NGS在病原微生物检测的中的应用

时间：2021-11-01

NGS在病原微生物检测的中的应用

1、感染性疾病病原体的鉴定

传统的检测方法主要有涂片镜检，生化反应和*学检测等等，但存在周期长、过程复杂以及灵敏度低等特点。PCR技术的出现部分解决了上述的问题，但是难以解决未知微生物检测的难题。而NGS检测*对病原体进行分离培养，也不依赖于已知的核酸序列设计引物等，可直接对标本进行测序鉴别，大大缩减建库时间，提高诊断效率，尤其在未知病原微生物检测方面有**的优势。

目前NGS在病原微生物鉴定方面主要有两种形式：rRNA多样性测序和全基因组测序，前者偏向细菌、真菌的鉴定以及菌群分析，后者获取的信息更为全面，一般偏重病毒鉴定。

2、病原体耐药及毒力特征检测

在当前的抗生素不规范使用以及宿主*等重重压力下，病原体势必在毒性以及耐药方面有进化。这种高毒性的以及高耐药性的菌株往往是导致感染性疾病发病率、死亡率居高不下的重要原因。

临床上耐药性及毒性检测方法主要是体外药物敏感性试验、耐药菌表型检测等方法。这些方法操作繁琐，且较费时、费力。NGS技术通量高、快速，在一次测序反应中即可获得细菌整个基因组的耐药、毒力等相关基因信息，有助于揭示病原体毒力及耐药机制，对临床**及指导用药均具有重要意义。

3、病原体分型及流行溯源

目前病原体分型方法主要有多位点序列分型、脉冲场凝胶电泳、多位点串联重复序列分析技术等。这些技术可检测病原体的型别，但分辨率较低，对于相似或变异度较高的病原体如病毒等则难以区别。而 NGS则弥补了此项缺陷，通过检测病原体全基因组序列，获得全部遗传信息，被认为是分辨率较高的病原体分型方法。

近年来抗生素的不规范使用甚至滥用，使细菌耐药情况日益**，耐药菌株在医院内的暴发时有发生。NGS技术在对耐药菌等病原体进行分型的基础上，可以判断同源性远近，分辨不同的进化路线，成为追踪病原体不可或缺的重要手段。

4、肠道微生物菌群宏基因组测序分析

宏基因组学（Metagenomics）：以微生物生态群落中所有微生物的基因组为研究对象，通过直接从环境样本中提取全部微生物的DNA或者RNA构建宏基因组文库，研究群落中物种组成和功能组成、同一个群体内不同微生物的相互作用、微生物群落与宿主之间的相互作用，并进行不同表型的样品比较分析，来解释生物学现象。

近年来肠道微生物相关研究愈趋火热，不少研究表明，肠道菌群与宿主共生共进化，在营养代谢等方面影响人体健康，肠道微生态失衡与人体诸多疾病存在密切关系。肠道微生物中关键功能菌更是有可能成为疾病诊治的新型生物标志物和**靶点。2015年《科学》杂志还发文呼吁发起“联合微生物组计划”。而NGS测序有望凭借其数据通量高、成本低、速度快的特点，成为研究肠道微生物和宏基因组学的有力工具。病原微生物检测

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