聚合酶链反应(PCR)在传染病诊断中的应用
該文的醫學專家
阿列克謝·克雷文科 ,醫學編輯
最近審查:05.07.2025
最近審查:05.07.2025
PCR 是一种 DNA 诊断方法,它利用 DNA 聚合酶,将细菌或病毒基因组 (DNA) 中被检测片段的拷贝数增加数百万倍。特定基因组特有的检测核酸片段被多次扩增(倍增),从而得以鉴定。首先,通过加热将细菌或病毒的 DNA 分子分成两条链,然后在合成的 DNA 引物(核苷酸序列特定于待测基因组)的作用下,它们与 DNA 的互补片段结合,并在耐热 DNA 聚合酶的作用下,在每个引物之后合成第二条核酸链。最终获得两条 DNA 分子。该过程重复多次。一个 DNA 分子,即一个细菌或病毒颗粒,就足以进行诊断。在反应中引入一个额外的步骤——使用逆转录酶在 RNA 分子上进行 DNA 合成——使得检测 RNA 病毒(例如丙型肝炎病毒)成为可能。 PCR是一个循环重复的三阶段过程:变性、引物退火、DNA合成(聚合)。通过ELISA或电泳鉴定DNA的合成量。
PCR可以使用各种生物材料——血清或血浆、尿道刮片、活组织检查、胸腔积液、脑脊液等。PCR主要用于诊断传染病,如病毒性乙型肝炎、病毒性丙型肝炎、病毒性丁型肝炎、CMV感染、性传播感染(淋病、衣原体、支原体、解脲支原体感染)、结核病、HIV感染等。
PCR在诊断传染病方面相对于其他研究方法的优势如下:
- 可以在身体的任何生物环境中检测到传染源,包括活检过程中获得的材料;
- 可以在疾病的早期阶段诊断传染病;
- 可以定量评估研究结果(所研究材料中含有多少病毒或细菌);
- 方法灵敏度高,例如PCR检测血液中乙肝病毒DNA的灵敏度为0.001pg/ml(约4×102拷贝/ml),而采用分支探针的DNA杂交方法的灵敏度为2.1pg/ml(约7×105拷贝/ml)。