脈衝式電泳

簡稱 PulseNet，訂定標準化的脈衝式電泳方法，讓各地的實驗室進行 PFGE 後將結果傳送至資料庫，根據圖譜的分析，美國疾管局有機會 可以更加迅速的找到食因性疾病爆發流行的事件。因成效顯著，各國 紛紛開始推動，在網路的協助下，最後促成了國際性的合作，催生了 PulseNet International。在這些國際性的食因性疾病調查中，皆推崇脈 衝式電泳為目前分子分型的黃金標準法，脈衝式電泳可以利用來做跨 國的研究調查，除了它鑑別能力佳以外，也因為跟一般以 PCR 作為 基礎的分子分型法不同，脈衝式電泳不會輕易的被 PCR 機型、試劑、

技術純熟度等差異所影響，其結果相當穩定，可以在不同實驗室甚或 國際間進行比較。臺灣疾管局在 2002 年即開始派員前往美國進行技 術的學習，在 2006 年建立細菌傳染病分子分型監測網，簡稱台灣剝 絲網(PulseNet Taiwan)，此網站主要目的有以下幾點：首先要進行食 因性疾病監測，尤其沙門氏菌感染經常為散發的情形，若無一個集中 分析的機制，很難發現是否為一個流行病學事件；再者是希望建置臺 灣自己本地的細菌性傳染病病原 DNA 指紋圖譜資料庫，除了做病原 監測，若未來有外來菌株引入，也可以藉此做比較及研究；第三則是 臺灣有此平台以後可以與國際接軌，在防疫上互相交流與協助。(邱 等人，2007)

脈衝式電泳的原理為利用電場方向改變，使 DNA 在膠體間泳動，

此方法一開始由哥倫比亞大學 Schwartz 與 Cantor 所建立，後續再經 由不同科學家的努力，發展至今有了穩定的技術與儀器，而此方法也 可以運用在不同的微生物之上。一般電泳只有單一方向的電場，而且 分子大於 30kb 則其泳動速度相差不大，難以在電泳膠中分離出可供 分辨的條帶，但是脈衝式電泳藉由電場方向的變換與脈衝時間的改變，

即可以讓不同大小分子的泳動速度有所差異，再加上長時間的電泳，

最後可以得到能夠作為研究分析的圖譜。因為電泳時間長，會造成緩 衝液溫度上升，因此進行脈衝式電泳時通常會將溫度控制在 14°C，

並且緩衝液溫度較低時，電泳速度慢，會使得結果的條帶較細。

脈衝式電泳利用限制酶來將完整的細菌 genomic DNA 切割成較 小的片段，不同的限制酶會辨認不同的序列做切割，依據菌種的不同，

適用的限制酶也會有所改變，在沙門氏菌最常使用的限制酶為 XbaI，

目前已知可以被廣泛的運用在不同沙門氏菌血清型。但是，在 Zheng 等人的研究中也指出，發現利用原本的限制酶對 Salmonella Enteritidis 鑑別力不足(Zheng et al., 2011)，因此可以看出雖然 XbaI 為沙門氏菌 的脈衝式電泳的首選限制酶，但沙門氏菌血清型數量太多，還是可能 沒辦法適用於每種血清型的分型上。Tenover 在 1995 年提出，利用條 帶數差異去鑑定其流行病學關係，若是條帶數目及分子量大小皆相同 者，分離株則具有相同的基因型，菌株可能是來自於同一個流行病學

事件。若條帶差異在四到六條之間，則之間的基因型可能是相關的 (Tenover et al., 1995)。脈衝式電泳被認定在有疾病爆發時，是一個相 當重要的分型工具，可以協助調查菌株之間的親緣性關係，但是這只 是一個工具，PFGE 圖譜相同不能同等於具流行病學相關性，還需要 配合流行病學背景的調查，才能斷定是否為同一個流行病學事件。