文摘
猪囊虫病是一种被忽视和低估了疾病引起的metacestode绦虫的阶段,有钩绦虫(t .绦虫)。猪的中间宿主t .绦虫而人类是唯一已知的终宿主。该病具有经济后果,因为影响农民失去50−100%的猪,如果他们被感染的价值。缺乏负担得起的、易于使用的、敏感的,和特定的分子诊断工具检测感染农场层面上阻碍了猪囊虫病在流行地区的控制。大量的DNA检测的基础诊断化验t .绦虫感染猪已经开发和评估,但没有一个可适用于资源缺乏地区这种疾病是一种流行。本文主要关注基于DNA的诊断方法,其敏感性,特异性,利用资源缺乏的地区。我们总结了数据从65年开始研究基于当前dna检测诊断技术t .绦虫猪囊虫病,发表在英语2000 - 2018年之间,通过PubMed确定搜索引擎。不同的聚合酶链反应(PCR)检测识别的发展t .绦虫最敏感(97−100%)和特异性(100%)一个是嵌套PCR。一项研究利用loop-mediated等温扩增(灯)检测作为诊断工具t .绦虫虽然其现场使用从未确定感染。重组酶聚合酶放大(战)评估各种疾病的诊断工具,但从未利用绦/囊虫病的诊断。总之,开发了几种分子方法和评估在实验室设置。然而,有需要验证这些方法作为诊断工具来诊断猪囊虫病在资源缺乏的地区。
1。介绍
猪囊虫病是人畜共患绦虫的幼虫阶段造成的有钩绦虫和感染包括人类和猪。这种疾病仍然是一个重大的公共健康问题在许多低收入国家养猪是作为食物来源和自由放养的条件下保存1]。猪囊虫病已报告在撒哈拉沙漠以南的许多国家流行的比例高达64%2在南非东开普省(3),23.3%在东部、南部和西部省份的赞比亚4在刚果)和38.4% (5]。在东非国家,猪囊虫病的患病率在许多方面被报道为大约20%。研究[1,6]报道患病率4.5−6.7%在肯尼亚西部的范围。在坦桑尼亚,t .绦虫被认为是普遍的北部和南部地区基于猪囊虫病调查(7- - - - - -9]。
猪囊虫病的经济含义,因为任何与cysticerci猪尸体被发现出没在肉类检验判定为不适合人类消费,而在有些国家整个尸体谴责因此损失的肉导致食品不安全(5]。缺乏负担得起的、易于使用的、敏感的,和特定的分子诊断工具检测感染农场水平阻碍了猪囊虫病在流行地区的控制。猪囊虫病的有效检测是至关重要的消费受感染的猪肉是taeniosis在人类的直接原因10]。
由于传统的低敏感性和特异性诊断基于舌和血清学检查,更可靠的分子工具猪囊虫病的鉴别诊断。几个分子诊断工具检测猪囊虫病了在其他地方(11- - - - - -14];一个很好的例子是基于PCR技术,开发并采用猪囊虫病的分子鉴定和筛选和认证的肉11]。虽然PCR提供敏感和可靠的诊断结果,但它是基于实验室的和昂贵的因此不适合大多数低收入国家和不适用的低资源地区猪囊虫病感染流行。在过去的几年里,几个等温核酸扩增技术,不需要已建立的热循环过程。Loop-mediated等温扩增(灯)15)已经被证明是一个更加快速和敏感的分子诊断技术相比,PCR (16]。方法放大DNA特异性高,敏感性,在等温条件下速度60 - 65°C。
重组酶聚合酶放大(战)技术第一次描述了17)目前正在评估作为诊断工具对各种病原微生物包括原生动物的感染(18- - - - - -22),和其他传染病。战化验有好处对PCR和灯,因为他们是快速、不需要DNA净化,需要更少的昂贵的设备,可以直接在现场完成便携式设备使战在医疗点诊断应用程序中使用的理想试验(23]。本文总结了当前基于dna检测的诊断t .绦虫猪囊虫病。
2。方法
PubMed在线数据库被用来寻找完整的原始科学论文在2000 - 2018年期间发表在英语。以下关键词作为搜索条件:猪囊虫病;等温扩增,有钩绦虫和检测的DNA。文章不报告除英语之外的其他语言编写的原始研究数据或被排除在外。文章包含DNA技术检测猪囊虫病的抽象的选择和他们的全部内容了。我们也使用了引用的相关文章列表检索原始研究与我们的工作相关。从选中的文章获得了以下信息;出版的细节(作家)、标题、来源,年,卷,本文的目的,诊断技术,结果和结论。
3所示。结果与讨论
共有84个完整的期刊论文被检索和审查,65人选择描述的报告,因为他们感兴趣的主题。
3.1。聚合酶链反应
PCR分析已用于微分的识别绦虫物种(24,25]。三个不同的PCR检测(表1)开发的识别t .绦虫(14,26,27]进行了优化(28]。比较这些PCR显示最敏感的有效性(97%)和特异性(100%)一个是嵌套PCR。山崎裕等。(14)和本性等。(26]使用多重PCR诊断囊虫病结果显示多重PCR的灵敏度较低的价格相比copro-antigen检测测试。PCR测试(传统)用于识别不确定t .绦虫胆囊病变猪肉(29日),验证模糊的宏观诊断病变(30.,31日),在检验和确认的结果从屠宰猪的肉27]。
几个目标基因PCR技术(表中被放大2)。在识别t .绦虫cysticerci感染和疑似猪尸体,Kakoty et al。(29日)放大大亚基rRNA基因(创业)。Dalmasso et al。34]从堕落中提取DNA,钙化囊肿,发现积极的交通研究基因的扩增。Sreedevi等。(27)确认t .绦虫猪囊虫病的尸体针对细胞色素c氧化酶亚基基因1 (Cox1)和创业为引物检测t .绦虫囊尾幼虫DNA与Cox1引物浓度低于。相比之下,为引物检测t .绦虫囊肿DNA浓度较低(10 pg)比内部转录间隔区1基因引物(32]。
虽然PCR技术提供敏感(97%)(26和可靠的诊断结果14,27,29日)它不适合大多数发展中国家设置和不适用的低资源地区猪囊虫病感染流行,因为它需要复杂的设备,如热循环和有长期检测两个小时(14]。
3.2。Loop-Mediated等温扩增
Loop-mediated等温扩增(灯)是一个基于DNA的等温扩增技术首先被Notomi et al。(15),广泛应用作为诊断工具对各种蠕虫和原生动物感染人类和动物(36- - - - - -41]。如(表所示3),只有很少有研究利用灯的检测作为诊断工具t .绦虫感染(12,13,42]。灯的方法有针对性的线粒体细胞色素c氧化酶亚基1 (cox1),存在于大量的细胞。Nkouawa等。(12)开发了一种多路复用灯一样酶联免疫吸附试验测定结合点快速现场检测人类的分化绦虫物种。灯检测被发现更敏感比微分的多重PCR技术检测绦虫物种在凳子和囊尾幼虫样本(43]。虽然灯被用于检测t .绦虫感染,设计合适的引物的PCR相比是更复杂的和战42]。
灯使用Bst链置换DNA合成的DNA聚合酶以及4套引物(15]。Bst DNA聚合酶抑制剂是宽容存在于生物矩阵(38,44)使其成为黄金标准方法检测粪便中的病原体,尿液和血液样本(45- - - - - -47]。灯试验更敏感(86%)和特异性(100%)比微分的多重PCR技术检测绦虫物种在凳子和囊尾幼虫样本(43]。
自2000年发展以来,灯下了许多修改使它更简单,更易于使用在医疗点36]后被保险人(负担得起的、敏感的、具体的、用户友好、快速、健壮,设备免费,交付到最终用户)(48)世界卫生组织的指导方针。尖端设备的技术消除了要求像thermocyclers是使用一个简单的孵化器在等温条件下进行,如水浴(21),加热器或保温瓶36]。灯分析产生焦磷酸镁可见白色沉淀(49,50),从而能够区分积极灯反应从负面灯反应通过浊度的视觉端点判决这些沉淀在管43]。放大产品也可以用一个简单的基于染色颜色变化检测系统的终端产品SYBR绿色染料用肉眼可见,消除凝胶电泳的需要不能执行领域(37,51]。虽然灯被用于检测t .绦虫感染,设计合适的引物的PCR相比是更复杂的和战。此外,它需要较高的孵化温度从55°C到65°C(60 - 75分钟42]。
3.3。冻干灯格式
医疗点诊断测试的要求在资源有限的设置需要长寿命的能力没有任何的冷链(21),结果冻干灯格式开发(52,53]。该方法消除了需要打开反应管,因为它只需要样品,减少污染的可能性(45,54]。目的等。(37)开发了一种直接干燥灯格式用于治疗非洲人类锥虫病的理想床边或抽样现场操作。试剂保持相同的反应性刚做好的试剂和保持稳定3个月当储存在4°C (52]。Chander的研究等。(53)报道,干灯配方为细菌和病毒在室温下保持稳定至少6个月没有明显损失的活动和灵敏度仍然在大约12份类似于刚做好的试剂至少3个月(53]。冻干灯试剂可以被正常发布邮件没有干冰运输保护和存储在地方甚至冰箱没有使它理想的诊断测试资源有限的环境中,猪囊虫病流行和冷藏反应组件可能不可用(36]。目前没有干灯格式的检测有钩绦虫人类和动物的感染。
3.4。重组酶聚合酶放大
重组酶聚合酶放大(战)是一种较新的等温放大策略,可以检测DNA / RNA不需要任何实验室设备(17),可以执行在恒定低温(20.,55]。在战,引物退火和延伸酶介导的,而不是温度驱动,没有引物和探针熔解温度要求55]。放大是在非常短的时间内(通常是< 20分钟)(55)使用的三种酶在放大过程中每个执行独特的功能(57]。这三个酶是:重组酶,单链结合蛋白(单边带),和链取代DNA聚合酶(17]。这些酶提供稳定干燥格式允许运输和储存不制冷(17]。此外,战结果可以用肉眼使用简单的横向流设备(17,22]。
类似于灯,则可以实现放大而不需要thermocyclers,宽温度范围(25-42°C) (17,22,56),需要更少的力量,因为他们不需要在初始变性在95°C和循环步骤(56]。Crannell等人的研究表明,人体的热量是现成的和便宜的可以用于横向flow-RPA等温扩增(58]。放大产品可以通过使用nonfluorescence格式如横向流化验或横向流带(18- - - - - -20.,55,59]。则是宽容样品杂质和简单的裂解方法如沸腾的充分准备放大样品(60]。也宽容一些常见的PCR抑制剂如乙醇、肝素、血红蛋白(22]。然而,则是被以防抗凝全血作为样本(22]。战操作演示与核酸提取不同样本矩阵,如等离子体(60),血清(22],凳子[31日,33),尿61年),和植物组织62年,63年]。
尽管战评估作为各种原生动物疾病的诊断工具,一些蠕虫感染(64年,65年和其他传染病61年,66年),没有利用绦/囊虫病的诊断(表4)。自有钩绦虫感染流行在资源有限的设置在低收入国家,区域规划的发展作为一个适当的诊断测试将提供支持对疾病的预防、治疗和评估控制程序。
最常见的等温扩增方法之间的比较,建立了PCR在桌子上5。
3.5。战的局限性和建议
由于灵敏度高(98−100%)雷达分析化验,放大反应的交叉污染的可能性,因此,工作区域必须由紫外线消毒和无菌手套,管,吸液管中使用。冻干狙击枪试剂需要与引物移液和混合传输解决方案打开管和添加样本构成严重污染风险尤其是在处理大量的样本。这可以通过使用semiintegrated狙击枪的方法来解决自由移液(71年]。假阳性结果可能会由于非特异性结合的重组酶酶(57]。这可以解决非特异性结合反应酶分别和重组酶和第一个引物在模板和其他两个酶(57]。吴等人的研究表明,低频带往往显示假阳性在长时间运行缓冲(左55]。这可以被稀释的比例放大产品1:100在运行缓冲20.]。
4所示。结论
发展医疗点诊断测试是最重要的一个优先事项今天囊虫病管理。分子方法尚未被证明有用的诊断猪囊虫病在资源有限的设置和更多的研究对提高真正的能力至关重要。战已经评估作为诊断工具各种各样的原生动物,一些蠕虫感染,和其他传染病,但尚未利用的诊断t .绦虫感染人类和猪。战是敏感的,具体的,快速和容易使用基于DNA的诊断测试将有助于促进猪囊虫病的快速诊断和治疗以及评估控制程序在流行地区。
的利益冲突
作者宣称他们没有利益冲突有关的出版。
确认
我们希望承认合作技能的应用科学,工程和technology-Reginal奖学金和创新基金(RSIF)支持这项研究。