朱志强:一文了解立克次体
立克次体(rickettsia)是一类微小杆状或球杆状,常呈多形性,革兰氏染色阴性,除少数外仅在宿主细胞内繁殖的微生物。在立克次体目(rickettsiales)中包括立克次体(rickettsia)、巴尔通体(Bartonella)和无形体(anaplasma)3科。它们多寄生于脊柱动物的单核吞噬细胞和血管内皮细胞,以及节肢动物的各种器官;有的与昆虫或其他无脊柱动物处于共生状态。对人类有致病性的立克次体迄今已知20余种,均包含在立克次体科内的立克次体族(Rickettsia)和埃立克体族(Ehrlichia),以及巴尔通体科的巴尔通体属(Bartonella)内。人类罹患大多数立克次体病只是偶然接触到带有自然界节肢动物和哺乳类之间持久循环的立克次体嗜血节肢动物,并遭到其攻击而受传染。Q热传播给人主要是由于疫畜(牛、羊等)排泄物污染尘埃或产生大量微生物气溶胶,人通过呼吸道而感染。可以在无生命人工培养基上生长的巴尔通体,除可使正常人体致病外,常感染免疫功能低下的人群;有的具有鞭毛,既可在脊椎动物的红细胞内或表面寄生,也可在固定的组织细胞中繁殖。还有一部分立克次体目内的成员如有些埃立克体虽不使人致病,但以狗、牛、羊、马等为宿主并引起这些家畜发病。
一、病原
立克次体是一类原核细胞型微生物,较细菌略小,呈多形球杆状,在光学显微镜下即可看到。最小的为柯克斯体,较大者为斑点热群立克次体。革兰氏染色阴性,吉姆萨染色呈紫色,两端染色较深。立克次体的生物学性状接近细菌,有与细菌相似的细胞壁结构,以二分裂法繁殖,同时含有RNA和DNA,有较复杂而不完整的酶系统,对在细胞内浓度高且作用于细胞内结构的多种抗菌药物敏感,故在分类学上仍将立克次体列入细菌门。但普氏立克次体、贝纳柯克斯体等在感染宿主细胞中,早期存在“复制”现象,且绝大多数立克次体需在细胞内繁殖,因此可以认为,立克次体乃介于细菌与病毒间,比较接近对营养苛求的革兰氏阴性杆菌的微生物。立克次体、细菌及病毒之间的主要生物学特性比较见表1。
近年来,随着立克次体分子生物学研究的进展,旧的分类已不能完全反映立克次体目中所有种属的全貌,故根据遗传物质进行新的分类。《伯杰氏系统细菌学手册》(第2版,2005年)将立克次体目微生物分为3科,即立克次体科、无形体科和全孢菌科(Holosporaceae)。与第一版相比,取消了族(tribe)一级分类单元和罗沙利马体属(Rochalimaea)属名,原罗沙利马体属微生物并入巴尔通体科,将巴尔通体科归入根瘤菌目(Rhizobiales);无形体科的血虫体属(附红细胞体,Eperythrozoon)和血巴尔通体属(Haemobartonella)归入支原体目的支原体科,柯克斯体属(Coxiella)和立克次小体属(Rickettsiella)归入军团菌目(Legionellanes);新设东方体属,将第一版列入立克次体科、无形体科中的一些属进行了重新组合。
表1立克次体、细菌及病毒的主要生物学特性比较

为便于临床应用,立克次体属被分为2个生物群:斑疹伤寒群(包括普氏、莫氏立克次体)与斑点热群。斑点热是由病原体为斑点热群立克次体(spotted fever group rickettsia,SFGR)引起的一组经蜱、螨或蚤传播的疾病总称。目前已发现30余种SFGR,证实对人类有致病性的有10余种。
经过重新组合,无形体包括7个属,分别为:立克次体属、恙虫病东方体属、无形体属、埃立克体属、新立克体属、沃巴哈属、全孢菌科。其中无形体属和埃立克体属囊括了立克次体科中通过蜱类传播、感染外周血细胞(粒细胞、单核细胞、红细胞和血小板)的所有病原体。这些病原体引起的新发、再现传染病近年受到高度重视。
从传统意义上讲,通过病原体分离以及分子生物学证据表明中国至少存在10种立克次体病。其中包括流行性斑疹伤寒、地方性斑疹伤寒、恙虫病、北亚蜱传斑点热、黑龙江蜱传斑点热、内蒙古蜱传斑点热、急慢性Q热以及近年新发现的人单核细胞埃立克体病(human monocytic ehrlichiosis,ME)、人粒细胞无形体病(human granulocytic anaplasmosis,HGA),以前也称之为人粒细胞埃立克体病(humangranulocytic ehrlichiosis,HGE)以及巴尔通体病(表2)。
表2人类的主要立克次体病

某些立克次体病如复发型斑疹伤寒、埃立克体病,以及除猫抓病和战壕热外的巴尔通体病等未列入本表内
除贝纳柯克斯体外,大多立克次体对热和化学消毒剂敏感,对低温和干燥有较强耐受力。在室温放置数小时,56℃经30分钟和在4℃水中24小时即失去活力。在0.5%苯酚(石炭酸)或煤酚皂(来苏)中5分钟内即被灭活。贝纳柯克斯体能耐70℃数分钟,在室温中存活1年半,在1%苯酚中可存活24小时。
各种立克次体在节肢动物体内主要寄生于肠壁上皮细胞内,而在温血动物体内则主要在微血管内皮细胞中繁殖。
立克次体有2种主要抗原:一种为可溶性抗原,存在于细胞壁表面的黏液层中,具有群特异性;另一种为外膜抗原,具种特异性。除恙虫病东方体外,立克次体体内大多含有内毒素样物质。
二、流行病学
1.传染源
主要为小哺乳动物(啮齿类)和家畜,而人则是流行性斑疹伤寒和战壕热的唯一或主要传染源。
2.传播途径
媒介绝大多数为节肢动物,如蜱、虱、蚤、螨等。各种立克次体以共生形式存在于节肢动物体内。立氏立克次体、恙虫病东方体、小蛛立克次体等可经卵传代。蜱、螨、虱、蚤等的粪便中均含有病原体,而随粪排出体外;此外,蜱和螨体内的立克次体尚可进入唾液腺和生殖道中。各种立克次体主要经节肢动物叮咬从皮肤进入人体,而贝纳柯克斯体主要从呼吸道进入体内而使人受染。
3.易感者
普遍易感,不同立克次体病的好发人群有较大差别。人感染后可获相当稳固的免疫功能,在立克次体各群内尚存在交叉免疫现象。某些患者临床痊愈后,病原体可依然潜伏体内待机而动,当体内免疫功能相对减弱时即可导致复发,但一般于停药后1~2周内发生,可能与应用氯霉素、四环素类等停药时间过早、疗程过短等因素有关。患流行性斑疹伤寒后数月至数年可在无再感染的情况下复发(称复发型斑疹伤寒),乃一特殊例子。
随着我国人民生活水平的提高和卫生事业的发展,与其他传染病一样,绝大多数立克次体病的流行已基本得到控制,流行性斑疹伤寒、地方性斑疹伤寒、Q热等已很少见,但有些立克次体病,如恙虫病的疫情仍值得重视,因为近年来,南方老疫区经一段沉寂后疫情又有所回升,并发现一些新的疫区或疫源地。目前该病被认为是东南亚地区重要的传染病。
无形体病与埃立克体病是近年来发现的一类重要蜱传立克次体病。对大兴安岭地区蜱咬后发热患者血标本进行检测,结果发现该地区存在人无形体感染人群。2006年10月,中国安徽省发生一起人粒细胞无形体病院内感染暴发流行,与原发患者密切接触的9名患者家属及医务人员在患者大出血抢救过程中感染发病。通过回顾性实验室调查结果显示,在2003—2006年,我国湖北、山东、河南等省均有阳性病例。
三、发病机制与病理
立克次体病除Q热和猫抓病外,其发病机制和病理基本相同,仅程度轻重不同而已,病原体经皮肤侵入后,先在局部淋巴组织或小血管内皮细胞中生长繁殖,并产生初次立克次体血症。而病原体在全身脏器小血管内皮细胞内建立新的感染,大量增殖后导致继发性立克次体血症及各种临床症状,并引起细胞肿胀破裂,血管腔内有不同程度的阻塞和血栓形成。此外,血管周围炎、组织坏死和毛细血管通透性增加,导致了出血、血浆外渗、有效血容量减少,以及DIC、凝血机制障碍、少尿、氯质血症、心肌损害等。暴发型病例的毛细血管扩张,血流瘀滞,而毛细血管的通透性并不增加,体液也未进入血管外间隙中。
基本病理改变部位在血管,伴有全身实质性脏器的血管周围广泛病变,最常见于皮肤、肌肉、心脏、肺和脑。落基山斑点热的病变最显著,最多样化,表现为内皮细胞肿胀、增生和退行性变,常伴有血栓形成、血管腔堵塞。小动脉的肌层细胞肿胀和纤维样变,外膜有单核细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润。血管损伤散布于动脉、静脉和毛细血管,大多数血管床仍保持正常结构。地方性斑疹伤寒、流行性斑疹伤寒和恙虫病的变化与落基山斑点热相似,但血栓少见,累及肌肉更属罕见。
每种立克次体病中都有间质性心肌炎,但落基山斑点热和恙虫病中病变通常更广泛。所有立克次体病在脑中均可发现神经胶质结节,脑组织和心肌中可见微小梗死灶,以斑点热最为常见。
许多立克次体病可伴发立克次体肺炎,这在Q热中更是特征性病理改变。在组织切片中偶可观察到立克次体,用革兰氏染色效果较差,用吉姆萨染色则效果较好。采用免疫荧光技术可识别组织标本中不同的立克次体。
四、临床表现
多数立克次体病临床上可表现为发热、头痛和皮疹三联征,多发于春季和夏季,常有蜱咬、近期野营或职业性暴露病史。立克次体病各自不同的临床特征分述于各节中。
五、实验室检查
用于立克次体病诊断的方法虽有多种,但最常用者仍为外斐试验。其原理为变形杆菌菌体抗原与立克次体有交叉抗原,故可用于立克次体的检测,如O×2与斑点热群、O×19与斑疹伤寒群、O×k与恙虫病东方体。宜取2份或3份血清标本(初入院、第2周和恢复期),滴定效价在1∶160以上者为阳性,有4倍以上升高者则更具诊断意义。外斐试验简便,阳性率为70%~80%,但特异性较差,可与回归热、疟疾、伤寒以及变形杆菌感染等交叉凝集而出现假阳性。而且此反应出现较晚,不能作早期诊断,不能鉴别流行性斑疹伤寒与地方性斑疹伤寒,因此诊断价值有限。特异性与敏感性较好的血清学诊断方法为IFA、ELISA、固相放射免疫测定(solid-phase radioimmunoassay,SPRIA)以及间接血凝试验等检测特异性IgM或IgG,其特异性高,可鉴别流行性斑疹伤寒与地方性斑疹伤寒,而且敏感性高,若检测特异性IgM可用于早期诊断。在欧美,特异性与敏感性高的血清学诊断方法已经代替外斐试验成为实验室诊断的主要方法。此外,免疫电镜、PCR检测也有助于诊断,但临床上应用较少或仅供研究之用。
病原体的分离可采用鸡胚培养、组织培养,或豚鼠、小鼠、大鼠等动物接种。战壕热的病原体可在以血琼脂为基础的培养基上生长。除战壕热病原体和其他巴尔通体之外,其他人类立克次体病病原体的初代分离均采用豚鼠和/或小鼠接种。这些均需要特定设备和技术储备及生物安全3级实验室。由于患者血中立克次体很少,接种和组织培养等方法往往失败,且易导致实验室传播,不宜推广。早期有效的治疗可使抗体产生延迟1周左右,因而必须在发病后4~6周重复血清学检查1次。
六、治疗
多西环素、氯霉素、四环素等对各种立克次体病均有相当疗效。多西环素在国内某些报告中的疗效尤为突出,可使发热和其他症状及早消退,病程明显缩短,病死率大幅度下降。目前一般多以多西环素口服为首选,每次100mg,每天2次,在热退后一般需要再用药3天。对于儿童可选用红霉素,轻症患儿口服阿奇霉素、克拉霉素。体外药敏试验证实,氟喹诺酮类利福平以及新大环内酯类对立克次体有效,但尚缺乏充分的临床验证。β-内酰胺类、氨基糖苷类以及复方磺胺甲𫫇唑对立克次体病无效。
对于确诊的危重患者,对症支持疗法非常重要,重症患者出现呼吸窘迫时可考虑呼吸机辅助呼吸,急性肾功能不全时可考虑透析治疗,同时还要注意纠正贫血与凝血功能障碍。在疗程中采用短期大剂量肾上腺皮质激素治疗的作用不肯定。
七、预防
预防接种大多采用灭活疫苗,有鸡胚疫苗、虱肠疫苗、鼠肺疫苗、幼虱疫苗等,对斑疹伤寒群疾病均有一定成效;可减轻病情、缩短病程,降低病死率和控制当时的流行。Q热灭活疫苗和斑点热灭活疫苗接种也可取得较好效果,且后者对群间各疾病具有交叉保护作用。恙虫病立克次体由于后者对群间各疾病具有交叉保护存在抗原类型多、抗原性弱、难以提纯等问题,因此疫苗接种尚未获得满意效果。
知识来源
人卫知识数字服务体系
作者:朱志强,郑州大学第一附属医院
专家简介
朱志强,主任医师。能熟练诊断和处理创伤重症、休克、脓毒症、多器官功能障碍(MODS)等急危重症。在SCI、中华、核心期刊及国家级期刊上发表论文十余篇,参编专业著作多部。多次获得院级先进个人、校级三育人先进个人等荣誉称号。
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