眼部病原微生物脱氧核糖核酸分子检测技术的研究进展

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-2007.2025.06.010

眼部感染性疾病是导致失明的主要原因，及时且有效地鉴定出病原微生物对于疾病的诊断治疗具有重要意义。传统的病原微生物检查方法存在时间长、假阴性或者不具特异性的缺点。以脱氧核糖核酸(DNA)扩增技术和测序法为代表的分子生物学检测手段，以其敏感性、特异性以及快捷性在眼部病原体检验中取得快速进展。本文中笔者就聚合酶链式反应及其衍生技术、基因芯片技术及宏基因组测序等眼部病原微生物分子检测技术的研究现状与进展进行综述，并探讨其在眼表感染和眼内感染疾病诊疗中的应用价值与挑战。

关键词: 眼部感染, 病原微生物, 分子诊断, 核酸扩增, 宏基因组测序

Infectious diseases of the eye are one of the major causes of blindness. The rapid and accurate identification of pathogenic microorganisms plays an important role in clinical diagnosis and treatment. However, traditional methods for detecting pathogens have some disadvantages such as a long test time, low positive rate (or lack of specificity). As molecular biological detection technology with high sensitivity, especially the deoxyribonucleic acid amplification-based and sequencing-based detection methods have made great breakthroughs in detecting ocular pathogen microorganisms: specificity; speediness. The current state-of-the-art research and development in molecular detection technologies for ophthalmic pathogens was summarized, including polymerase chain reaction and its derivative techniques, gene chips, and metagenomic sequencing, and explored the application value and problems in the diagnosis and treatment of ocular surface infection disease and intraocular infection disease.

Key words: Ocular infection, Pathogenic microorganisms, Molecular diagnosis, Nucleic acid amplification, Metagenomic sequencing

表1 眼部病原微生物分子检测技术性能对比

检测方法	检测种类	所需时间	灵敏度/敏感性	特异性	技术特点	文献序号
传统培养法	细菌和真菌	3~7 d	40%~70%	>95%	依赖病原体活性，可做药敏试验	[1,2,3,4,5]
涂片镜检	细菌和真菌	<1 h	20%~60%	中等	快速初筛，但阳性率低	[1,2,3,4,5]
聚合酶链反应	DNA病毒、细菌及真菌	2~4 h	10~10²拷贝/ml	95%~99%	比传统技术更快、更灵敏，但结果可能会因污染的发生而产生偏差	[5]
实时荧光定量PCR	DNA或RNA病原体	1~2 h	10~10²拷贝/ml	>98%	闭管防污染，可绝对定量(如Ct值关联载量)	[5]
等温扩增技术	DNA或RNA病原体	30~60 min	10~10³拷贝/ml	85%~95%	无需热循环，便携	[8]
CRISPR-Cas系统	DNA或RNA病原体	20~40 min	1~10拷贝/ml	>99%	单碱基分辨率；需预扩增防假阴性	[18]
宏基因组测序	全病原谱	24~48 h	玻璃体液92.2%；房水85.4%	98.50%	无偏倚检测，适用疑难/混合感染；但成本高，需生信分析支持	[16,17]
微流控芯片	多病原同步检测	<1 h	10²~10³拷贝/ml	>90%	集成样本处理与检测，极大地提升了检测便利化水平	[21]
生物传感芯片	蛋白质标志物(IL-6/IgE)	<30 min	1.37 aM(10~18M)	>98%	无需标记，超高灵敏度	[23]

表1 眼部病原微生物分子检测技术性能对比

检测方法	检测种类	所需时间	灵敏度/敏感性	特异性	技术特点	文献序号
传统培养法	细菌和真菌	3~7 d	40%~70%	>95%	依赖病原体活性，可做药敏试验	[1,2,3,4,5]
涂片镜检	细菌和真菌	<1 h	20%~60%	中等	快速初筛，但阳性率低	[1,2,3,4,5]
聚合酶链反应	DNA病毒、细菌及真菌	2~4 h	10~10²拷贝/ml	95%~99%	比传统技术更快、更灵敏，但结果可能会因污染的发生而产生偏差	[5]
实时荧光定量PCR	DNA或RNA病原体	1~2 h	10~10²拷贝/ml	>98%	闭管防污染，可绝对定量(如Ct值关联载量)	[5]
等温扩增技术	DNA或RNA病原体	30~60 min	10~10³拷贝/ml	85%~95%	无需热循环，便携	[8]
CRISPR-Cas系统	DNA或RNA病原体	20~40 min	1~10拷贝/ml	>99%	单碱基分辨率；需预扩增防假阴性	[18]
宏基因组测序	全病原谱	24~48 h	玻璃体液92.2%；房水85.4%	98.50%	无偏倚检测，适用疑难/混合感染；但成本高，需生信分析支持	[16,17]
微流控芯片	多病原同步检测	<1 h	10²~10³拷贝/ml	>90%	集成样本处理与检测，极大地提升了检测便利化水平	[21]
生物传感芯片	蛋白质标志物(IL-6/IgE)	<30 min	1.37 aM(10~18M)	>98%	无需标记，超高灵敏度	[23]

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