江苏省宜兴市人民医院检验科 214200
基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱，在国外实验室运用较多，对一些疾病如肿瘤、关节炎、阿尔茨海默病提供快速分析诊断，近年来，更把这项技术应用于微生物的鉴定，完全颠覆了传统微生物实验室从接种、孵育、分纯直至生化鉴定最后出结果的漫长过程，弥补了传统方法操作繁琐和检测周期长等缺陷。目前，MALDI-TOF 质谱技术作为一种快速而准确的检测技术，也被国内越来越多的学者重视，应用于病原微生物的鉴定及耐药研究中。本文就MALDI-TOF-MS在临床病原微生物鉴定中的应用做一综述。
1 MALDI-TOF-MS检测技术
MALDI-TOF-MS主要由三个部分组成：基质辅助激光解析电离离子源（MALDI）、飞行时间质量分析器（TOF）及检测器。MALDI的原理是用激光照射样品与基质形成的共结晶膜，基质从激光中吸收能量传递给生物分子，使生物分子电离，适用于混合物及生物大分子的测定。TOF的原理是离子在电场作用下加速通过飞行管道，根据离子质荷比与离子飞行时间成正比，不同离子因到达飞行器的时间不同而被检测到，形成以离子峰为纵坐标，离子质荷比为横坐标的质量图谱，通过对比蛋白指纹库实现微生物种属的区分和鉴定[1]。MALDI-TOF 质谱仪的这一原理使它能完成多种成分（包括脂类、糖类、蛋白质、DNA、多肽等能被离子化的分子）的分析[，具有高灵敏度、高通量的特点，能耐受一定量的杂质，对样品的纯度要求，可以分析细菌培养液等复杂的生物样品。
2 MALDI-TOF-MS在临床微生物鉴定中的应用
2.1鉴定临床纯培养菌株
MALDI-TOF-MS对于细菌的鉴定主要是两种，全菌分析法（ICM）和蛋白提取法（PEM）。研究显示，MALDI-TOF-MS对很多临床常见菌都能准确鉴定，包括葡萄球菌、溶血链球菌、肠杆菌科细菌及非发酵革兰阴性杆菌等。Moon等对424株革兰阳性球菌用MALDI-TOF-MS鉴定，结果显示在种水平的正确率为97.9%，其中葡萄球菌为97.2%，肠球菌为100.0%，链球菌为97.8%。MALDI － TOFMS对于凝固酶阴性葡萄球菌（CoNS）的鉴定正确率也优于其他常用方法。LOONEN 等比较了表型鉴定方法（ID 32 Staph 和Vitek 2）、测序方法（16S sequencing 和tuf sequencing）和BioTyper 鉴定142 株CoNS 的正确率，研究显示BioTyper 的鉴定正确率最高，达99.3%。
许多研究证实MALDI-TOF MS可以用来鉴定多种真菌，如青霉、曲霉、镰刀菌、木霉以及皮肤真菌等。但是到目前为止，MALDI-TOF MS主要还是用于酵母菌的鉴定MALDI-TOF MS数据库以及标本的制备程序需要改进，以促进这个技术在其他真菌种类，如曲霉和皮肤真菌等鉴定方面的应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有研究显示MALDI-TOF MS 鉴定酵母菌及酵母样菌的准确率为92.5% ～ 99.0%［2］，
2.2 直接鉴定临床标本
MALDI-TOF MS 除了快速准确地鉴定纯菌落，还可直接从标本中检测微生物，只需对标本进行预处理，大大缩短了检测时间。应用MALDI － TOF MS 可直接进行鉴定的标本包括阳性血培养瓶、尿液、脑脊液、胸腹水和滑膜液等，目前应用最多的是阳性血培养瓶和尿标本，可快速的诊断血流感染和尿路感染。
3 对细菌分型及作同源性分析
以丙酸痤疮杆菌为例，以前认为它只是皮肤表面的低致病菌，但目前在许多临床情况下却是重要的条件致病菌，有IA1、IA2、IB、IC、II和III型，可引起不同类型的感染，包括人工关节感染、骨髓炎等。Nagy 等人运用MALDI-TOF MS技术对48株临床分离的丙酸痤疮杆菌菌株进行检测，同时与多位点序列分型技术（Multilocus SequenceTyping，MLST）进行比较，结果显示两者鉴定符合率较高，19株经MALDI-TOF MS鉴定为IA型，MLST判断为IA1型；21株两种方法均鉴定为IB；剩余的8株均鉴定为II型[3]。
4 对细菌药物敏感性和耐药机制的检测
MALDI-TOF MS除了在微生物鉴定方面有所建树外，在细菌对药物的敏感性试验中也可以应用。如MALDI-TOF MS可以检测白假丝酵母菌对氟康唑的敏感性［14］，对不同氟康唑浓度下培养15h后的白假丝酵母菌前处理后，使用MALDI-TOF MS进行检测得到蛋白质谱图，对比后谱图发生改变的最低药物浓度称为MPCC。将MPCC与CLSI方法测得的菌株MIC值比对，发现一致性达到94.0％（结果相差在±1个稀释度以内）和100.0％（结果相差在±2个稀释度以内），说明以MPCC来判断菌株的MIC值是比较可靠的。因此，这种方法将有可能成为一种新的药敏试验方法，成本低操作方便。Vella等[4]人又建立了一种更为快速的检测白假丝酵母菌对伊曲康唑耐药的方法，菌体在3个浓度的药物中只需培养3小时，而后检测分析菌株蛋白图谱的符合相关指数（composite correlation index，CCI），根据CCI的值判断是否耐药。这一方法操作简便，快速准确，有可能成为新的一种药敏试验方法。
5 对微生物鉴定的局限及展望
综上所述，MALDI-TOF MS技术可以快速、特异地鉴定常见细菌，较好地鉴定真菌、分枝杆菌、苛养菌及厌氧菌等，在微生物的鉴定技术领域是一项革命性的发明，改变了感染性疾病诊断的传统格局，极大程度上缩短了微生物实验室出具报告的时间，为临床真正提供了快速高效准确的诊疗依据和药敏方案。然而，技术的不够完善及临床需求的不断提高MALDI-TOF MS也有局限性，如最初的仪器成本高、混合菌无法分别鉴定、耐药机制方面检测有限、还有一些菌株缺乏对应的数据库等等，所以仍需要更多的临床菌株的验证，并对MALDI-TOF MS前处理技术标准化，保证其重复性，更好更广的被应用于临床微生物的鉴定。
参考文献：
[1]MAＲTINY D，BUSSON L，WYBO I，et al． Comparison of the Microflex LT and Vitek MS systems for routine identification of bacteria by matrix － assisted laser desorption ionization - time of flight mass spectrometry［J］． J Clin Microbiol，2012，50（4）：1313-1325．
[2]Emonet s，Shah HN，Cherkaoui A，etal.Application and use of various mass spectrometry methods in clinical micrbiology [J].Clin Microbiol Infect，2010，16（11）；1604-1603.
[3]张丽，徐英春.MALDI-TOF-MS在临床微生物实验室的应用研究进展[J].中国感染与化疗杂志，2013，13（3）；226-231.
[4]曹艳，黄一灵等.MALDI-TOF-MS技术在临床微生物检验领域的应用进展分析[J].临床与病理杂志.2105，35（1）；123-127.
论文作者:张小莉,马建芬通讯作者
论文发表刊物:《中国医学人文》(学术版)2016年6月第14期
论文发表时间:2016/11/22
标签：鉴定论文; 微生物论文; 菌株论文; 酵母菌论文; 电离论文; 细菌论文; 基质论文; 《中国医学人文》(学术版)2016年6月第14期论文;