肠道菌群怎么查?
1. 样本采集
- 粪便样本采集
- 准备工作:通常使用医院或检测机构提供的干净、无菌的粪便采集容器。在采集前,要确保肛周清洁,可以用温水和温和的肥皂轻轻清洗,但避免使用含有抗生素成分的清洁剂,以免影响检测结果。
- 采集过程:最好在自然排便时收集样本。将粪便排到清洁的便盆或一次性马桶垫上后,使用采集工具获取中间部分的粪便,这部分更能代表肠道内的菌群情况,因为周边部分可能会受到尿液或马桶水等外界因素的污染。一般采集3 - 5克粪便即可,采集后应迅速将样本放入密封容器中,防止泄漏和污染。如果无法立即送检,可将样本暂时存放在冰箱冷藏,但时间不宜过长。
- 肠道黏膜样本采集(较少使用)
- 适用情况:在一些特殊研究或特定疾病诊断(如怀疑肠道黏膜表面的菌群有特殊变化、肠道局部感染等)时可能会用到。
- 采集方式:这种采集方式具有侵入性,一般通过内镜检查来获取样本,如结肠镜或小肠镜检查。在内镜下,使用特殊的工具(如活检钳)从肠道黏膜表面夹取少量组织,这个过程会给患者带来一定的不适,并且存在一定风险,如肠道穿孔、出血等,所以通常仅在必要时采用。
2. 检测方法
- 传统培养法
- 培养过程:将采集的粪便样本接种到不同的培养基上。根据肠道菌群中不同细菌的生长特性,选择合适的培养基,例如,对于需氧菌可以使用普通营养琼脂培养基,而厌氧菌则需要使用特殊的厌氧培养基,如硫乙醇酸盐培养基。接种后的培养基放置在适宜的温度(通常为37℃左右)和气体环境(需氧或厌氧)下培养。不同细菌的生长速度不同,一般需要培养24 - 72小时。
- 菌落观察与鉴定:在培养完成后,观察培养基上形成的菌落形态,包括大小、形状、颜色、质地等。例如,大肠杆菌的菌落通常是圆形、边缘整齐、表面光滑、湿润、灰白色的中等大小菌落;而金黄色葡萄球菌的菌落较大,圆形、凸起、表面光滑、金黄色。通过革兰氏染色可以观察细菌的形态(革兰氏阳性菌呈紫色,革兰氏阴性菌呈红色)和排列方式。还可以进行一些生理生化试验,如糖发酵试验(检测细菌对葡萄糖、乳糖等糖类的发酵能力)、过氧化氢酶试验等来进一步确定细菌的种类。不过,传统培养法存在局限性,它只能检测那些能够在实验室条件下培养的细菌,对于许多难以培养的细菌则无法检测。
- 基因测序法(如16S rRNA基因测序)
- DNA提取:首先从粪便样本中提取细菌的总DNA。这可以使用专门的DNA提取试剂盒,按照试剂盒的操作说明进行。提取的DNA质量和纯度对后续的检测很重要,一般需要通过电泳等方法来检查DNA的完整性和纯度。
- PCR扩增:使用特异性引物对16S rRNA基因进行PCR扩增。16S rRNA基因是细菌染色体上编码核糖体小亚基rRNA的基因,其序列在不同细菌物种之间具有高度的特异性和保守性。PCR反应条件包括合适的变性、退火和延伸温度,一般需要经过30 - 35个循环,以获得足够量的目标基因片段。
- 测序与分析:将扩增得到的PCR产物进行测序,可以选择Sanger测序或者新一代测序技术(如Illumina测序)。测序后得到的序列与公共数据库(如NCBI的GenBank)中的16S rRNA基因序列进行比对,通过序列相似性来确定细菌的种类。通常,序列相似度在97%以上的可以认为是同一种细菌。这种方法能够检测到传统培养法无法检测的细菌,包括一些难以培养的细菌,从而更全面地了解肠道菌群的组成。
- 代谢组学检测方法
- 检测原理:不同的肠道菌群具有不同的代谢功能,会产生特定的代谢产物。通过检测这些代谢产物的种类和含量,可以推断肠道菌群的组成和功能状态。例如,双歧杆菌等有益菌能够发酵碳水化合物产生短链脂肪酸(如乙酸、丙酸、丁酸),而某些有害菌可能会产生毒素等特殊代谢产物。
- 检测手段:常用的检测方法包括气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)和液相色谱 - 质谱联用(LC - MS)。GC - MS主要用于检测挥发性代谢产物,如短链脂肪酸、醇类等。样本需要进行适当的衍生化处理后,注入GC - MS系统,GC可以根据代谢产物的沸点差异进行分离,MS则可以对分离后的代谢产物进行结构鉴定和定量分析。LC - MS适合检测非挥发性、极性较强的代谢产物,如氨基酸、核苷酸、有机酸等。样本经过简单处理后直接注入LC - MS系统,通过液相色谱的分离和质谱的鉴定定量来确定代谢产物的种类和含量。根据检测到的代谢产物,可以推测肠道菌群的种类和活性状态。