CN105506137A - 一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒 - Google Patents

一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,包括标本采集管、厚壁管、Buffer?A、10%?SDS、2*SybGreen?PCR预混液、标准品、阴性质控品和阳性质控品,所述标本采集管有50支,规格为500±50mg,内含2ml粪便DAN稳定剂;所述厚壁管有50支,规格为2ml;所述Buffer?A有1瓶,规格为500ml。本发明能够定量检测人粪便中的十大优势菌核酸,为临床肠道微生态紊乱患者提供肠道优势菌菌群水平失调的监测及微生态制剂重建肠道微生态疗效评价的重要参考依据,能够使我们对患者肠道微生态的结构有更直接地了解,通过微生态调节剂前后对比菌群的数量水平真实地反映患者肠道微生态重建的情况,从而且对微生态调节剂药物的选择、有效治疗、精确预后及新药研制等各方面具有重大意义。

Description

一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒
技术领域
本发明涉及微生物生态学领域,具体是一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒。
背景技术
构成人体肠道微生态系统的微生物细胞数达1014个,相当于人自身细胞数量的10倍,它们所携带的基因总数是人体所携带的基因总数的100倍,其最为显著的特征是其结构在一定的时期内的稳定性,并影响着人体消化道的结构和功能,参与营养物质的吸收和代谢等,在维持肠道正常生理功能、调节机体免疫、抵御外来致病菌的侵入等方面发挥重要的作用。已公认肠道生态微的结构和功能的改变与宿主的肥胖,糖尿病、肠易激综合征(IBS)、炎性肠病(IBD)、肠癌等疾病相关。因此,肠道微生态平衡与否,是衡量人体肠道健康与否的标志。肠杆菌(Enterobacter),该菌科为人体肠道内正常菌群,参与人体的代谢及免疫,但该菌属,尤其是大肠杆菌,很大一部分菌为致病菌或条件致病菌,当人体免疫力低下或细菌侵入肠道以外部位时,也可引起疾病多脂饮食,会造成该菌科条件致病菌菌群增加。肠球菌(Enterococcus),是人及动物肠道中正常菌群的一部分,它不像乳酸菌一样被认为是安全可靠的,当抗生素大量使用或宿主免疫力低下时,宿主与肠球菌之间的共生状态失衡,肠球菌离开正常寄居部位进入其他组织器官,分泌细胞溶解素、明胶酶等毒力因子侵袭破坏宿主组织细胞,引起宿主的非特异性免疫应答。拟杆菌(Bacterooides),参与人体多种代谢过程,部分菌株被报道具有条件致病性,易引起机体的机会性感染。该菌可调节营养吸收,粘膜免疫,外源物质代谢,及肠粘膜血管的形成及发育等。双歧杆菌(Bifidobacteria)、乳酸菌(LacticAcidBacteria,LAB),参与机体多种代谢过程,并产乳酸,为双歧杆菌是有益菌的代表,促进肠道蠕动,改善便秘,减少吲哚,亚硝酸胺等致癌物质产生,促进矿物质及维生素D的吸收和利用等,及增强机体免疫功能。同时可将人体无法吸收的胆固醇转变成粪甾醇,从粪便中排出,具有降血脂的功能等等,为人体健康的晴雨表。奇异菌属(Atopobiumcluster)从葡萄糖主要的发酵产物是乳酸,其他尚有乙酸和甲酸。产丁酸菌(ButyricAcidBacteria,BAB),代表菌:酪酸梭菌(Clostridialclusters,CG1),柔嫩梭菌(C.leptum),直肠真杆菌(Eubacteriumrectale),普拉氏梭杆菌(F.prausnitzii)。丁酸在肠道健康方面起着十分重要的作用,一方面,为肠粘膜细胞的主要能量来源,一方面抑制肠道中的致病菌,保持肠道菌群平衡,从而预防和治疗肠道疾病方面起至决定性作用。如普拉梭菌,为肠道一种抗炎的细菌,有报道称其可以抵消克罗恩病(Crohn'sDisease)患者体内的异常免疫反应对消化道的损伤。同时,它与8种人体的代谢物质有统计相关性,参与宿主多种代谢过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,包括标本采集管、厚壁管、BufferA、10%SDS、2*SybGreenPCR预混液、标准品、阴性质控品和阳性质控品,所述标本采集管有50支,规格为500±50mg,内含2ml粪便DAN稳定剂;所述厚壁管有50支,规格为2ml;所述BufferA有1瓶,规格为500ml,其主要成分为氯化钠和Tris-Hcl;所述10%SDS有一支,规格为10ml,其主要成分为10%十二烷基硫酸钠;所述2*SybGreenPCR预混液有10份,规格为1200ul/管,其主要成分为反应缓冲液、SybGreen荧光染料、DNTPs、引物;所述标准品有10支,规格为1011拷贝数/每支,标准品内含人工构建的质粒;所述阴性质控品有2份,规格为500ul/管,其主要成分为生理盐水;所述阳性质控品有10分,规格为500ul/管,其主要成分为已知拷贝数的灭活的克隆菌培养液;所述试剂盒在使用时需准备无水乙醇、酚、酚-氯仿-异戊醇、氯仿-异戊醇以及样本均质器和离心机。
作为本发明进一步的方案:
其使用步骤方法为:
(1)样本采集:
使用样品采集托盘留取好粪便;旋下样本采集管管帽,取出与管帽相连接的定量采集器;将采集器下端垂直于样品采集托盘中的粪便按压几次,确认粪便充满整个采集器;将采集器放回样品采集管,旋紧管帽;按压管帽上部突出装置,使粪便掉入管体下部DNA保存液中,然后剧烈晃动几次,确保混匀;贴上相应信息标签,完成采样;
(2)样本处理与DNA提取:
称量0.3g硅胶珠(直径0.1mm)加入厚壁管中;将粪便标本从采集管中转移到厚壁管中(体积大概为1.2ml),加入BufferA400ul,同时加入酚150ul;样品均质器击打两次;放入-80℃冰箱中10min,随后60℃温浴2min,混匀;冻融后冰上放置1min;加入110ul10%SDS冰上放置10min;混合液加入150ul氯仿-异戊醇(v/v,24:1),15g,离心5min取上清;上清分别用等体积的酚、酚-氯仿-异戊醇(v/v,25:24:1)、氯仿-异戊醇(v/v,24:1)各抽提2次、2次、1次,每次均15g离心5min取上清;氯仿-异戊醇抽提之后,上清加入1/10体积的醋酸钠(3M,pH5.2);用2倍体积的无水乙醇沉淀过夜;沉淀过夜之后,15g离心10min后,真空干燥或者于烘箱干燥10min,溶于300ul无菌水中;
PCR扩增:
取N个(N=阴性质控品+待测样本+阳性质控品)PCR反应管,每管分别加入2×SybGreenPCR预混液反应液10ul、引物1.2ul(上、下游引物分别为0.6ul)、ROX0.5ul、去离子水7.3ul、模板1ul(也可按照每人份的用量,计算2×SybGreenPCR预混液、引物、ROX、去离子水各自所需总量,三者混匀后分装19ul于单个PCR反应管中);于上述PCR反应管中分别加入处理后的阴性质控品、待测样本混浊液(请吸打混匀后吸取)、阳性质控品及标准品1ul3000rpm离心30秒,放入PCR扩增仪;设置循环条件为,94℃3分钟,1个循环;93℃15秒→60℃45秒,40个循环(每个循环结束后读取反应管的荧光值);设置完成后,保存文件,运行程序;
结果换算:
报告所定义的值=定量检测结果/该样本DNA浓度,即为每ng粪便微生物总DNA中所含待测菌的DNA拷由贝数。
与现有技术相比,本发明能够定量检测人粪便中的十大优势菌核酸,包括肠杆菌(Enterobacter)、肠球菌(Enterococcus)、拟杆菌(Bacterooides)、双歧杆菌(Bifidobacteria)、乳酸菌(LacticAcidBacteria,LAB)、奇异菌属(Atopobiumcluster)、柔嫩梭菌(C.leptum)、直肠真杆菌(Eubacteriumrectale)、普拉氏梭杆菌(F.prausnitzii)和酪酸梭菌(Clostridialclusters,CG1),为临床肠道微生态紊乱患者提供肠道优势菌菌群水平失调的监测及微生态制剂重建肠道微生态疗效评价的重要参考依据,能够使我们对患者肠道微生态的结构有更直接地了解,通过微生态调节剂前后对比菌群的数量水平真实地反映患者肠道微生态重建的情况,从而且对微生态调节剂药物的选择、有效治疗、精确预后及新药研制等各方面具有重大意义。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,包括标本采集管、厚壁管、BufferA、10%SDS、2*SybGreenPCR预混液、标准品、阴性质控品和阳性质控品,所述标本采集管有50支,规格为500±50mg,内含2ml粪便DAN稳定剂;所述厚壁管有50支,规格为2ml;所述BufferA有1瓶,规格为500ml,其主要成分为氯化钠和Tris-Hcl;所述10%SDS有一支,规格为10ml,其主要成分为10%十二烷基硫酸钠;所述2*SybGreenPCR预混液有10份,规格为1200ul/管,其主要成分为反应缓冲液、SybGreen荧光染料、DNTPs、引物;所述标准品有10支,规格为1011拷贝数/每支,标准品内含人工构建的质粒;所述阴性质控品有2份,规格为500ul/管,其主要成分为生理盐水;所述阳性质控品有10分,规格为500ul/管,其主要成分为已知拷贝数的灭活的克隆菌培养液;所述试剂盒在使用时需准备无水乙醇、酚、酚-氯仿-异戊醇、氯仿-异戊醇以及样本均质器和离心机。
其使用步骤方法为:
(1)样本采集:
使用样品采集托盘留取好粪便;旋下样本采集管管帽,取出与管帽相连接的定量采集器;将采集器下端垂直于样品采集托盘中的粪便按压几次,确认粪便充满整个采集器;将采集器放回样品采集管,旋紧管帽;按压管帽上部突出装置,使粪便掉入管体下部DNA保存液中,然后剧烈晃动几次,确保混匀;贴上相应信息标签,完成采样;样品专用采集管中含有DNA稳定剂,采集好的标本可以在常温下稳定放置,但是为了结果的可靠性,不要在高温环境(>26℃)下长时间放置,尽早送至实验室,如放置时间过久,需重新留取样本。
(3)样本处理与DNA提取:
称量0.3g硅胶珠(直径0.1mm)加入厚壁管中;将粪便标本从采集管中转移到厚壁管中(体积大概为1.2ml),加入BufferA400ul,同时加入酚150ul;样品均质器击打两次;放入-80℃冰箱中10min,随后60℃温浴2min,混匀;冻融后冰上放置1min;加入110ul10%SDS冰上放置10min;混合液加入150ul氯仿-异戊醇(v/v,24:1),15g,离心5min取上清;上清分别用等体积的酚、酚-氯仿-异戊醇(v/v,25:24:1)、氯仿-异戊醇(v/v,24:1)各抽提2次、2次、1次,每次均15g离心5min取上清;氯仿-异戊醇抽提之后,上清加入1/10体积的醋酸钠(3M,pH5.2);用2倍体积的无水乙醇沉淀过夜;沉淀过夜之后,15g离心10min后,真空干燥或者于烘箱干燥10min,溶于300ul无菌水中;
PCR扩增:
取N个(N=阴性质控品+待测样本+阳性质控品)PCR反应管,每管分别加入2×SybGreenPCR预混液反应液10ul、引物1.2ul(上、下游引物分别为0.6ul)、ROX0.5ul、去离子水7.3ul、模板1ul(也可按照每人份的用量,计算2×SybGreenPCR预混液、引物、ROX、去离子水各自所需总量,三者混匀后分装19ul于单个PCR反应管中);于上述PCR反应管中分别加入处理后的阴性质控品、待测样本混浊液(请吸打混匀后吸取)、阳性质控品及标准品1ul3000rpm离心30秒,放入PCR扩增仪;设置循环条件为,94℃3分钟,1个循环;93℃15秒→60℃45秒,40个循环(每个循环结束后读取反应管的荧光值);设置完成后,保存文件,运行程序;
结果换算:
报告所定义的值=定量检测结果/该样本DNA浓度,即为每ng粪便微生物总DNA中所含待测菌的DNA拷由贝数。
本试剂盒检测下限为10copies/ul;检测上限是9E+08copies/ul。
正常值范围如下:
普拉氏梭杆菌(F.prausnitzii):1E+06——9E+09 copies/ng粪便微生物总DNA;
肠球菌(Enterococcus):1E+03——9E+03 copies/ng粪便微生物总DNA;
拟杆菌(Bacterooides):1E+07——9E+09 copies/ng粪便微生物总DNA;
双歧杆菌(Bifidobacteria):1E+05——9E+08 copies/ng粪便微生物总DNA;
乳酸菌(LacticAcidBacteria,LAB):1E+06——9E+08 copies/ng粪便微生物总DNA;
奇异菌属(Atopobiumcluster):1E+03——9E+06 copies/ng粪便微生物总DNA;
柔嫩梭菌(C.leptum):1E+06——9E+08 copies/ng粪便微生物总DNA;
直肠真杆菌(Eubacteriumrectale):1E+05——9E+06 copies/ng粪便微生物总DNA;
肠杆菌(Enterobacter):1E+05——9E+06 copies/ng粪便微生物总DNA;
酪酸梭菌(Clostridialclusters,CG1):1E+05——9E+08 copies/ng粪便微生物总DNA。
检验结果的解释:
阈值设定原则以阈值线刚好超过正常阴性对照品的最高点。阈值范围一般为0.001-0.1之间。强阳性对照Ct值应小于25,临界阳性对照Ct值大于强阳性对照的Ct值且小于等于35,阴性对照Ct值无数据,内标Ct值<40。标准曲线相关系数应达到0.98以上,在阈值以上的荧光曲线应当是具有明显的S型曲线,否则视为无效,应检查仪器、试剂、扩增条件等方面的误差。
检测样本中1E+02copies/ul≤待测细菌DNA≤9E+08copies/ul,测定结果有效,可直接除以该样本的浓度后报告结果。
如果样本中待测细菌DNA>9E+08copies/ulDNA时,应做适当稀释,使其落入有效范围内。
检测样本Ct≤30可定为阳性,Ct>30的样本建议重做,重做结果Ct>30者为低于检测线。
本检验方法不能作为临床确诊的依据。
根据临床研究结果确定如下性能指标:
灵敏度:本试剂盒的产品检测下限为100copies/ul。
特异性:根据研究结果,本试剂盒所用引物与其他相似细菌样本无交叉反应。
精密度:一份弱阳性的标本连续重复10次检测,其Ct的CV值小于10%。
抗干扰性:根据研究结果,出血性样本对定量结果无明显影响。
注意事项:
1.本品仅用于体外检测。
2.为了避免样本中任何潜在的生物危险,检测样本应视为具有传染性物质,避免接触到皮肤和黏膜;样本的处理建议在可防止气雾外流的生物安全柜中操作,样本制备区所用过的试管、吸头需打入盛有消毒剂的容器,并与废弃物一起灭菌后方可丢弃;样本操作和处理均需符合相关法规要求:卫生部《微生物生物医学实验室生物安全通用准则》和《医疗废物管理条例》;
3.试剂盒中组分需在有效期内使用,不使用本试剂盒提供的组分进行实验将可能导致错误结果;
4.实验室管理严格按照PCR基因扩增实验室的管理规范,实验人员必须进行专业培训,实验过程严格区分进行(试剂准备区、样本制备区、扩增和产物分析区),所用消耗品应灭菌后一次性使用,实验操作的每个阶段使用专用的仪器和设备,各区各阶段用品不能交叉使用;
5.使用经高压灭菌的一次性离心管和带滤芯的吸头;
6.QPCR反应管试剂不要长时间暴露在阳光下:使用前要完全解冻,但应避免反复冻融;
7.完成样本核酸提取后,建议马上进行下一步实验,否则请保存于—20℃待用(24h内);
8.实验完毕用10%次氯酸或75%酒精处理工作台和移液器,然后用紫外线灯照射20-30分钟。
本发明能够定量检测人粪便中的十大优势菌核酸,包括肠杆菌(Enterobacter)、肠球菌(Enterococcus)、拟杆菌(Bacterooides)、双歧杆菌(Bifidobacteria)、乳酸菌(LacticAcidBacteria,LAB)、奇异菌属(Atopobiumcluster)、柔嫩梭菌(C.leptum)、直肠真杆菌(Eubacteriumrectale)、普拉氏梭杆菌(F.prausnitzii)和酪酸梭菌(Clostridialclusters,CG1),为临床肠道微生态紊乱患者提供肠道优势菌菌群水平失调的监测及微生态制剂重建肠道微生态疗效评价的重要参考依据,能够使我们对患者肠道微生态的结构有更直接地了解,通过微生态调节剂前后对比菌群的数量水平真实地反映患者肠道微生态重建的情况,从而且对微生态调节剂药物的选择、有效治疗、精确预后及新药研制等各方面具有重大意义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (2)

1.一种人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,其特征在于,包括标本采集管、厚壁管、BufferA、10%SDS、2*SybGreenPCR预混液、标准品、阴性质控品和阳性质控品,所述标本采集管有50支,规格为500±50mg,内含2ml粪便DAN稳定剂;所述厚壁管有50支,规格为2ml;所述BufferA有1瓶,规格为500ml,其主要成分为氯化钠和Tris-Hcl;所述10%SDS有一支,规格为10ml,其主要成分为10%十二烷基硫酸钠;所述2*SybGreenPCR预混液有10份,规格为1200ul/管,其主要成分为反应缓冲液、SybGreen荧光染料、DNTPs、引物;所述标准品有10支,规格为1011拷贝数/每支,标准品内含人工构建的质粒;所述阴性质控品有2份,规格为500ul/管,其主要成分为生理盐水;所述阳性质控品有10分,规格为500ul/管,其主要成分为已知拷贝数的灭活的克隆菌培养液;所述试剂盒在使用时需准备无水乙醇、酚、酚-氯仿-异戊醇、氯仿-异戊醇以及样本均质器和离心机。
2.根据权利要求1所述的人体肠道十大优势菌定量检测试剂盒,其特征在于,其使用步骤方法为:
(1)样本采集:
使用样品采集托盘留取好粪便;旋下样本采集管管帽,取出与管帽相连接的定量采集器;将采集器下端垂直于样品采集托盘中的粪便按压几次,确认粪便充满整个采集器;将采集器放回样品采集管,旋紧管帽;按压管帽上部突出装置,使粪便掉入管体下部DNA保存液中,然后剧烈晃动几次,确保混匀;贴上相应信息标签,完成采样;
样本处理与DNA提取:
称量0.3g硅胶珠(直径0.1mm)加入厚壁管中;将粪便标本从采集管中转移到厚壁管中(体积大概为1.2ml),加入BufferA400ul,同时加入酚150ul;样品均质器击打两次;放入-80℃冰箱中10min,随后60℃温浴2min,混匀;冻融后冰上放置1min;加入110ul10%SDS冰上放置10min;混合液加入150ul氯仿-异戊醇(v/v,24:1),15g,离心5min取上清;上清分别用等体积的酚、酚-氯仿-异戊醇(v/v,25:24:1)、氯仿-异戊醇(v/v,24:1)各抽提2次、2次、1次,每次均15g离心5min取上清;氯仿-异戊醇抽提之后,上清加入1/10体积的醋酸钠(3M,pH5.2);用2倍体积的无水乙醇沉淀过夜;沉淀过夜之后,15g离心10min后,真空干燥或者于烘箱干燥10min,溶于300ul无菌水中;
PCR扩增:
取N个(N=阴性质控品+待测样本+阳性质控品)PCR反应管,每管分别加入2×SybGreenPCR预混液反应液10ul、引物1.2ul(上、下游引物分别为0.6ul)、ROX0.5ul、去离子水7.3ul、模板1ul(也可按照每人份的用量,计算2×SybGreenPCR预混液、引物、ROX、去离子水各自所需总量,三者混匀后分装19ul于单个PCR反应管中);于上述PCR反应管中分别加入处理后的阴性质控品、待测样本混浊液(请吸打混匀后吸取)、阳性质控品及标准品1ul3000rpm离心30秒,放入PCR扩增仪;设置循环条件为,94℃3分钟,1个循环;93℃15秒→60℃45秒,40个循环(每个循环结束后读取反应管的荧光值);设置完成后,保存文件,运行程序;
结果换算:
报告所定义的值=定量检测结果/该样本DNA浓度,即为每ng粪便微生物总DNA中所含待测菌的DNA拷由贝数。
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