[发明专利]嗜肺军团菌的基因分型芯片及检测用试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因芯片及包含该芯片的检测用试剂盒，尤其是涉及水体重要致病菌嗜肺军团菌O1、O2、O3、O4、O5、O6、O7、O11、O12、O13和O15 共11种血清型的基因芯片及检测用试剂盒。

背景技术

水是生命得以存在的必要条件，它使我们人类得以繁衍生息，人类的生活、生产、娱乐都离不开水。它同时也是许多病原微生物滋生、传播的场所和载体，这些病原微生物一旦进入人体则将可能使人患病、甚至导致死亡，严重威胁着人类健康。随着社会的发展和生活水平的提高，人们越来越关心自身的健康问题，而各种水体（包括生活饮用水，江河湖泊，游泳场馆等）的安全问题也日益成为人们关注的热点。因此，为了保护人们的身体健康，对各种水体尤其是饮用水中病原微生物的检测是十分必要和亟需的。

军团菌（legionella）是一种革兰氏阴性杆菌，广泛存在于自然和人工环境的水体、土壤中，可以通过含菌气溶胶的方式在空气中播散而被人体吸入导致人类感染，引发急性发热性肺部疾病——军团病。自1976年首次在美国发现军团病以来，该病已呈现出世界性分布及病死率高的两大特点。军团菌的生长繁殖与环境因密切相关，集中空调的冷却塔冷却水、冷凝水以及温泉水是军团菌在外界适宜的生存环境。当环境水中的军团菌繁殖到一定浓度，则会形成气溶胶进而感染人。宿主感染主要受其易感性和细菌毒力的影响，任何年龄均可发生，但中老年、基础免疫较差者、长途旅行者、吸烟者为高危人群，并以医院、宾馆、大型建筑工地等公共场所易染军团菌。

目前，军团菌属（Legionellace）已发现有50多个种，70多个血清型，并不断有新的菌种被发现。其中与人类关系最密切的的嗜肺军团菌（Legionella pneumophila），最早从环境中分离出来，是军团菌属的代表种。根据O-抗原的不同，嗜肺军团菌可分为15个O血清型。其中大约有70%的军团菌感染是由嗜肺军团菌O1型引起的，20-30%是由其它血清型引起的，非嗜肺军团菌导致约才5-10% 的军团菌感染，从此可得知，嗜肺军团菌O1型在军团菌引起的病例中占有相当大的比例，是军团菌的主要致病类群，在军团菌的研究调查中占有重要的地位。

此外，军团菌属种类多样，常规的细菌培养和血清鉴定分型，耗时长，工作量大，通量低，不能满足流行病学调查及对突发致病事件快速分析需要。免疫血清学方法是利用细菌抗原的独特性及抗原抗体结合的特异性建立起来的现代检测技术，具有特异性强等特点。许多临床疾病已经开始使用这种方法进行病原体检测，如利用HBV表面抗原检测HBV病毒。然而，由于这种方法需要经过至少48小时的细菌培养、扩增和单菌落的分析，并需要对每一个样品的大量单菌落进行抗血清凝聚反应，耗时长且可能出现假阴性。另外，世界上没有一家公司或单位能生产全部细菌的抗血清，即使是最常用的大肠杆菌的抗血清，也只有少数几个公司和单位有全部血清型的抗血清而且价格昂贵。

1993年，Luk，J.M.C et.al选取沙门氏菌（S.enterica）O-抗原基因簇的特异核苷酸序列，通过PCR方法鉴定了沙门氏菌的O-抗原 [Luk, J.M.C. et.al (1993) “Selective amplification of abequose and paratose synthase genes (rfb) by polymerase chain reaction for identification of S. enterica major serogroups (A, B, C2 and D)”, J. Clin. Microbiol. 31: 2118-2123]，开启了从O抗原基因簇中筛选特异分子标识的先河，为细菌多样的O-抗原检测提供了高通量、检测速度快、特异性强、灵敏度高的分子检测方法。细菌O抗原种类繁多，一般不同的细菌具有不同的O-抗原，同一种属内的细菌也大多有不同的O-抗原。研究表明，细菌O-抗原的多样性是由负责其合成的基因簇的遗传学多样性导致，O-抗原基因簇中的一些特定基因对于其编码的表面抗原具有极高的特异性，由此为启发，可以从O抗原基因簇中筛选特异分子标识，用于军团菌分子分型。

目前，应用军团菌检测方面的专利或专利申请主要有：