PCR技术在卫生防疫领域中的应用进展

李雅微 孟然 衣琳

[摘要]聚合酶链反应（PCR）技术可通过体外酶促扩增特定的DNA片段、RNA片段开展生物学相关检查或者病原微生物检查，具有敏感性高、监测速度快、特意性高等特点，在卫生防疫领域得到了广泛应用。因此，本文特对卫生微生物检测、病毒检测等卫生防疫领域中PCR技术的应用情况进行总结，同时探究PCR技术在未来卫生防疫领域中的应用展望。

[关键词]卫生防疫领域;PCR技术;应用进展

[中图分类号]R197.1

[文献标识码]A

[文章编号]2096-5249（2021）23-0206-02

近年来，随着我国人们经济水平的大幅提升，广大人群群众对公共卫生问题的关注度也逐渐增加，卫生防疫领域也成为近年来的热点话题，为日常监督检测、应急事件的预防与处理、重大共卫生事件、进出口检验等多个方面工作开展均提出了更高的考验标准[1]。PCR技术具有特异性、快速型、敏感性、操作简单等优势，是临床常用的检验方式，在卫生监督与疾病预防控制体系的完善建立方面具有重要意义。近年来，随着临床技术的进一步推荐与完善，PCR技术也有所改良与延伸。因此，本文对卫生防疫领域中PCR技术的应用进展进行深入研究。

1卫生微生物检测领域中PCR技术的应用

1.1食品检验卫生微生物检测技术更重视群体性研究，检测范围较广，多用于对外界环境中存在的非致病性微生物、致病性微生物含量进行检测。食品安全一直是人们关注的重要民生问题，一旦人们误食不洁、过期或者含有致病菌的食品，轻则出现呕吐、腹泻等症状，严重时也会因食物中毒丧失生命。食品检验直接关系着人们的生命健康，因此，加强对食品中含有的有害病菌的筛选与检测，避免食物污染，有效控制食品中的卫生微生物，特别是各类传染病、各种致病菌的蔓延[2]。以往临床多选用细菌培养、血清分型、生化鉴定等方式，具有价格低廉，经济适用性高等特点，但是上述方法的检测时间长，一般需要花费1～2周方可获取检测结果，同时检查操作复杂，灵敏度较低，对人力与时间均存在一定的损耗。PCR技术则因操作简单、检测敏感性与特异性高，检验结果获取时间短等优势，在食物中毒等突发危及时间处理中可通过快速检测，对患者的过敏源进行确认，以便快速开展应急处理工作，挽救患者的生命安全[3]。

单核细胞增生李斯特氏菌（Lm）是一种胞内寄生菌，分布较为广泛，肉制品、牛乳、鱼类、蔬菜等污染食品内普遍存在可经口感染，其中主要的致病因子、侵袭因子为李氏溶血素O基因、内毒素基因，均存在于染色体内。利用PCR技术对食品中含有的Lm进行检查时，进行对李氏溶血O基因进行扩增，12h内即可完成检测。金黄色葡萄球菌肠毒素（SE）可诱发食物中毒，TssT1毒素可诱发中毒休克综合征，ETA、ETB等脱皮毒素与脓包性葡萄球菌感染存在密切关系。开展PCR技术进行检测时，对产毒基因进行特异性扩增，可短时间内对葡萄球菌毒株检出，多个样品可在一次检测内完成，且对菌株的活性无特殊要求，具有较高的敏感性与特异性。根据临床试验发现[4]，食品中沙门氏菌检测时，可根据肠炎沙门氏菌C7克隆株的2.1kbhindIII片段特异性设计引物进而快速检出，利用PCR技术检测时敏感性、特异性均可达到100%。利用PCR技术检测肠出血性大肠杆菌时，通过对采集的样本进行增菌处理，通过快速裂解吸附法制备检测模板，对EHEC三种毒力基因进行同时监测，包括肠上皮细胞纤毛消除素基因eaeA、志贺样毒素基因sit1/2溶血素基因hlyAB、。相应扩增片断依次为1109bp、302bp、228bp，临床检验时可使PCR技术的特异性更高。对食品中含有的EHEC进行检测时，整个过程可控制在8h以内，敏感性高，但是样品限度在≤1.6cfu/g（ml）。1.2病毒检测我国作为乙型干预的高发国家，乙肝对我

国人们健康安全存在极大危害。因此，利用PCR技术对乙肝病毒进行检测，及时确诊并为患者提供有效治疗，可最大程度挽救患者的生命安全。HBV核心或整合形式等HBV异常物质DNA，多在肝细胞染色体内存在，利用PCR检测技术时，可通过HBV-DNA作为传染性的直接反应指标。检测时HBAa呈现阳性反应时，提示乙肝病毒存在复制活性较高，传染性较强，而检测结果转阴时，则提示乙肝病毒的复制活性逐渐减弱，且传染性也大幅降低，但是此时无法保障不具备传染性[4]。近年来，临床通过对HBeAg阴性的从业人员进行检测时，抽取的血清样本中仍存在HBV-DNA。因此，相比于血清检测，PCR技术检测的敏感性更高，可作为乙肝病毒有效的判断标准。

PCR技术不仅可对食品中含有的致病菌进行检测，也可用于检测环境水质、水产品中含有的致病菌。病毒学指标在水产品卫生检测、环境水质检测方面具有重要意义，可对脊髓灰质炎病毒、埃可病毒、柯萨奇病毒A与B、轮状病毒等进行有效检测，检出率较高。对Taq酶检测时利用反转录PCR技术，可通过以RNA作为扩增目标时，可通过反转录，获取cNDA，然后再次开展PCR扩增检测。相比于常规细菌培养法而言，反转录PCR对病毒的检测敏感率更高，约在10～1000倍左右。在實际河水、海水等环境标本检测时，多利用RT-PCR技术对甲肝病毒进行检测，主要是通过免疫磁珠分离，套式逆转录后，开展PCR技术，可有效提升检测效率。应用多重引物PCR扩增法时，也可对环境标本中的甲肝病毒进行检测[5]。抗原捕获PCR技术也是对水样本中病毒检测的常用检测方式，但是检测限的病毒颗粒仅为4个，而应用巢式PCR技术时病毒颗粒的检测限在1～10个区间内。

PCR技术也可对SAPS病毒进行检测。目前，SARS冠状病毒的基因组已被全部测定知晓，利用PCR作为基础化学检验技术时，可迅速被开发，而SARS病毒基因组也作为公共健康策略中PCR化验中的重要组成部分。现今，在食品、动植物、农副产品中检测是否存在SARS病毒时，仅需技术人员利用实验室分子生物学检测仪仅需操作即可，即可快速判断。

2在转基因食品与PCR产物检测中的应用

随着PCR技术的不断成熟完成，在分子生物学、食品分析中的应用越来越广泛。转基因食品是近年来热议的话题，主要是通过基因工程技术将有利基因转移至微生物、植物、动物细胞内，使被转移的研究对象获取人们想要的有利特性，并将获取的转基因物种或处理，获取获取的食品与添加剂，达到改善食品营养成分、提高产量、延长保质期等目的。相比于转基因技术，转基因食品的安全性更受到人们的关注与重视。现今食品开展GMOs监测时，选用安全性高的检测技术与方法，是提升管理与审批工作效率的重要环节[6]。PCR作为现今转基因食品安全的最佳检测方式，可通过对特定序列进行检测，对转基因食品的安全性进行确定，序列包括三类：第一类为调控序列，检测转基因食物内是否含有GMOs时，可对CaMV35S启动子、NOS终止子进行检测进行确定，检测限在0.1%以内，即食品含量中的GMOs检测含量在0.1%时即可定性。第二类为标记序列，多用于对遗传转化的筛选工作以及转化细胞的鉴定工作，主要是标记抗生素抗性基因。第三类为目的基因，即转入基因，例如抗除草剂基因、抗虫基因，利用PCR技术对植株中的目的基因进行检出，可为转基因食品的筛选鉴定、安全性评估等工作开展提供高敏感性的直接数据指导，是现今转基因食品安全性检测的重要技术手段。

PCR產物检测时可利用PCR技术并与电泳检测、基因探针等方式结合检查，可对扩增产物进行特意性序列分析，开展定性检验，检查结果以“有”、“无”进行表现。在食品、化妆品等对致病菌要求为无的检测标准时，利用此联合检查方式，可准确判断检测物内是否含有致病性微生物。PCR产物检测方式较多，包括核酸分子杂交、凝胶电泳、酶谱分析、核苷酸序列分析、免疫检测、颜色互补分析等[7]，在实际检验中需根据研究对象、目的的差异科学选择不同的检验方式，其中最为常用的监测方法为凝胶电泳法。

3PCR技术的展望

PCR技术从理论方面而言，可对DNA分子快速扩增至所需监测量，即使样本中仅存在1个靶细胞也可有效检出，达到fg值。由于实际监测过程中外界环境存在多样化，内涵的微生物种类存在复杂性、不稳定性，导致卫生微生物检测中应用PCR技术存在一定的检出难度。样本中理化性质干扰、样本采集与分离靶细胞过程、、外源性DNA污染、DNA与RNA提取时暴露等原因，均会导致检测结果存在一定差异，导致PCR检测结果的特异性、灵敏度降低[8]。因此，PCR技术在食品检测运用时，可纯化提取方式，对食品中含有致病菌的NDA提取方式开展进一步的探索，并将研究目标转入到靶基因检测中，提升检出率。在突发公共卫生事件中也需将PCR技术运用于病原体鉴定当中，发挥快速溯源的优势。在卫生防疫检疫中应用PCR技术，应在疾控中心内设立分析生物实验室，并不断加强对PCR技术应用领域与方面的深入研究，以保证PCR技术可称为最强的卫生防疫武器，为我国卫生防疫事业有序开展奠定良好基础。

参考文献

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