终于攻克了这个棘手难题，荧光检测让肺结核细菌无所遁形

肺结核是危害性最大的传染病之一，每年造成近200万人死亡，其中大多数发生在发展中国家。而肺结核的检测，也相当的困难。目前，病人需要通过白细胞计数、痰结核菌、特异性抗体测定、胸腔积液检测以及影像学检测等一系列复杂繁琐的检测才能确诊。不仅如此，病毒潜伏期和低水平感染区都不能检测出来，更不用说检测病菌是否耐药了。

近日，加利佛尼亚斯坦福大学化学家Carolyn Bertozzi通过美国化学会（ACS）会议宣布，他们设计了一个简单的新方法来检测肺结核。南非是结核病发病率最高的国家,研究人员将他们的研究方法在一个南非的结核病人身上进行试验了，不仅能检测到结核杆菌，甚至还可以分辨出结核细胞（TB）是否存活。如此一来，医生就能很容易的辨别抗结核药物是否有发挥作用。

根据世界卫生组织的数据，每年将近有100万人感染上肺结核。当肺结核感染者咳嗽时，或者与之交谈时，附近的人吸入带有细菌的微小飞沫，就有可能被传染。在发达国家，医生通过X射线和检查痰（粘液和唾液）样本中细菌的DNA标记物，判断病人是否患上肺结核。但在一些贫穷落后的国家，他们并没有这样的技术和机会。

目前临床的检测叫做光投向抗酸（Zn）试验，这已经是一百年前的技术了。在痰标本表面喷涂染色剂，经过一系列处理，这些染料既可以包裹住载有分歧杆菌的疏水性化合物。但这个测试很缓慢，而且极不敏感，经常容易误诊，因为许多细菌的细胞膜都有疏水性化合物。

Bertozzi和她的同事希望能有一个更好的方法来标记结核细胞。她的团队花了超过十多年的时间来研究不同的生物，包括病原菌，如何将各种各样的糖化合物附着到蛋白质和脂质分子上，如何构建组成细胞膜。通过早期的研究，他们发现，与大部分其他细菌和生物体不同，结核分歧杆菌和他的近亲使用一种被称为海藻糖的糖类化合物，来构建它的细胞膜。于是Bertozzi推测，是不是可以通过这种糖化合物来标记结核细胞？

研究人员设计了一系列不同的海藻糖，将它们标记上DMN荧光染色剂。当荧光剂受到光照时，就会发出绿色的荧光。但是，如果荧光剂被水包围，哪怕是一点点，都不能表现出荧光性。而当被荧光剂标记的海藻糖与细胞膜的脂质结合，此时，糖化合物位于细胞膜双分子层的疏水内侧，水被排除在外，当受到光照时，荧光剂就能表现出荧光性。Bertozzi希望她的团队可以将他们的染料标记的糖化合物应用到结核杆菌检测上，微生物将可以将它们搬运到细胞膜的脂质层，使他们可以发挥作用。而由于死亡的结核细胞和其他大多数生物细胞不能吸收糖化合物，于是也就不能检测到荧光色。也就是说，该方法可以实现在高度多样的痰样本中检测到活的结核杆菌。

研究人员还发现，除了Bertozzi在会议上提到的活分歧杆菌样品可以在显微镜下检测到荧光物质，那些常见的细菌，像大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，都不能检测到荧光物质。更重要的是，活的结核杆菌在吸收到糖化合物后五分钟内就开始微微发光，一个小时之内就可以变成明亮的绿色。相比之下，抗酸（Zn）试验往往需要花费好几个小时，而且通常不能检测出轻微的感染。在另一个标准测试中，将结核蛋白注入人体，医生再对人体进行免疫应答监测，最后表明病毒在人体内可潜伏3天。

Bertozzi和她的同事还与南非威特沃特斯兰德大学的生化学家Bavesh Kana展开了合作。Bavesh Kana为他们提供了疑似感染肺结核病人的痰样本。试验对这些样本进行了测试，结果表明，该方法不仅可以很快的标记活的结核杆菌，还能表现出与DNA研究的密切联系。Bertozzi透露，她和她的同事希望推出这项生化检测的临床试验，以测试它在实际条件下能否成功应用。

“这非常壮观，”圣地亚哥克利普斯研究所化学家Dale Boger在听完Bertozzi的报告后表示。他还补充到，直到今天，肺结核是否抗药的快速检测仍旧是一个比较棘手的问题。

Bertozzi还提到，如果这项技术实现临床应用，它将帮助我们解决很多难题，比如可以帮助医生确定药物是否能够作用，是否能够有效治愈这个最棘手最危险的传染病。