快速分子诊断血流感染的关键突破：离心法在细菌分离与宿主DNA去除中的优越性评估

本研究针对血流感染(BSI)诊断中培养法耗时长、灵敏度低的问题，评估了离心法、化学裂解法(Polaris)和酶解法(MolYsis)三种细菌分离技术的性能。通过16S rRNA基因RT-qPCR和β-2微球蛋白基因检测，证实离心法在细菌回收率(最低Ct值29.37±0.39)、宿主DNA去除效率(Ct值26.26±1.31)和操作便捷性(20分钟完成)方面显著优于其他方法，为BSI的快速分子诊断提供了最优解决方案。

　　

血流感染(BSI)是临床上面临的重大挑战，其最严重的表现形式——败血症每年导致全球近5000万病例，死亡率高达25-50%。传统血培养方法需要48-96小时才能获得结果，而在此期间医生不得不依赖经验性抗生素治疗，约有20%的病例因用药不当导致治疗失败。更棘手的是，BSI患者血液中的细菌载量可能低至10 CFU/ml，却仍能引发致命后果。这种"大海捞针"式的检测困境，使得快速、准确的病原体诊断技术成为临床迫切需求。

科美纽斯大学医学院生理学研究所(Institute of Physiology, Faculty of Medicine, Comenius University)的Robert Lipták团队在《Bratislava Medical Journal》发表的研究，系统比较了三种细菌分离技术。研究人员采用健康志愿者血液分别掺入大肠杆菌(革兰氏阴性菌)和金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)，设置100 CFU/ml和10,000 CFU/ml两个浓度梯度，通过RT-qPCR检测16S rDNA和β-2微球蛋白基因，评估细菌回收率和宿主DNA去除效率。

研究主要采用四种技术方法：(1)离心法通过差速离心分离细菌；(2)Polaris化学裂解法利用碱性离子表面活性剂选择性裂解真核细胞；(3)MolYsis酶解法使用变形缓冲液和DNase降解宿主DNA；(4)标准Qiagen提取法作为对照。所有方法均使用相同的Qiagen DNA Mini Kit进行最终DNA提取，对金黄色葡萄球菌样本额外测试了溶菌酶处理效果。

DNA定量分析

标准方法因含有大量宿主DNA，浓度最高(57.09±25.07 ng/μl)，而离心法(3.38±1.54 ng/μl)和Polaris法(7.87±10.62 ng/μl)显著降低(p<0.001)，表明有效去除了宿主DNA。

qPCR分析(大肠杆菌)

在100 CFU/ml条件下，离心法(Ct值29.37±0.39)与MolYsis法(Ct值29.38±0.92)灵敏度相当，但离心法的变异系数更低(1.3% vs 3.1%)。在10,000 CFU/ml时，离心法(Ct值23.11±1.61)显著优于MolYsis法(Ct值29.22±5)。

qPCR分析(金黄色葡萄球菌)

未加溶菌酶时，仅MolYsis法能有效检测(Ct值29.24±0.78)，其他方法Ct值与阴性对照相近。添加溶菌酶后，所有方法性能趋于一致，证实标准方法对革兰氏阳性菌细胞壁的裂解不足是关键限制因素。

宿主DNA去除效率

离心法对β-2微球蛋白基因的Ct值最高(26.26±1.31)，变异系数仅4.98%，显著优于Polaris法(13.6%)和MolYsis法(10.1%)，证明其宿主DNA去除效果最稳定。

操作便捷性比较

离心法仅需20分钟即可完成分离，远快于MolYsis法的80分钟，且无需特殊试剂或复杂操作流程，最适合临床快速诊断场景。

该研究确立了离心法在BSI分子诊断中的技术优势：其不仅能够稳定检测低至100 CFU/ml的病原体，还能高效去除干扰分子检测的宿主DNA。特别值得注意的是，对于临床常见的革兰氏阳性菌感染，常规DNA提取方法需配合溶菌酶处理才能获得可靠结果。这项研究为开发新一代血流感染快速诊断平台提供了关键技术参数，将有助于缩短诊断时间窗，改善抗生素使用的精准性，最终提高脓毒症患者的生存率。离心法的简便、快速和低成本特性，尤其适合在资源有限的医疗机构推广使用，具有重要的临床转化价值。