簡介
肺炎鍊球菌簡稱肺炎球菌,在自然界中分布廣泛,可以在5-10%的健康成人及20-40%孩童的鼻咽内發現,在某一些環境,尤其是一些經常與人接觸的地方(如醫院或軍營),可以發現更多的數量。多數不緻病或緻病力很弱,少數緻病力較強,其能否緻病與莢膜有密切關系,因莢膜能抵抗人體内吞噬細胞的吞噬作用而大量繁殖,是細菌性大葉性肺炎的主要病原體。
曆史
作為一種重要的人類病因,肺炎鍊球菌于1880年代已被發現能引緻肺炎,也是體液免疫研究的對象。
肺炎鍊球菌于1926年的最初名字是肺炎雙球菌(學名Diplococcus pneumonia),因它在革蘭氏染色中的特征。
1974年,因它在液體媒介中鍊的長成,而被重新命名為肺炎鍊球菌。因它是肺炎的病原因子,一般都會稱它為肺炎球菌。
生物學性狀
形态
染色革蘭染色陽性,菌體呈矛頭或瓜籽仁狀,直徑約1um,常以鈍端相對、尖端向外成雙排列,無鞭毛,無芽孢。在機體内或含血清的培養基上有較厚的莢膜,人工培養後莢膜逐漸消失。革蘭染色時莢膜不着色,表現為菌體周圍透明環。菌體衰老時,或由于自溶酶的産生将細菌裂解後,可呈革蘭染色陰性。
培養特性
需氧或兼性厭氧。營養要求較高,最适溫度為37℃,最适pH7.4—7.8,在血液或血清的培養基中才能生長,形成細小圓形、隆起、表面光滑、灰白色、濕潤并有草綠色溶血環的菌落,與甲型溶血性鍊球菌很相似。
若孵育時間大于48h,肺炎鍊球菌産生的自溶酶,使菌體逐漸溶解,菌落中央下陷呈臍狀。在血清肉湯中,初期呈混濁生長,稍久細菌的自溶酶使細菌自溶,培養液漸變澄清。
生化反應
可分解葡萄糖、麥芽糖、乳糖、蔗糖等,産酸不産氣。對菊糖發酵反應不一,大多數新分離株為陽性,故菊糖在鑒别肺炎鍊球菌與甲型溶血性鍊球菌時僅作參考。肺炎鍊球菌自溶酶可被膽汁或膽鹽激活,使細菌加速溶解,故常用膽汁溶菌試驗與甲型鍊球菌區别。
抗原構造與分型
1、莢膜多糖抗原:存在于肺炎鍊球菌莢膜中。根據莢膜多糖抗原性的不同,可将肺炎鍊球菌分為84個血清型,分别以1、2、3、4等表示之,個别型還可分成不同的亞型,如7A、7B、7C和7D亞型。其中有20多個型别可引起疾病,以1-3型緻病力較強。
2、菌體抗原
(1)、多糖:存在于肺炎鍊球菌細胞壁中,為各型菌株所共有,具有種特異性。C多糖可被血清中C-反應蛋白沉澱。在Ca2+存在時,C多糖可與血清中一種稱為C反應蛋白(CRP)結合,激活補體,促進吞噬細胞的吞噬功能。正常人血清中CRP含量極微。當急性炎症時含量劇增,故用C多糖來檢測CRP對活動性風濕病及急性炎症性疾病的診斷有一定意義。
(2)、M蛋白型特異抗原。
抵抗力
較弱,加熱56℃15-30min即被殺死。對一般消毒劑敏感,在3%苯酚或0.1%升汞溶液中1—2min即死亡,對肥皂也很敏感。有莢膜的肺炎球菌在幹痰中可存活1—2個月。對青黴素、紅黴素、林可黴素等敏感。
流行病學
傳播途徑
通過人傳人的飛沫感染而傳播。
易感人群
任何人,皆可被肺炎鍊球菌感染,但以下3類人士特别容易受到侵襲:
65歲以上人士;
5歲以下兒童,特别是2歲以下的幼童;
高危人群,如長期病患者等。
以年齡層論,受肺炎鍊球菌侵襲,引緻侵犯性肺炎鍊球菌疾病的最高危者,是5歲以下的小兒,特别是2歲以下的幼童。一旦受到侵襲,死亡率最高的是年長的老人家及有長期病患的高危人群。
中國2011年婦幼衛生事業發展報告指出,肺炎位列中國五歲以下兒童死因的第二位,在重症肺炎中,約有50%是由肺炎鍊球菌引起的。肺炎鍊球菌不僅是小兒肺炎的主要“元兇”,也是引起肺炎死亡的重要病原。嬰兒從6月齡起母傳抗體逐漸消失,因此6月齡到2歲是兒童侵襲性肺炎鍊球菌性疾病發病率最高的時期。
流行季節
季節性肺炎鍊球菌感染最常發生在冬季和初春,這個時段也正是傷風感冒等上呼吸道感染的高峰期。
緻病性
緻病物質
1、莢膜:是肺炎鍊球菌主要的緻病因素。有莢膜的肺炎球菌可抵抗吞噬細胞的吞噬,有利于細菌在宿主體内定居并繁殖。
2、肺炎鍊球菌溶血素:高濃度時對實驗動物有緻死性。對人的緻病機制尚待确定。
3、紫癜形成因子:注入家兔皮内,可産生紫癜及出血點并伴有内髒出血。紫癜形成因子與人類肺炎球菌感染間的關系尚不明确。
4、神經氨酸酶:在新分離株中發現,能分解細胞膜糖蛋白和糖脂的N-乙酰神經氨酸,與肺炎鍊球菌在鼻咽部和支氣管黏膜上定植、繁殖和擴散有關。
所緻疾病
1、主要引起人類大葉性肺炎:
大葉性肺炎主要是由肺炎鍊球菌引起,此菌存在于正常人鼻咽部,當呼吸道的防禦功能減弱,機體抵抗力降低時,易緻細菌侵入肺泡而發病。
2、其他疾病
肺炎鍊球菌還會導緻不同種類的疾病,包括有急性鼻窦炎、中耳炎、腦膜炎、骨髓炎、膿毒性關節炎、心内膜炎、腹膜炎、心包炎、蜂窩組織炎及腦膿腫。
緻病機理
該菌常寄居在正常人口腔及鼻咽部,一般不緻病,隻形成帶菌狀态。但當機體免疫力下降時可緻病。臨床症狀為突然發病,高熱、寒戰、胸膜劇烈疼痛、咳鐵鏽色痰。10%—20%的患者可于高熱期伴發菌血症。
其病理表現主要是最初肺泡内有大量纖維蛋白滲出液,繼之是紅細胞和白細胞向肺泡内滲出,最終導緻病變部位肺組織實變。病變通常僅累及單個肺葉,故稱為大葉性肺炎。肺炎鍊球菌也可侵入機體其他部位,引起胸膜炎、中耳炎、乳突炎、心内膜炎及化膿性腦膜炎等,尤其是呼吸道病毒感染者或嬰幼兒、老年體弱者。
免疫性
肺炎鍊球菌感染後,機體可建立較牢固的型特異性免疫,故同型病菌的二次感染少見。其機制主要是機體在發病後5—6天,可産生莢膜多糖型特異抗體,與莢膜結合後,肺炎鍊球菌易被機體吞噬細胞吞噬殺滅;補體在清除病原菌過程中亦有調理作用,當抗原抗體複合物與補體結合後,可增強吞噬細胞對病原菌的吞噬。
1、4和25型莢膜多糖尚能直接激活補體的旁路途徑,這在特異性抗體未産生前,對入侵病菌的殺滅具有重要意義。
微生物學檢查
标本
根據感染部位不同采取不同标本,如痰液、膿液、血液、腦脊液等。
直接塗片鏡檢
對痰、膿或腦脊液沉澱物标本,可塗片進行革蘭染色鏡檢,若發現典型的成雙排列、有莢膜的革蘭陽性球菌,結合臨床症狀可做初步診斷。
分離培養與鑒定
将痰或膿液直接接種于血瓊脂平闆上,37℃孵育24h後,挑選溶血的可疑菌落做進一步鑒定。血液及腦脊液先在血清肉湯培養基中增菌後,接種到血瓊脂平闆上分離培養并鑒定。
1、與其他緻病菌鑒别
肺炎鍊球菌的鑒定主要應與甲型溶血性鍊球菌鑒别。其中以膽汁溶菌試驗、菊糖發酵和奧普托辛試驗最為常用。必要時可做小鼠毒力試驗。在上述試驗中,肺炎鍊球菌均為陽性,而甲型溶血性鍊球菌為陰性。
2、肺炎鍊球菌型别鑒定
(1)莢膜腫脹試驗:亦稱為Quellug試驗。新鮮标本懸液與等量不稀釋的肺炎球菌分型診斷血清混合後,覆以蓋玻片,油鏡下觀察。标本中肺炎球菌若與同型免疫血清相遇,莢膜将顯著增大。
(2)凝集試驗:将可疑肺炎球菌與已知标準分型血清做玻片凝集試驗,若細菌凝集成堆,為同型肺炎球菌。
防治原則
多價肺炎鍊球菌莢膜多糖疫苗對預防肺炎鍊球菌感染有較好效果。21世紀初,這種多價疫苗已包括肺炎鍊球菌的23個型。對肺炎鍊球菌感染的治療,因人群肺炎鍊球菌感染的菌型在不斷變遷。且耐藥菌株日益增多,因此需加強肺炎鍊球菌的菌型監測,在治療前做常規藥物敏感試驗,根據藥敏試驗,選用敏感的抗生素(如青黴素、林可黴素、四環素等)。