹泻、腹痛、腹胀、体重减轻和营养吸收障碍[3]。贾第虫的临床表现多种多样。

研究对象和样本

本研究共纳入了40名显微镜检查呈贾第虫阳性的成年患者和20名阴性的成年患者。所有参与者均来自昌迪加尔PGIMER的胃肠病门诊部(OPD)和常规寄生虫学实验室。参与者在参与研究前提供了书面知情同意书。该研究获得了机构伦理委员会的批准,批准编号为NK/6985/PhD/806,日期为2021年3月12日。

十二指肠贾第虫的培养

针对十二指肠贾第虫基因的嵌套PCR诊断性能

进行了嵌套PCR检测,以评估四种遗传标记物的诊断准确性:三磷酸异构酶基因(tpi)、小亚基核糖体RNA基因(ssu-rRNA)、谷氨酸脱氢酶基因(gdh)和β-贾第虫蛋白基因(bg)。通过琼脂糖凝胶电泳确认了预期扩增片段的大小(tpi为530bp,ssu-rRNA为292bp,gdh为432bp,bg为511bp)(图2 i-iv)。

四种贾第虫目标基因的诊断敏感性和特异性

在评估的分子标记物中,tpi基因表现出最高的诊断性能,能够检测到所有病例。

讨论

十二指肠贾第虫是一种在全球范围内导致人类和动物贾第虫病的寄生虫。感染常引起腹泻;然而,临床表现从无症状到急性或慢性腹泻不等,可能伴有或不伴有吸收不良。其他症状包括恶心、呕吐和体重减轻[19]。贾第虫在儿童人群中可能导致长期后遗症,包括神经认知和身体发育受损[20]。尽管贾第虫病通常被认为是一种容易治疗的疾病

结论

本研究确定tpi基因是诊断十二指肠贾第虫最敏感的分子靶标,其诊断准确性(80%)低于其他基因。这一结果可能反映了tpi能够检测到显微镜无法发现的低寄生虫负荷感染。因此,tpi是最适合用于敏感检测的标记物,而ssu-rRNA、gdh和bg可作为补充确认标记物使用。

缩写说明

tpi:三磷酸异构酶;ssu-rRNA:小亚基核糖体RNA;gdh:谷氨酸脱氢酶;bg:β-贾第虫蛋白;DNA:脱氧核糖核酸;ng/µl:纳克/微升;PPV:阳性预测值;NPV:阴性预测值;OPD:门诊部;PCR:聚合酶链反应;LOD:检测限

资金支持

本研究由印度医学研究委员会(Indian Council of Medical Research)资助,文件编号为(No. 5/8-I(2)/2019-20-ECD-II),日期为2019年3月1日。

伦理批准

该研究获得了印度昌迪加尔PGIMER机构伦理委员会的批准,批准编号为NK/6985/PhD/806,日期为2021年3月12日。

数据获取

本研究中使用和/或分析的数据集可应要求向相应作者索取。

作者贡献声明

Sucheta Guleria:研究构思、样本收集与处理、实验设计、数据采集与分析、数据解释、初稿撰写、最终编辑。 Usha Dutta博士:研究监督与审核、研究构思、样本收集、手稿修订、最终编辑。 Abhishek Mewara:研究监督与审核、研究构思、样本收集、手稿修订、最终编辑。 Alka Bhatia博士:研究监督与审核

作者声明

所有作者确认本手稿中呈现的材料尚未在其他期刊上发表,也未同时接受其他期刊的审稿。

CRediT作者贡献声明

Sucheta Guleria:初稿撰写、数据可视化、方法验证、数据分析、概念构建。 Usha Dutta:审稿与编辑、数据可视化、方法验证、研究监督、概念构建。 Abhishek Mewara:审稿与编辑、数据可视化、方法验证、研究监督、概念构建。 Alka Bhatia:审稿与编辑、数据可视化、方法验证、研究监督、概念构建。 Amit Arora:初稿撰写

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