醫(yī)學微生物學-授課講稿:第十八章 立克次體

第十八章 立克次體

　   一、概述　

立克次體（rickettsia)是一類嚴格細胞內(nèi)寄生的原核細胞型微生物，其生物學性狀如形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學組成及代謝方式等方面與細菌類似。立克次體是引起斑疹傷寒、恙蟲病、Q熱等傳染病的病原體，它的命名主要是為了紀念在研究斑疹傷寒時不幸感染而獻身的美國病理學家Howard Taylor Ricketts和捷克科學家Von prowazek。

立克次體病多數(shù)是自然疫源性疾病，呈世界性或地方性流行，人類多因節(jié)肢動物吸血時而受到感染。流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒和Q熱在世界各地均有發(fā)生；其中，在我國發(fā)現(xiàn)的立克次體病主要有斑疹傷寒、Q熱和恙蟲病等。

　　二、分類

　立克次體目中對人類致病的有五個屬，包括立克次體屬（Rickettsia)、柯克斯體屬（Coxiella)、東方體屬（Orientia)、埃立克體屬（Ehrlichia)和巴通體屬（Bartonella)。其中立克次體屬又可分成二個生物型：斑疹傷寒群和斑點熱群。原有的恙蟲病群已另立為東方體屬，巴通體屬：五日熱巴通體；漢賽巴通體。關于各屬所致疾病、傳播媒介及其儲存宿主見P239。

近年來，隨著立克次體分子生物學研究的迅速發(fā)展（如16SrRNA序列分析，全DNA或基因片段分析等)，原有的立克次體分類已不能準確反映立克次體目、科和各種屬的面貌，代之而起的是根據(jù)基因組對立克次體進行新的分類。

三、立克次體的共同特點

1、體積小，介于細菌與病毒之間，形態(tài)為球桿狀或桿狀，革蘭染色為陰性；

2．由于其酶系統(tǒng)不完善，缺乏細胞器，因此必須寄生在細胞內(nèi)，以利用宿主的一些酶和細胞器合成自己所需要的物質(zhì)，主要以二分裂方式繁殖。

3．象細菌一樣，有DNA和RNA兩類核酸，而我們后面要講的病毒則只含有一種DNA或RNA。

4．與節(jié)肢動物關系密切，寄生在吸血節(jié)肢動物體內(nèi)，使其成為寄生宿主，或為儲存宿主，或同時為傳播媒介。

5．大多是人獸共患病的病原體。

6．對多種抗生素敏感，但黃胺藥則可刺激其增值。

四、生物學性狀

形態(tài)與染色：立克次體為多形態(tài)性，球桿狀或桿狀；革蘭染色陰性，但著色不明顯，常用Giemsa法染色，立克次體被染成紫色或藍色。

結(jié)構(gòu)與抗原構(gòu)造　普氏立克次體具有細胞壁和細胞膜，其結(jié)構(gòu)與革蘭陰性菌相似。細胞壁由肽聚糖、蛋白質(zhì)多糖和外膜組成，其脂類含量比一般細菌更高。細胞壁外有脂多糖，外層有由多糖組成的微莢膜樣黏液層。微莢膜樣黏液層與立克次體粘附宿主細胞及抗吞噬有關，因此，與其致病性相關。。立克次體細胞膜為類脂雙分子層，含大量磷脂。細胞質(zhì)內(nèi)有核糖體（由30S和50S兩個亞單位組成)，核質(zhì)內(nèi)有雙鏈DNA，但無核仁和核膜。

立克次體有兩類抗原，一為群特異性抗原，與細胞壁表層的脂多糖成分有關，系可溶性抗原，耐熱。另一為種特異性抗原，與外膜蛋白有關，不耐熱。但恙蟲病立克次體的細胞壁結(jié)構(gòu)和抗原成分不同，無粘液層，無微莢膜，無肽聚糖和脂多糖，故恙蟲病立克次體現(xiàn)另立為東方體屬。

斑疹傷寒等立克次體的脂多糖與變形桿菌某些菌株（如OX19、OX2等)的菌體抗原有共同的抗原成分。由于變形桿菌抗原易于制備，其凝集反應結(jié)果又便于觀察，因此臨床檢驗中常用這類變形桿菌代替相應的立克次體抗原進行非特異性凝集反應，這種交叉凝集試驗稱為外斐反應（Weil-Felixreaction)，用于檢測人類或動物血清中有無相應抗體，供立克次體病的輔助診斷。

培養(yǎng)特性　大多數(shù)立克次體為專性細胞內(nèi)寄生，只能在活的細胞內(nèi)生長，以二分裂方式繁殖，繁殖一代需時約6~10h。但五日熱巴通體可在無細胞培養(yǎng)基中生長。

培養(yǎng)立克次體常用的方法有動物接種、雞胚接種和細胞培養(yǎng)。動物接種是最常用的方法，采用豚鼠、小鼠可對多種病原性立克次體進行繁殖。雞胚卵黃囊常用于立克次體的傳代。目前常用的組織培養(yǎng)系統(tǒng)有雞胚成纖維細胞，L929細胞和Vero單層細胞，孵育最適溫度為37℃。

注意：在感染的宿主細胞內(nèi)立克次體排列不規(guī)則，不同種的立克次體在細胞內(nèi)分布的位置各異，此特點可供初步識別。例如普氏立克次體在細胞質(zhì)內(nèi)分散存在；恙蟲病立克次體多在細胞質(zhì)近核處成堆排列；斑點熱立克次體可在細胞質(zhì)內(nèi)和核內(nèi)生長；Q熱柯克斯體在細胞質(zhì)空泡（吞噬溶酶體)內(nèi)繁殖；而五日熱巴通體卻粘附于細胞外表面生長繁殖。

抵抗力：多數(shù)立克次體對熱敏感（貝納柯克斯體耐熱，需100℃，10min才能殺死)，耐低溫和干燥，因此在干的虱和蚤的糞便中能存活較長時間。對四環(huán)素和氯霉素等抗生素敏感，但黃胺藥則可刺激其增值。

　五、致病性與免疫性
　　感染途徑　　人類感染立克次體主要通過節(jié)肢動物如人虱、鼠蚤、蜱或螨的叮咬而傳播。人虱、鼠蚤在叮咬處排出含有立克次體的糞便而污染傷口侵入人體；另外，以蜱、螨作為傳播媒介的立克次體則直接通過叮咬處進入人體；Q熱立克次體的傳播可經(jīng)接觸、呼吸道或消化道途徑感染人類。

致病物質(zhì)　　立克次體的致病物質(zhì)主要有內(nèi)毒素和磷脂酶A兩類。立克次體內(nèi)毒素的主要成分為脂多糖，具有腸道桿菌內(nèi)毒素相似的多種生物學活性，如致熱原性，損傷內(nèi)皮細胞，致微循環(huán)障礙和中毒性休克等。磷脂酶A能溶解宿主細胞膜或細胞內(nèi)吞噬體膜，以利于立克次體穿入宿主細胞并在其中生長繁殖。此外立克次體表面的微莢膜樣粘液層結(jié)構(gòu)有利于粘附到宿主細胞表面和抗吞噬作用，增強其對易感細胞的侵襲力。

立克次體侵入皮膚后與宿主細胞膜上的特異受體結(jié)合，然后被吞入宿主細胞內(nèi)。（不同立克次體在細胞內(nèi)有不同的增殖過程。普氏立克次體在吞噬體內(nèi)，依靠磷脂酶A溶解吞噬體膜的甘油磷脂而進入胞質(zhì)，并進行分裂繁殖，大量積累后導致細胞破裂。立氏立克次體通過絲狀偽足（filopodia)離開細胞；恙蟲病立克次體通過出芽方式釋放；柯克斯體則主要在有吞噬溶酶體性質(zhì)的膜性液泡中生長，然后使細胞破裂和釋放柯克斯體；五日熱巴通體在細胞表面生長釋放)。

立克次體經(jīng)節(jié)肢動物如人虱、鼠蚤、蜱或螨的叮咬后，人虱、鼠蚤在叮咬處排出含有立克次體的糞便而污染傷口侵入人體；另外，以蜱、螨作為傳播媒介的立克次體則直接通過叮咬處進入人體；Q熱立克次體的傳播可經(jīng)接觸、呼吸道或消化道途徑感染人類。立克次體侵入皮膚后與宿主細胞膜上的特異受體結(jié)合，然后被吞入宿主細胞內(nèi)。立克次體先在局部淋巴組織或小血管內(nèi)皮細胞中增殖，產(chǎn)生初次立克次體血癥。再經(jīng)血流擴散至全身器官（腦、肺、胃、腎臟等)的小血管內(nèi)皮細胞中繁殖后，大量立克次體釋放入血導致第二次立克次體血癥。

立克次體損傷血管內(nèi)皮細胞，引起細胞腫脹、組織壞死和血管通透性增高，導致血漿滲出，血容量降低以及凝血機制障礙、DIC等。在體內(nèi)細胞因子（如IFN-?等)和CTL的作用下，立克次體感染的宿主細胞被溶解。不同種類的立克次體的致病特點有所不同，但其基本病理改變部位在血管，主要病變是血管內(nèi)皮細胞大量增生，血栓形成以及血管壁有節(jié)段性或圓形壞死等。此外還伴有全身實質(zhì)性臟器的血管周圍廣泛性病變，常見于腦、肺、胃和腎等，可分別引起腦炎、肺炎、及惡心, 嘔吐等胃不適癥狀, 感染立克次體后，體內(nèi)可形成抗原抗體免疫復合物，進而加重病理變化及臨床癥狀。嚴重者可因心、腎衰竭而死亡。另外，由立克次體產(chǎn)生的內(nèi)毒素等毒性物質(zhì)也隨血流波及全身，引起毒血癥。

所致疾病　　由立克次體引起的疾病統(tǒng)稱為立克次體病。不同的立克次體所引起的疾病各不相同，主要包括斑疹傷寒、恙蟲病、Q熱、埃里希體病、巴通體病以及貓抓病等（表18-1)。
　　免疫性　　立克次體是嚴格細胞內(nèi)寄生的病原體，故體內(nèi)抗感染免疫以細胞免疫為主，體液免疫為輔。細胞免疫方面：CTL能溶解殺傷感染立克次體的血管內(nèi)皮細胞，另外，由細胞免疫產(chǎn)生的細胞因子，有激活、增強巨噬細胞殺滅細胞內(nèi)立克次體的作用。體液免疫方面：機體感染后產(chǎn)生的群和種特異性抗體，有促進巨噬細胞的吞噬及中和毒性物質(zhì)的作用。病后可獲得較強的免疫力。

六、診斷與防治

微生物學檢查法　　因立克次體特別容易引起實驗室感染，必須嚴格遵守實驗室操作規(guī)程，注意防止感染事故的發(fā)生。
　　1．標本的采集　　一般在發(fā)病初期或急性期和應用抗生素前采集病人的血液以供病原體分離或作免疫學試驗，否則很難獲得陽性分離結(jié)果。流行病學調(diào)查時，尚需采集野生小動物和家畜的器官，以及節(jié)肢動物等。血清學試驗需采集急性期與恢復期雙份血清，以觀察抗體滴度是否增長。

2．分離培養(yǎng)　　由于檢材中立克次體含量較低，直接鏡檢意義不大�？蓪�檢材（血液、血塊或其他組織懸液)接種至易感動物腹腔。除恙蟲病立克次體和小株立克次體接種小鼠外，其他均用雄性豚鼠分離。若接種后豚鼠體溫>40℃，同時有陰囊紅腫，表示有立克次體感染，應進一步將分離出的毒株應進行雞胚或細胞培養(yǎng)，并且經(jīng)免疫熒光試驗加以鑒定。
　　3．血清學試驗　　非特異性外斐反應是用普通變形桿菌的菌株抗原代替立克次體抗原檢測患者血清中有無立克次體抗體的凝集試驗。如滴度≥1:160或隨病程延長而血清滴度增長≥4倍，為陽性反應。流行性和地方性斑疹傷寒、恙蟲病患者可出現(xiàn)陽性反應。由于該試驗為非特異性，必須同時結(jié)合流行病學和臨床癥狀才能作出正確診斷。

此外，還可以采用ELISA法或免疫熒光法檢測血清中特異抗體。
　 防治原則　　預防立克次體病的重點是控制和消滅其中間宿主以及儲存宿主，如滅鼠、殺滅媒介節(jié)肢動物等。另外，要注gydjdsj.org.cn意改善生活條件，講究衛(wèi)生以加強個人防護，能有效的防止斑疹傷寒、恙蟲熱、斑點熱的流行。
　　特異性預防方面，目前多采用經(jīng)γ射線輻射的全細胞滅活疫苗，如預防斑疹傷寒的鼠肺疫苗、雞胚疫苗等。立克次體重組的變異性外膜蛋白（variableouter-membraneprotein,VOMP)是候選的亞單位疫苗，正在預試階段。
　　氯霉素、四環(huán)素類抗生素（包括強力霉素)對各種立克次體均有效，可使病程縮短，病死率明顯下降。但病原體徹底清除或病人的健康恢復主要依賴于人體的免疫功能，特別是細胞免疫功能狀況。應注意磺胺類藥物不能抑制立克次體生長，反而會促進其繁殖作用。

第一節(jié)　　普氏立克次體

　普氏立克次體是流行性斑疹傷寒（又稱虱傳斑疹傷寒)的病原體。病人是唯一傳染源，體虱是主要傳播媒介，傳播方式為虱-人-虱。虱叮咬病人后，立克次體進入虱腸管上皮細胞內(nèi)繁殖。當受染虱再去叮咬健康人時，立克次體隨糞便排泄于皮膚上，進而可從搔抓的皮膚破損處侵入體內(nèi)。此外，立克次體在干虱糞中能保持感染性達二個月左右，可經(jīng)呼吸道或眼結(jié)膜使人感染。

該病的流行多與生活條件的擁擠、不衛(wèi)生有關，因此多發(fā)生于戰(zhàn)爭、饑荒及自然災害時期。
　　人感染立克次體后，經(jīng)兩周左右的潛伏期驟然發(fā)病，主要癥狀為高熱、頭痛、皮疹，有的伴有神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)或其它臟器損害。

病后免疫力持久，與斑疹傷寒立克次體感染有交叉免疫。

第二節(jié)　　斑疹傷寒立克次體

斑疹傷寒立克次體是地方性斑疹傷寒（又稱鼠型斑疹傷寒)的病原體。其大小、形態(tài)與染色、抗原構(gòu)造、培養(yǎng)特性等方面均與普氏立克次體相似。鼠是主要儲存宿主，傳播媒介主要是鼠蚤或鼠虱，感染的自然周期是鼠-蚤-鼠。鼠蚤叮吮人血時，可將立克次體傳染給人。帶有立克次體的干燥蚤糞有可能經(jīng)口、鼻、眼結(jié)膜進入人體而致病。

該病的臨床癥狀與流行性斑疹傷寒相似，但發(fā)病緩慢、病情較輕，很少累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心肌等。

第三節(jié)  恙蟲病立克次體

　　恙蟲病立克次體是恙蟲病的病原體。主要流行于東南亞、西南太平洋島嶼，因此又稱東方立克次體（R.orientalis)。國內(nèi)主要見于東南和西南地區(qū)。
　　恙蟲病是一種自然疫源性疾病，主要流行于嚙齒動物。野鼠和家鼠感染后多無癥狀，但體內(nèi)長期保留病原體，故為主要傳染源。此外，兔類、鳥類等也能感染或攜帶恙螨而成為傳染源。
　　恙螨是傳播媒介，又是儲存宿主。恙蟲病立克次體寄居在恙螨體內(nèi)，可經(jīng)卵傳代。

立克次體借助恙螨的叮咬而在鼠間傳播。

恙螨幼蟲叮咬人時，立克次體侵入人體，叮咬處先出現(xiàn)紅色丘疹，成水皰后破裂，潰瘍處形成黑色焦痂，是恙蟲病特征之一。

病原體在局部繁殖后經(jīng)淋巴系統(tǒng)入血循環(huán)，產(chǎn)生立克次體血癥。病原體釋出的毒素，可引起發(fā)熱、皮疹，全身淋巴結(jié)腫大及各內(nèi)臟器官的病變。
　　病后有較持久的免疫力。

第四節(jié) 貝納柯克斯體

　貝納柯克斯體又稱Q熱柯克斯體，是引起Q熱的病原體（queryfever,疑問熱，指最初不明病因的發(fā)熱)。在感染的宿主細胞內(nèi)立克次體排列不規(guī)則，不同種的立克次體在細胞內(nèi)分布的位置各異，對于貝納柯克斯體而言，主要在細胞空泡（吞噬溶酶體)中繁殖

隨著分子生物學技術的發(fā)展，目前對貝納柯克斯體的基因組研究比較深入，發(fā)現(xiàn)其基因組的分子量為1.04×10⁹Da，含1.6×10⁶bp，約為大腸埃希菌的1/3，且近年來已分離出與編碼立克次體代謝酶有關（如PyrB、gitA、sdhCDAB基因)，或與編碼表面抗原有關（chtpA、tpB、ComI基因)，或與編碼毒力因子有關（Sod、Mucz、CbbE、Cbmip、dnaJ、qrsA基因)，共達13個之多，。此外，在貝納柯克斯體中還發(fā)現(xiàn)了4種不同的質(zhì)粒，分別為36kbQpHI、39kbQpRS、33.5kbQpDV和51kbQPDG，其功能尚未闡明。

貝納柯克斯體存在著抗原相的變異現(xiàn)象，這主要是為適應不同宿主而表現(xiàn)出兩相抗原性，其中主要是LPS變異。從人、動物或蜱體內(nèi)新分離的立克次體為I相，含完整的抗原組份，具光滑Lps（LpsI)，毒力強。若經(jīng)人工傳代后則成為含粗糙Lps(LpsII)的II相弱毒株。如用第Ⅱ相貝納柯克斯體感染動物，則又可變異為I相。

沙門氏菌的H抗原可分為第Ⅰ相和第Ⅱ相兩種。第Ⅰ相特異性高，又稱為特異相，第Ⅱ相特異性低，可為多種沙門氏菌共有，又稱為非特異相。

 貝納柯克斯體的抵抗力最強，抵抗力大于一般無芽胞細菌，耐熱，需100℃、10min才能殺死。且耐干燥，能在蜱干糞中可存活一年以上。  

Q熱的傳染源主要是受染的牛、羊等家畜，在動物間的傳播是以蜱為傳播媒介并可經(jīng)卵傳代。蜱除了是傳播媒介外，也是寄生宿主和儲存宿主，因貝納柯克斯體可在蜱內(nèi)長期存活。動物感染后多無癥狀，但乳汁、尿、糞中可長期帶有病原體，因而是主要的傳染源。人類主要經(jīng)消化道或呼吸道接觸等途徑而感染。

Q熱的臨床癥狀主要有發(fā)熱、頭痛、肌肉疼痛等，部分嚴重病例可并發(fā)心包炎、心內(nèi)膜炎及精神、神經(jīng)等癥狀。
　　病后有一定免疫力，以細胞免疫為主。
　　預防應著重防止家畜的感染，對乳制品嚴格消毒。對易感人群可接種用I相菌株制成的滅活疫苗或減毒活疫苗。對牛、羊也可采用疫苗接種。

第五節(jié)  漢賽巴通體

　漢賽巴通體是貓抓病（catscratchdisease,CSD)的主要病原體。革蘭陰性小桿菌，由臨床新鮮標本中分離的漢賽巴通體有菌毛，而經(jīng)實驗室傳代后可失去菌毛。其生化反應不活潑，不發(fā)酵各種糖類。傳染源主要為貓和狗，尤其是幼貓。90%以上的患者與貓或狗有接觸史，或者有被貓或狗抓傷、咬傷的歷史，貓口腔、咽部的病原體經(jīng)傷口或通過其污染的毛皮、腳爪侵入而傳播，多發(fā)于學齡前兒童及青少年。

由于近年來國內(nèi)外養(yǎng)寵物者增多，因此貓抓病病例增加。病原體從抓傷處進入體內(nèi)，局部皮膚出現(xiàn)丘疹或膿皰，繼而發(fā)展為以局部引流淋巴結(jié)腫大為特征的臨床綜合征，出現(xiàn)發(fā)熱、厭食、肌痛、脾腫大等癥狀。常見的臨床并發(fā)癥是結(jié)膜炎伴耳前淋巴結(jié)腫大（Parinaud眼淋巴腺綜合征)，系貓抓病的重要特征之一。
　　漢賽巴通體和五日熱巴通體還可引起桿菌性血管瘤—桿菌性紫癜（bacillaryangiomatosis-bacillarypeliosis,BAP)。BAP多發(fā)生于免疫功能受到嚴重損害者，如HIV感染者、腫瘤或器官移植的病人，其主要表現(xiàn)為皮膚損害和內(nèi)臟器官小血管增生。桿菌性血管瘤可發(fā)生在體內(nèi)任何實質(zhì)性器官，而桿菌性紫癜則多見于肝臟、脾臟。

預防方面尚無特異性措施。與貓、狗接觸時避免被抓傷或咬傷，若被抓、咬傷后，可用碘酊局部涂抹。應對寵物進行定期檢疫，對已感染的寵物進行殺滅�？刹捎�環(huán)丙沙星、紅霉素、利福平等治療感染貓或病人。