二代测序技术在人工关节感染关节液病原菌检测中的应用

目的 探讨二代测序技术在人工关节感染关节液病原菌检测中的作用.方法 收集2016年10月1日至2017年4月1日微生物培养阳性的人工关节感染患者的关节液标本9例,每例标本取200μl用于二代测序,提取关节液标本总DNA,对收集的DNA标本行16S rDNA基因V4区PCR扩增,应用Illumina Miseq平台,2×250 bp双端测序策略对扩增产物进行测序,测序结果与SILVA数据库进行比对,分析DNA标本中细菌的种类及相对丰度,取200μl无菌双蒸去离子水作空白对照.结果 9例微生物培养阳性人工关节感染关节液DNA标本通过16S rDNA扩增子测序共产生3 132415条高质量的序列和3 752个可操作分类单元(operational taxonomic units,OTU).在细菌门水平,9个DNA标本共检出9种不同的细菌门;在细菌属水平,16SrDNA扩增子测序共检出34种不同的细菌;每个DNA标本通过16SrDNA扩增子测序都检出与实验室培养一致的细菌属;16S rDNA扩增子测序检出的细菌属种类[平均每个标本6.0(3.0,9.5)种]显著多于细菌培养检出的细菌属种类[平均每个标本1.0(1.0,1.0)种],16S rDNA扩增子测序和实验室培养在同一份标本细菌检出数目的差异有统计学意义(Z=2.533,P=0.011).其中,4例DNA标本采用16S rDNA扩增子测序检出的优势菌群(丰度最高)与实验室培养结果一致.结论 在人工关节感染中,16S rDNA扩增子测序技术可准确检出与实验室培养一致的病原菌,还可检出培养之外的其他细菌,为临床诊断及抗生素选择提供依据.