留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

云南省异烟肼耐药结核分枝杆菌katG和inhA基因突变特征

陈连勇 茹浩浩 杨星 闫双群 陈涛 倪沁璇 许琳

刘四香, 黄永坤, 世淑兰, 孙晶晶, 罗丽丝, 王黎, 凌昱. 过敏性紫癜患儿维生素D含量的分析[J]. 昆明医科大学学报, 2024, 45(1): 133-135. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240122
引用本文: 陈连勇, 茹浩浩, 杨星, 闫双群, 陈涛, 倪沁璇, 许琳. 云南省异烟肼耐药结核分枝杆菌katG和inhA基因突变特征[J]. 昆明医科大学学报, 2022, 43(8): 28-33. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220803
Sixiang LIU, Yongkun HUANG, Shulan SHI, Jingjing SUN, Lisi LUO, Li WANG, Yu LING. Analysis of Vitamin D in Children with Henoch-Schonlein Purpura[J]. Journal of Kunming Medical University, 2024, 45(1): 133-135. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240122
Citation: Lianyong CHEN, Haohao RU, Xing YANG, Shuangqun YAN, Tao CHEN, Qinxuan NI, Lin XU. Characteristics of katG and inhA Gene Mutations in INH-Resistant Mycobacterium Tuberculosis in Yunnan Province[J]. Journal of Kunming Medical University, 2022, 43(8): 28-33. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220803

云南省异烟肼耐药结核分枝杆菌katG和inhA基因突变特征

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220803
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(81560544)
详细信息
    作者简介:

    陈连勇(1974~),男,江西吉安人,医生硕士,主任技师,主要从事结核病实验室检验工作

    通讯作者:

    许琳,E-mail:xulinth@hotmail.com

  • 中图分类号: R521;R378.91+1

Characteristics of katG and inhA Gene Mutations in INH-Resistant Mycobacterium Tuberculosis in Yunnan Province

  • 摘要:   目的  分析云南省异烟肼耐药结核分枝杆菌katG和inhA基因突变特征。  方法  采用PCR方法对云南省异烟肼耐药结核分枝杆菌进行katG和inhA基因扩增,并将扩增产物进行基因测序后比对分析。  结果  88株异烟肼耐药菌株中,耐药基因与表型药敏结果的符合率为82.95%(73/88),katG和inhA基因突变率分别为75.00%(66/88)和9.09%(8/88)。最为常见的基因突变位点为katG315(67.05%)和inhA-15(7.95%),katG315位点基因突变主要表现为Ser315Thr(59.09%,52/88)。耐多药与单耐异烟肼菌株中katG基因突变比例,差异有统计学意义(χ2 = 4.190,P = 0.041),而inhA基因及katG315、inhA-15位点基因突变比例,差异无统计学意义(P > 0.05)。  结论  云南省异烟肼耐药以katG315和inhA-15基因突变为主,MDR菌株中katG基因突变率高于异烟肼单耐,目前基于基因突变的分子检测技术是检测异烟肼耐药的有效手段。
  • 随着人们饮食习惯及生活方式的改变,如过度清洁、杀菌剂及抗生素泛用等,人体免疫系统失衡呈现逐年递增趋势。人体免疫系统对外能抵抗病原体的入侵,减少感染性疾病发生;对内有监视作用,能清除发生突变的体细胞遏制肿瘤产生及减少罹患自身免疫性疾病的风险。患儿免疫过强可出现皮疹、出血点、鼻炎、喘息、过敏性休克等症状;免疫功能低下可出现反复感染、严重感染、特殊病原体感染或治疗效果不佳的感染[1],甚至肿瘤发生,严重影响儿童生活质量,甚至危及生命。过敏性紫癜(henoch-schonlein purpura,HSP)是儿童时期较常发生的,以IgA介导的小血管炎,典型症状为非血小板减少性紫癜,伴或不伴腹部、关节、肾脏,甚至其它器官(脑、肺等血管炎)损害。维生素D除调节人体钙磷参与骨代谢外,还具有重要的免疫调控作用[2-3],本研究通过检测HSP患儿及健康儿童维生素D的水平,探讨HSP患儿及健康儿童处于不同免疫状态下维生素D含量的变化,为HSP治疗提供新思路。

    将2022年7月至2023年7月在昆明市儿童医院就诊,符合HSP诊断标准[4]的130例患儿纳为观察组,观察组患儿需排外:合并严重感染、其它免疫性疾病、皮肤疾病或其它脏器严重功能障碍、佝偻病、骨质疏松者。HSP患儿年龄3岁5月至11岁4月,平均(6.1±1.5)岁,男72例,女58例。随机选取同时期在昆明市儿童医院儿保科体检的健康儿童100例作为正常对照组,年龄1岁1月~13岁6月,平均(5.6±2.9)岁,男51例,女49例。HSP组与正常对照组儿童年龄、性别构成差异比较,差异无统计学意义(P > 0.05),2组间具有可比性。该研究经医院伦理委员会的批准(2022-03-225-K01),并取得家长知情同意。

    可触性非血小板减少性皮肤紫癜(必要条件)伴以下任1条:(1)腹痛;(2)关节痛或关节炎;(3)肾脏病变(血尿或蛋白尿);(4)任意部位病检示IgA沉积。但临床中部分患儿仅有单纯皮疹而无其它临床症状。2012年在长沙召开的儿童过敏性紫癜诊治会议上,专家提议:对于急性发作典型皮疹的患儿,排除其它相关疾病可行临床诊断,但对于非急性发作或皮疹不典型的患儿,仍需严格按照诊断标准,必要时完善皮肤病检诊断[4]

    所有研究对象采集早晨空腹血3 mL,注入生化促凝管内,经3000 r/min的速度离心5 min,分离血清后注入EP管,放2~8 ℃冰箱当天送昆明金域医学检验所检测。利用Agilent高效液相色谱串联质谱仪测定血清25(OH)D含量。14岁以内血清25(OH)D正常参考值范围为50~250 nmol/L, < 50 nmol/L为维生素D不足[5]

    所测数据通过SPSS 21.0统计软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数 ± 标准差($ \bar x \pm s $)表示,HSP组与正常对照组儿童维生素D含量的比较采用两独立样本t检验,HSP组与正常对照组儿童维生素D不足率为计数资料,以n(%)表示,采用χ2检验,P < 0.05为差异有统计学意义。

    HSP组患儿血清中25(OH)D含量较正常对照组降低,差异有统计学意义(P < 0.01),见表1

    表  1  HSP组与正常对照组25(OH)D含量的比较[($\bar x \pm s $),nmol/L]
    Table  1.  Comparison of 25(OH) D between HSP and control group [($\bar x \pm s $),nmol/L]
    组别 25(OH)D
    HSP组 45.44±16.31
    对照组 86.6±28.62
    t 18.234
    P < 0.001 *
      *P < 0.05。
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    HSP组患儿血清中25(OH)D不足率高于正常对照组,差异有统计学意义(P < 0.01),见表2

    表  2  HSP组与正常对照组25(OH)D不足率的比较
    Table  2.  Comparison of vitamin D deficiency in children with HSP and control group
    组别25(OH)D不足例数(n25(OH)D不足比例(%)
    HSP组8766.9
    对照组55.0
    χ290.304
    P< 0.001 *
      *P < 0.05。
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    维生素D是一种神经内分泌-免疫调节剂,维生素D可与免疫细胞相互作用。免疫细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞、抗原呈递细胞、巨噬细胞)可表达1-α羟化酶,将维生素D变为有生物活性的1,25-(OH)2D;免疫细胞(T淋巴细胞、B淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞、中性粒细胞)表达维生素D受体(vitamin D receptor,VDR)[6],维生素D与VDR结合从而发挥调节免疫及参与钙磷代谢等作用。维生素D可增强机体固有免疫反应、抑制适应性免疫反应。维生素D通过促进固有免疫从而增强机体抵抗病原体入侵的能力,降低感染性疾病的发生。维生素D通过阻碍适应性免疫反应诱导免疫耐受,从而减少罹患自身免疫性疾病及缓解炎症后对机体的损伤。维生素D仅少量来源于食物,大多经日光照射合成或来源于维生素D营养补充剂,维生素D在人体肝脏、肾脏中分别经25-羟化酶、1-α羟化酶的2次羟化,变为有生物活性的1,25(OH)2D3[7-8]。因25(OH)D在血液中浓度高、半衰期长、相对稳定,被认为是维生素D营养评价的最好指标[9]。本文通过研究HSP及健康儿童25(OH)D的水平,探讨HSP患儿及健康儿童处于不同免疫状态下维生素D含量的变化,为儿童HSP治疗提供新策略。

    本研究显示HSP患儿25(OH)D含量较正常儿童降低,HSP患儿维生素D不足率高于正常儿童,提示HSP发病可能与维生素D不足有关。HSP是儿童时期较常发生的免疫介导性小血管炎。在HSP发病中B淋巴细胞起重要作用,B细胞活性增强时可使浆细胞分泌到血液中的IgA、D、E、M、G增多,进而强化机体内体液免疫应答。其中IgA增多可引起儿童多系统IgA免疫复合物介导的小血管炎从而加重HSP症状。维生素D可通过抑制机体内B细胞的增值和诱导其凋亡,抑制浆细胞产生免疫球蛋白,从而减少HSP发病及缓解HSP症状[10]。HSP发生与免疫、遗传、感染等有关,微生物感染会诱发HSP。维生素D可增强机体固有免疫,减少感染性疾病的发生,维生素D促使单核细胞分化为有吞噬作用的巨噬细胞,并可提高巨噬细胞的吞噬及杀伤功能[11-12];维生素D在促进中性粒细胞杀菌等免疫防御体系中起关键作用,维生素D可提高中性细胞抗菌肽活性,抗菌肽可致微生物膜失稳,影响细胞的通透性,导致病原体裂解[13]。维生素D不足与感染性疾病发生呈正相关,维生素D不足可能增加HSP发病率。综上所述,维生素D作为新型免疫调节剂,在HSP防治中具有积极作用。此外,维生素D亦可通过调节钙磷途径,改善HSP患儿使用激素时的钙缺乏症状,促进HSP患儿病情恢复。故在HSP患儿常规治疗的同时,需要强调维生素D的补充。

  • 图  1  katG和inhA基因扩增产物琼脂糖凝胶电泳图

    A:M为DNA marker,Rv为H37Rv标准株,1-8为部分耐异烟肼菌株katG基因扩增产物;B:M为DNA marker,Rv为H37Rv标准株,1~8为部分耐异烟肼菌株inhA基因扩增产物。

    Figure  1.  Agarose GEL electrophoresis of katG and inhA gene amplification products

    图  2  katG和inhA基因的主要突变类型

    A:野生型katG315;B:Ser315Thr突变;C:Ser315Asn突变;D:inhA C-15T突变。

    Figure  2.  The characteristics of katG and inhA gene mutation

    表  1  88株INH耐药结核分枝杆菌的KatG和inhA基因突变情况

    Table  1.   Distribution of mutations of katG and inhA gene among 88 inh-resistant TB isolates

    基因位点密码子改变氨基酸改变菌株数(株)构成比(%)
    katG 315 AGC ACC Ser Thr 50 56.82
    AGC AAC Ser Asn 5 5.68
    AGC CGC Ser Arg 1 1.14
    katG 190 CAG TAG Gln 终止密码子 1 1.14
    katG 232 CCG ACG Pro Thr 1 1.14
    katG 316 GGC CGC Gly Arg 1 1.14
    katG 328 TGG TCG Trp Ser 1 1.14
    katG 315+327 AGC ACC Ser Thr 1 1.14
    AAA AAG Lys Lys同义突变
    katG 315+329 AGC ACC Ser Thr 1 1.14
    GAC GTC Asp Val
    katG 315+334 AGC AAC Ser Asn 1 1.14
    GAG GGG Glu Gly
    katG 232+ 328 CCG GCG Pro Ala 1 1.14
    TGG GGG Trp Gly
    katG基因缺失 - - - - 1 1.14
    inhA -15 C T - - 7 7.95
    katG314+inhA-34 ACC ATC Thr Ile 1 1.14
    C T - -
    未检出 - - - - 15 17.05
    下载: 导出CSV

    表  2  不同耐药类型中INH耐药基因突变情况[n(%)]

    Table  2.   KatG and inhA gene mutations between MDR and INH mono-resistant [n(%)]

    耐药类型菌株数(株)总的基因突变katG其中Ser 315Thr突变inhA其中inhA-15突变
    MDR 32 28(87.50) 28(87.50) 20(62.50) 1**(3.13) 0(0)
    INH单耐 56 45(80.36) 38(67.38) 32(57.14) 7(12.50) 7(12.50)
    χ2 0.735 4.190 0.242 1.180 2.806
    P 0.391 0.041 0.623 0.277 0.094
      **:inhA和katG基因的联合突变;P < 0.05。
    下载: 导出CSV
  • [1] World Health Organization. Global tuberculosis report2020[R]. Geneva, Switzerland: WHO, 2020.
    [2] 李桂莲,万康林. 结核分枝杆菌异烟肼耐药性——一个不容忽视的问题[J]. 中国人兽共患病学报,2019,35(6):475-479.
    [3] 杨慧娟,陈连勇,茹浩浩,等. 云南省结核分枝杆菌利福平耐药基因rpoB突变特征分析[J]. 中华疾病控制杂志,2018,22(2):147-152.
    [4] Tomasz Jagielski,Zofia Bakuła,Katarzyna Roeske,et al. Mutation profiling for detection of isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis clinical isolates[J]. J Antimicrob Chemother,2015,70(12):3214-3221.
    [5] Molecular analysis of isoniazid resistance in different genotypes of Mycobacterium tuberculosis isolates from Iran[J]. Microbial Drug Resistance, 2008, 14(4): 273-279.
    [6] Isakova J,Sovkhozova N,Vinnikov D,et al. Mutations of rpoB, katG, inhA and ahp genes in rifampicin and isoniazid-resistant Mycobacterium tuberculosis in Kyrgyz Republic[J]. BMC Microbiol,2018,18(1):1-8.
    [7] 陈珊,刘厚明,单万水. 结核分枝杆菌耐药表型与耐药 基因型相关性研究进展[J]. 中国感染控制杂志,2016,15(11):883-886.
    [8] Paolo Miotto,YingZhang,Daniela Maria,et al. Drug resistance mechanisms and drug susceptibility testing for tuberculosis[J]. Respirology,2018,23(12):1098-1113. doi: 10.1111/resp.13393
    [9] Zhao L L,Chen Y,Chen Z N,et al. Prevalence and molecular characteristics of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis in Hunan,China[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy,2014,58(6):3475-3480.
    [10] Thomas C Victor , Paul D van Helden,Robin Warren . Prediction of drug resistance in M. tuberculosis:Molecular mechanisms,tools,and applications[J]. IUBMB Life,2002,53(4):231-237.
    [11] Dong Luo,Qiang Chen,GuangchuXiong,et al. Prevalence and molecularcharacterization of multidrug-resistantM. tuberculosis in Jiangxiprovince,China[J]. Scientific Reports,2019,9(1):7315. doi: 10.1038/s41598-019-43547-2
    [12] 张炜煜,杨修军,王慧,等. 吉林省耐多药结核分枝杆菌rpoB及katG基因突变特征分析[J]. 中国实验诊断学,2017,21(10):1731-1735.
    [13] 赵刚,贾庆军,吴亦斐,等. 浙江地区耐多药结核分枝杆菌基因突变特征分析[J]. 中华疾病控制杂志,2021,25(1):66-71.
    [14] Jia Hongbing,Xu Yuhui,SunZhaogang. Analysis on drug-resistance-associated mutations among multidrug-resistant mycobacterium tuberculosis isolates in China[J]. Antibiotics,2021,10(11):1367-1377. doi: 10.3390/antibiotics10111367
    [15] 文书,林璋礼,刘丁发,等. 耐异烟肼结核分枝杆菌及其katG、inhA基因的突变[J]. 中国热带医学,2019,19(8):723-726.
    [16] 陈蕾. 四川地区结核分枝杆菌katG、inhA和rpoB基因突 变位点耐药水平及突变频率特征分析[J]. 临床肺科杂志,2022,27(2):242-246.
    [17] 王希江,谭云洪,贺文从,等. 结核分枝杆菌中利福平和异烟肼耐药相关基因突变与耐药水平的相关性研究[J]. 中国防痨杂志,2021,43(3):248-254.
    [18] Hu Y,Hoffner S,Jiang W,et al. Extensive transmission of isoniazid resistant M. tuberculosis and its association with increased multidrug-resistant TB in two rural counties of eastern China:A molecular epidemiological study[J]. BMC Infect Dis,2010,10(1):1-8. doi: 10.1186/1471-2334-10-43
    [19] Narmandakh E,Tumenbayar O,Borolzoi T,et al. Genetic mutations associated with isoniazid resistance in mycobacterium tuberculosis in Mongolia[J]. Antimicrob Agents Chemother,2020,64(7):1-7.
    [20] Chara,Asho,Sing,et al. Pattern of inhA and katG mutations in isoniazid monoresistant mycobacterium tuberculosis isolates[J]. Lung India,2020,37(3):227-231.
  • [1] 陈诗, 付什, 谭智勇, 王剑松, 王海峰.  自噬在膀胱癌发展和治疗中的研究进展, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230503
    [2] 金晓媚, 何杰艳, 施吉昌, 邢辉, 王洪, 张桔, 董莉娟, 黄丽花, 陈敏, 陈志娟, 陈会超.  大理白族自治州2018年HIV/AIDS病毒基因型和抗病毒治疗前耐药研究, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20231123
    [3] 王双双, 李亚玲, 陈丽琴, 韩永慧, 麻明彪, 李小娟.  儿童重症监护病区CRE感染的危险因素及耐药情况分析, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230918
    [4] 陈连勇, 杨星, 茹浩浩, 陈涛, 闫双群, 许琳.  云南省结核分枝杆菌分子特征和传播相关因素分析, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20230821
    [5] 万鑫蕊, 王晓燕, 王霖, 马志强, 李才信, 许世涛, 唐兴蕊, 毛红艳.  非结核分枝杆菌感染者肝肾功能、免疫功能和耐药性分析, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20231117
    [6] 余婷婷, 王红英, 张润武, 白经, 普冬, 李冬玲.  昆明地区1 452例低病毒载量慢乙肝患者耐药突变相关位点的分析, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220927
    [7] 余婷婷, 李冬玲, 王红英, 李丽华, 普冬, 武昆利.  昆明地区艾滋初治病例感染、免疫及耐药情况调查, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220133
    [8] 顾津伊, 邓德耀, 袁文丽, 杨秋萍, 宋健梅, 沈彦均, 郭媛媛, 徐红云.  2014年~2020年鲍曼不动杆菌的临床分布及耐药性分析, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220504
    [9] 孙文婧, 胡曼婷, 李娜, 葛菲, 陈文林, 刘洋.  乳腺癌内分泌治疗耐药及其逆转的研究进展, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210724
    [10] 周灵, 胡凤娣, 李蓉, 廖冶丹, 耿证琴, 唐嘉黛, 张雪琪, 谢琳, 杨祚璋.  预测骨肉瘤化疗耐药的临床评分系统, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210144
    [11] 张燕玲, 何花, 黄瑛, 李杨, 王俊龙.  脑脊液药物浓度与结核性脑膜脑炎疗效的相关性, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20211235
    [12] 陈连勇, 茹浩浩, 杨星, 闫双群, 陈金瓯, 杨蕊, 陈涛, 许琳.  云南省846株结核分枝杆菌药敏试验结果, 昆明医科大学学报.
    [13] 李晓琴, 周敏, 王霖, 曾海燕, 骆鹏举, 林丽佳.  PCR-反向点杂交法耐药基因检测和BD960结核菌药敏在耐药结核病检测中的应用价值, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20201238
    [14] 李明武, 马萌, 张瑞雨, 赖明红, 朱惠琼, 万荣.  异烟肼、利福平不同剂型对肺结核病患者的临床疗效, 昆明医科大学学报.
    [15] 李晓琴, 周敏, 王霖, 曾海燕, 骆鹏举, 李颖, 冉丽权.  结核分枝杆菌利福平耐药突变基因检测与BD960药敏的对比, 昆明医科大学学报.
    [16] 程思根, 罗志刚, 刘德华, 杨姝.  幽门螺杆菌清除治疗中甲硝唑、克拉霉素、阿莫西林的耐药性, 昆明医科大学学报.
    [17] 廉阳秧.  中晚期宫颈癌组织HIF-1α、Twist、MDR1的表达及意义, 昆明医科大学学报.
    [18] 代薇.  昆明地区幽门螺杆菌耐药情况分析, 昆明医科大学学报.
    [19] 陈连勇.  279株结核分枝杆菌耐药情况分析, 昆明医科大学学报.
    [20] 878株鲍曼不动杆菌的耐药分析及流行调查, 昆明医科大学学报.
  • 期刊类型引用(6)

    1. 徐雁南,方梓昊,赵文丽,郑佳雄,刘苏洋,林健雄,纪丽微,常巧呈. 中国异烟肼耐药结核分枝杆菌基因突变特征分析. 结核与肺部疾病杂志. 2025(01): 14-21 . 百度学术
    2. 茹浩浩,杨星,陈连勇,陈涛,闫双群,许琳. 结核分枝杆菌复合群及耐药基因突变检测试剂盒诊断结核分枝杆菌耐药效果研究. 中国热带医学. 2024(03): 271-275 . 百度学术
    3. 钟珊珊,彭昱,毛蓉容,王芳,樊思桐,陈佳佳. 耐药结核病的耐药机制及治疗研究进展. 药学前沿. 2024(10): 341-349 . 百度学术
    4. 王秀月,王志锐,穆成,王春花. 天津市结核病控制中心156株结核分枝杆菌临床分离株耐药基因突变特征. 职业与健康. 2024(23): 3200-3204 . 百度学术
    5. 刘昕亮,曹铸,蒋寅初,牟怀德,李娜,吴薇,张涛,龙钰. 2017—2022年乐山市311例耐药结核分枝杆菌相关耐药基因变异特征分析. 预防医学情报杂志. 2023(11): 1389-1393 . 百度学术
    6. 常凤霞,纳元春,朋毛措,罗莉渊. 2021—2022年某院耐多药结核分枝杆菌影响因素分析. 系统医学. 2023(18): 73-75+79 . 百度学术

    其他类型引用(0)

  • 加载中
图(2) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  4143
  • HTML全文浏览量:  2453
  • PDF下载量:  60
  • 被引次数: 6
出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-15
  • 网络出版日期:  2022-07-19
  • 刊出日期:  2022-07-28

目录

/

返回文章
返回