顯色培養基的發(fā)展十年

（—）介紹

過(guò)去25年，顯色培養基在臨床獲得了廣泛的應用。過(guò)去10年，顯色培養基的檢測范圍不斷擴大，已包括銅綠假單胞菌、B族鏈球菌、艱難梭菌、彎曲菌、小腸結腸炎耶爾森菌以及一些耐藥菌等。

顯色培養基檢測目標菌，是基于它們的酶活性。然而，這些酶活性并非100%菌種特異性的，因此還需使用酶底物作為代謝物以及選用選擇因子。

大部分的顯色培養基同時(shí)有選擇和鑒別功能，能抑制無(wú)關(guān)菌群。它使得目標菌產(chǎn)生特別顏色，從而減少了待檢菌的數量。它減少了勞動(dòng)量，減少了試劑的使用，所需使用的生化試劑和血清學(xué)試劑更少。它能快速確證病原菌，減少了出報告的總花費時(shí)間。因為致病菌菌落帶有顏色，比較顯著(zhù)，而不會(huì )被漏檢，因而改善了的檢出率。

（二）病原菌的檢測

臨床用于致病菌檢測的顯色培養基已有不少種，和傳統培養基相比，顯色培養基需要更少的驗證試驗，尤其對于那些近似目標菌的伴生菌。顯色培養基的鑒別能力還體現在念珠菌顯色培養基上。和傳統的沙氏氯霉素平板相比，念珠菌顯色瓊脂可以鑒別不同種的念珠菌，而且還有助于耐藥念珠菌的檢測。

志賀菌產(chǎn)生的酶較少，因而限制了顯色培養基的開(kāi)發(fā)。然而，現在已發(fā)現所有志賀菌物種都合成β-核糖苷酶（ribosidase），可作為顯色培養基開(kāi)發(fā)的基礎。

產(chǎn)志賀毒素大腸桿菌（STEC）受到臨床的重視。但一些STEC的血清型菌種發(fā)酵山梨醇，因而限制了山梨醇麥康凱瓊脂的臨床應用。

從糞便中分離小腸結腸炎耶爾森菌，常用CIN瓊脂，它是基于該致病菌以甘露醇發(fā)酵為基礎。但CIN瓊脂的局限是，一些其他腸桿菌科也能生長(cháng)和發(fā)酵甘露醇。而顯色培養基則能提高特異性。

圖.HiMedia的小腸結腸炎耶爾森菌顯色培養基，貨號M2025（需添加劑FD034）

不動(dòng)桿菌，尤其是鮑曼不動(dòng)桿菌，是重要的院內病原體。對碳青霉烯類(lèi)抗生素有耐藥性的不動(dòng)桿菌已引起了廣泛關(guān)注，因為這些耐藥菌非常難以治療。曾有人評估不動(dòng)桿菌顯色培養基的靈敏度和特異性分別為91.7％和89.6％。

圖.HiMedia不動(dòng)桿菌顯色培養基，貨號M1938（需添加劑FD271）

（三）實(shí)驗室自動(dòng)化對顯色培養基應用的影響

過(guò)去10年，臨床實(shí)驗室的顯著(zhù)變化是引入了MALDI-TOF質(zhì)譜用于快速準確的鑒定微生物物種。但對于診斷來(lái)說(shuō)，先行培養仍然是大部分MALDI-TOF的先決條件。MALDI-TOF只是顯色培養基的輔助手段。由于沒(méi)有哪個(gè)顯色培養基能保證的特異性，因而需要進(jìn)一步的菌種鑒定。

MALDI-TOF的主要好處是將病原菌的鑒定時(shí)間減少到1個(gè)小時(shí)以?xún)?，并降低了鑒定的成本。MALDI-TOF質(zhì)譜能彌補一些培養基特異性缺乏的問(wèn)題，但不能解決培養基靈敏度的問(wèn)題。

實(shí)驗室自動(dòng)化涵蓋了樣本的平板接種、菌落自動(dòng)計數和分析。數字自動(dòng)成像軟件可以觀(guān)察到菌落顏色像素的差異。顯色培養基特別適合數字自動(dòng)化?？梢栽谲浖显O定顏色閾限，以區分出目標菌。其他有好幾項研究也發(fā)現，數字成像可以彌補一開(kāi)始人為讀數的漏檢。

（四）顯色培養基和分子診斷方法的比較

PCR、生物芯片和全基因組測序在臨床診斷實(shí)驗室已獲得了應用。它們和傳統培養法一起，同樣存在方法上的利弊。個(gè)考慮因素是靈敏度。有研究發(fā)現，PCR和顯色培養基培養法對于篩查艱難梭菌和萬(wàn)古霉素耐藥的腸球菌具有

同等的靈敏度。然而，艱難梭菌培養后還需對毒素基因進(jìn)行證實(shí)，而PCR的好處是一次即可同時(shí)完成。對于無(wú)乳鏈球菌，有報道說(shuō)PCR法比顯色培養基法更靈敏，但在肉湯增菌后，兩種方法的靈敏度則沒(méi)有區別。另有研究顯示，對于MRSA的檢測，如果有增菌這一步或者孵育時(shí)間達到48h，顯色培養基的靈敏度是不亞于PCR的。

對于胃腸炎，傳統診斷比較費事，需要培養（包括肉湯增菌）、鏡下觀(guān)察和免疫方法檢測。對于一些病原菌如STEC，分子診斷比培養法更有優(yōu)勢。有人對13974個(gè)糞便樣本進(jìn)行檢驗，發(fā)現除了沙門(mén)氏菌之外，其他如空腸彎曲菌、志賀菌等，多重PCR法比傳統培養法更有優(yōu)勢。有些商品化的平臺還可自動(dòng)完成核酸提取、逆轉錄和擴增、分析，可在1小時(shí)內檢測22種病原體。

PCR結果可在幾小時(shí)內出來(lái)，而培養法要在18h-48h后。但PCR比培養法的價(jià)格要高。對耐藥菌和耐藥基因同時(shí)檢測時(shí)，應進(jìn)行方法互補。如果PCR法發(fā)現了耐藥基因，則通過(guò)培養法檢出耐藥菌，并對該菌種并進(jìn)行藥敏試驗?？傊?，培養法分離病原體仍然是一種重要方法，它可進(jìn)行藥敏試驗，監測感染的爆發(fā)，并將感染原因與初源頭（如污染的食品）聯(lián)系起來(lái)。

盡管分子方法看上去存在一些優(yōu)勢，但也仍存在些固有不足。如：對藥敏試驗前需先分離病原菌，這一點(diǎn)PCR法無(wú)法實(shí)現。PCR的另一個(gè)問(wèn)題是存在新基因和基因變異。例如，一個(gè)病原體攜帶一個(gè)耐藥新基因，它可能逃避PCR的檢測，而它因為表達耐藥表型，卻能被顯色培養基給檢出來(lái)。

參考文獻：

Perry JD. 2017. A decade of development of chromogenic culture media

for clinical microbiology in an era of molecular diagnostics. Clin Microbiol Rev. 30:449–479.

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