衣原體(Chlamydia)是一類嚴(yán)格在真核細(xì)胞內(nèi)寄生,有獨(dú)特發(fā)育周期,能通過細(xì)菌濾器的原核細(xì)胞型微生物。過去曾被認(rèn)為是病毒,現(xiàn)歸屬于廣義細(xì)菌中的一類微生物。
衣原體的共同特征是:①革蘭陰性,圓形或橢圓形體;②具有細(xì)胞壁,其組成與革蘭陰性菌相似;③有獨(dú)特的發(fā)育周期,行二分裂方式繁殖;④含有DNA和RAN兩類核酸;⑤有核糖體和較復(fù)雜的酶類,能進(jìn)行多種代謝。但缺乏供代謝所需的能量來源,必須利用宿主細(xì)胞的三磷酸鹽和中間代謝產(chǎn)物作為能量來源;⑥對多種抗生素敏感。
衣原體廣泛寄生于人類、哺乳動物及禽類,僅少數(shù)能致病,能引起人類gydjdsj.org.cn/Article/疾病的衣原體主要有沙眼衣原體和肺炎衣原體。目前在發(fā)達(dá)國家中,由衣原體感染所致的性傳播疾病增加很快,生殖道感染的發(fā)病率已超過淋病奈瑟菌感染,成為最常見的性傳播疾病。
根據(jù)衣原體的抗原結(jié)構(gòu)和DNA同源性的特點(diǎn),將衣原體屬(Chlamydiae)分為四個種,包括沙眼衣原體(Chlamydiatrachomatis)、肺炎衣原體(Chlamydiapneumoniae)、鸚鵡熱衣原體(Chlamydiapsittaci)和獸類衣原體(Chlamydiapecorum),彼此間的基本性狀有差異。
第一節(jié) 概述
生物學(xué)性狀
發(fā)育周期與形態(tài)染色 衣原體在宿主細(xì)胞內(nèi)生長繁殖,具有特殊的發(fā)育周期。可觀察到兩種不同的顆粒結(jié)構(gòu):一種是小而致密,稱為原體(elementarybody,EB);另一種是大而疏松,稱為始體(initialbody),也稱為網(wǎng)狀體(reticulatebody,RB)。
原體呈球形、橢圓形或梨形,直徑0.2-0.4?m。普通光學(xué)顯微鏡下勉強(qiáng)可見;電鏡下中央有致密的類核結(jié)構(gòu),有胞壁,是發(fā)育成熟的衣原體。Giemsa染色呈紫色,Macchiavello染色呈紅色。原體具有高度感染性,在宿主細(xì)胞外較為穩(wěn)定,無繁殖能力。當(dāng)進(jìn)入宿主易感細(xì)胞后,細(xì)胞膜圍于原體外形成空泡。原體在空泡中逐漸發(fā)育、增大成為始體。
始體呈圓形或橢圓形,體大,直徑0.5-1?m,電子致密度較低,無胞壁,代謝活潑,以二分裂方式繁殖,在空泡內(nèi)發(fā)育成許多子代原體。最后,成熟的子代原體從破壞的感染細(xì)胞中釋出;再感染新的易感細(xì)胞,開始新的發(fā)育周期。每個發(fā)育周期約為48-72h(圖19-1)。始體是衣原體發(fā)育周期中的繁殖型,不具感染性。Macchiavello染色呈藍(lán)色。
包涵體系指在易感細(xì)胞內(nèi)含繁殖的始體和子代原體的空泡。由于發(fā)育時期不同,包涵體的形態(tài)和大小都有差別。成熟的包涵體含大量的原體。
培養(yǎng)特性 衣原體營專性細(xì)胞內(nèi)寄生。絕大多數(shù)能在6-8d齡雞胚或鴨胚卵黃囊中生長繁殖,并可在卵黃囊膜內(nèi)找到包涵體、原體和始體顆粒。某些衣原體可使小鼠感染,如鸚鵡熱衣原體接種小鼠腹腔;性病淋巴肉芽腫衣原體接種小鼠腦內(nèi)。
衣原體可在某些原代或傳代細(xì)胞株中生長,如HeLa-299、BHK-21、McCoy或HL細(xì)胞株,比雞胚培養(yǎng)更敏感。為提高分離培養(yǎng)陽性率,可將接種標(biāo)本的細(xì)胞離心,促進(jìn)衣原體進(jìn)入細(xì)胞;或先用X線照射細(xì)胞使處于非分裂狀態(tài),以提高其對衣原體的易感性。
抗原結(jié)構(gòu) 根據(jù)細(xì)胞壁的不同成份,可分為屬、種、型特異抗原。
1.屬特異抗原 位于胞壁,為脂多糖,類似革蘭陰性菌的脂蛋白-脂多糖復(fù)合物。用補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)檢測。
2.種特異抗原 大多數(shù)衣原體的種特異抗原位于主要外膜蛋白(majoroutermembraneprotein,MOMP)上,用補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)和中和試驗(yàn)檢測,藉此可鑒別不同種衣原體。
3.型特異抗原 根據(jù)主要外膜蛋白抗原可將每種衣原體分為不同血清型或生物型(biovar)。型特異性差別的分子基礎(chǔ)是由氨基酸可變區(qū)的順序變化決定的。常用檢測的方法是單克隆抗體微量免疫熒光試驗(yàn)。
抵抗力 衣原體對熱和常用消毒劑敏感,在60℃僅能存活5-10min,在-70℃可保存數(shù)年,冷凍干燥可保存30年以上仍有活性。用75%乙醇半分鐘或2%來蘇液5min均可殺死衣原體。紅霉素、強(qiáng)力霉素和四環(huán)素等有抑制衣原體繁殖的作用。
二、致病性與免疫性
致病機(jī)制 衣原體通過創(chuàng)面侵入機(jī)體后,原體吸附于易感的柱狀或杯狀粘膜上皮細(xì)胞并在其中繁殖,也能進(jìn)入單核吞噬細(xì)胞繁殖。細(xì)胞質(zhì)圍繞原體內(nèi)陷形成空泡,稱吞噬體。原體在空泡內(nèi)發(fā)育成網(wǎng)狀體,完成其繁殖過程。細(xì)胞內(nèi)溶酶體如能與吞噬體融合,溶酶體內(nèi)的水解酶則可將衣原體殺滅。衣原體能產(chǎn)生類似革蘭陰性細(xì)菌的內(nèi)毒素毒性物質(zhì),抑制宿主細(xì)胞代謝,直接破壞宿主細(xì)胞。此外,衣原體主要外膜蛋白(MOMP)能阻止吞噬體和溶酶體的融合,從而有利于衣原體在吞噬體內(nèi)繁殖并破壞宿主細(xì)胞。MO會計(jì)資格MP的表位還能突變,在體內(nèi)可以逃避特異性抗體的中和作用而繼續(xù)感染細(xì)胞。在體內(nèi)抗衣原體的免疫應(yīng)答過程中,一方面疾病得以緩解,另方面由T細(xì)胞與感染細(xì)胞的相互作用也會導(dǎo)致免疫病理損傷,產(chǎn)生第IV型超敏反應(yīng)。已有的試驗(yàn)證明經(jīng)小鼠靜脈注入衣原體后,小鼠可出現(xiàn)肺、腸出血和肝壞死,受感染的機(jī)體有炎癥反應(yīng)和遲發(fā)型超敏反應(yīng)。沙眼衣原體或MOMP成分,可促進(jìn)單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-1等細(xì)胞因子,而IL-1是炎癥和瘢痕形成的重要因素,沙眼衣原體感染易生成瘢痕可能與此有關(guān)。
不同的衣原體因MOMP等不同,其致病性不同,有些只引起人類疾患,例如沙眼衣原體中的沙眼亞種、性病淋巴肉芽腫亞種以及肺炎衣原體。有些是人獸共患病原體,例如鸚鵡熱衣原體中部分菌株。有些只引起動物疾病,例如沙眼衣原體中的鼠亞種、鸚鵡熱衣原體中的大多數(shù)菌株和獸類衣原體。人類感染衣原體后出現(xiàn)的衣原體病主要有沙眼、包涵體結(jié)膜炎、泌尿生殖道感染(非淋菌性尿道炎、宮頸炎等)、性病淋巴肉芽腫以及肺炎等。
免疫性 機(jī)體感染衣原體后,體內(nèi)能產(chǎn)生型特異性的細(xì)胞免疫和體液免疫。由MOMP活化的T細(xì)胞可分泌細(xì)胞因子,抑制衣原體包涵體的發(fā)展;特異性中和抗體可以抑制衣原體吸附到宿主細(xì)胞,參與抗衣原體感染的中和作用。但這種免疫力不強(qiáng),因此易造成持續(xù)感染和反復(fù)感染。此外,機(jī)體也可能出現(xiàn)由IV型超敏反應(yīng)造成的免疫病理損傷現(xiàn)象,如性病淋巴肉芽腫等。
第二節(jié) 主要病原性衣原體
一、沙眼衣原體
沙眼衣原體除少數(shù)菌株來自小鼠外,人類是其主要自然宿主。根據(jù)致病力和某些生物學(xué)特性的差別,沙眼衣原體可分為三個亞種,即沙眼生物變種(Biovartrachoma)、性病淋巴肉芽腫亞種(Biovarlymphogranulomavenereum,LGV)和鼠亞種(Biovarmouse)。
(一)沙眼亞種
生物學(xué)特性 圓形或橢圓形,不同發(fā)育階段,大小和染色反應(yīng)不一。原體直徑約0.3?m,中央有致密核質(zhì),Giemsa染色呈紫紅色。網(wǎng)狀體直徑0.5-1?m,核質(zhì)分散,Giemsa染色為深藍(lán)或暗紫色。原體能合成糖原,摻入沙眼包涵體的基質(zhì)組成,故被碘溶液染成棕褐色。
我國學(xué)者湯飛凡(1897-1958)在1955年采用雞胚卵黃囊接種法在世界上首次分離培養(yǎng)出沙眼衣原體,他是世界上發(fā)現(xiàn)重要病原體的第一個中國人,開創(chuàng)了沙眼衣原體的實(shí)驗(yàn)研究工作,F(xiàn)可采用多種傳代細(xì)胞對沙眼衣原體進(jìn)行培養(yǎng)。
采用微量免疫熒光法(MIF)可將沙眼衣原體至少分為18個血清型,其中沙眼生物變種包括A、B、Ba、C、D、Da、E、F、G、H、I、Ia、J和K共14個血清型。LGV生物變種包括L1、L2、L2a和L34個血清型。此外,目前還采用編碼MOMP的結(jié)構(gòu)基因OmpI寡核苷酸測序、OmpI限切酶片段長度多態(tài)性(RFLP)等方法分型。
致病性與免疫性 沙眼亞種主要寄生在人類,無動物儲存宿主。主要引起以下疾。
1.沙眼 由沙眼亞種A、B、Ba和C血清型引起。主要通過眼—眼或眼—手—眼的途徑進(jìn)行直接或間接接觸傳播。沙眼衣原體感染眼結(jié)膜上皮細(xì)胞后,在其中增殖并在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成包涵體,引起局部炎癥。沙眼的早期癥狀是流淚、有粘液膿性分泌物、結(jié)膜充血及濾泡增生。后期出現(xiàn)結(jié)膜瘢痕、眼瞼內(nèi)翻、倒睫以及角膜血管翳引起的角膜損害,影響視力或致盲,是目前世界上致盲的第一位病因。
2.包涵體結(jié)膜炎 由沙眼亞種B、Ba、D、Da、E、F、G、H、I、Ia、J、及K血清型引起。包括嬰兒及成人兩類。前者系嬰兒通過產(chǎn)道時感染,引起濾泡性結(jié)膜炎,其分泌物內(nèi)含大量衣原體。病變類似沙眼,但不出現(xiàn)角膜血管翳,不形成結(jié)膜瘢痕,一般經(jīng)數(shù)周或數(shù)月痊愈。
3.泌道生殖道感染 經(jīng)性接觸傳播引起的非淋菌性泌尿生殖道感染,其中有50%-60%系沙眼衣原體所致,涉及的血清型與包涵體結(jié)膜炎的相同。衣原體感染是男性尿道炎最常見的病因,未經(jīng)治療者多數(shù)轉(zhuǎn)變成慢性,周期性加重,或可合并附睪炎、前列腺炎等。在女性可引起尿道炎、宮頸炎、輸卵管炎、盆腔炎等。衣原體常與淋病奈瑟菌混合感染、淋病奈瑟菌對衣原體繁殖起著激活和促進(jìn)作用。因此在合并淋病奈瑟菌感染者,沙眼衣原體分離陽性率增高。
機(jī)體感染沙眼衣原體后,血清中有特異性抗體,但抗體持續(xù)時間短暫。沙眼病愈合后機(jī)體免疫力不強(qiáng),易再受感染。
微生物學(xué)檢查法 衣原體標(biāo)本的正確采集和運(yùn)送方法十分重要。對急性期沙眼或包涵體結(jié)膜炎患者,以臨床診斷為主。實(shí)驗(yàn)室檢查,可取眼結(jié)膜刮片或眼穹窿部及眼結(jié)膜分泌物作涂片。對泌尿生殖道感染者,由于臨床癥狀不一定典型,因而實(shí)驗(yàn)室檢查很重要,可采用泌尿生殖道拭子或?qū)m頸刮片,少數(shù)取精液或其它病灶部分活檢標(biāo)本,也可以用初段尿離心后涂片。若要作衣原體培養(yǎng),應(yīng)注意標(biāo)本的保存并及時接種到培養(yǎng)細(xì)胞中。采集的標(biāo)本或菌株可加入蔗糖—磷酸鹽—谷氨酸鹽(SPG)培養(yǎng)基,放-70℃冰箱或液氮保存。衣原體標(biāo)本的運(yùn)送常用含抗生素的蔗糖磷酸鹽運(yùn)送培養(yǎng)基。若標(biāo)本在2h內(nèi)接種,檢出陽性率最高;若在24h內(nèi)接種,標(biāo)本可暫時保存在4℃?zhèn)溆谩?BR> 1.直接涂片鏡檢 采用Giemsa、碘液或熒光抗體染色鏡檢,檢查上皮細(xì)胞內(nèi)有無包涵體。
2.分離培養(yǎng) 采用感染組織的刮取物或分泌物,接種雞胚卵黃囊或傳代細(xì)胞。衣原體培養(yǎng)較常用的是經(jīng)放線菌酮處理的單層McCoy細(xì)胞,或HeLa-229細(xì)胞及BHK21細(xì)胞,35℃培養(yǎng)48-72h。用直接免疫熒光法或酶聯(lián)免疫法可以檢測標(biāo)本中的衣原體。
3.核酸檢測 采用多聚酶鏈反應(yīng)(PCR)、連接酶鏈反應(yīng)(LCR)等核酸擴(kuò)增技術(shù)檢測沙眼衣原體,已得到較廣泛應(yīng)用。其中LCR采用4種寡核苷酸探針(即兩對引物),可得到高度的敏感性和特異性診斷。
。ǘ)性病淋巴肉芽腫亞種
生物學(xué)特性 LGV亞種的大小、染色和培養(yǎng)特性均類似沙眼亞種。
引起本病的四個血清型(L1、L2、L2a及L3)與沙眼亞種E型和C型有交叉抗原存在。
致病性與免疫性 人是性病淋巴肉芽腫衣原體的自然宿主,無動物儲存宿主。主要通過兩性接觸在人類傳播。主要侵犯淋巴組織,在男性侵犯腹股溝淋巴結(jié),引起化膿性淋巴結(jié)炎和慢性淋巴肉芽腫,常形成瘺管。在女性侵犯會陰、肛門和直腸,可形成腸皮膚瘺管;也可引起會陰-肛門-直腸狹窄和梗阻。LGV也能引起伴有耳前、頜下及頸部淋巴結(jié)腫大的結(jié)膜炎。
將LGV衣原體接種小鼠或猴腦內(nèi),可引起腦膜腦炎,但對鳥類不能引起感染。
微生物學(xué)檢查法 采集淋巴結(jié)膿腫、膿液、生殖器潰瘍或直腸組織標(biāo)本待檢。LGV標(biāo)本的保存、運(yùn)送以及檢測方法,與沙眼亞種相同。LGV衣原體容易在傳代細(xì)胞培養(yǎng),一般不需要特殊的技術(shù)處理。檢測血清中抗衣原體抗體的血清學(xué)診斷試驗(yàn),在常規(guī)臨床診斷中價值不大,此因性傳播的高危人群多有慢性感染,不易獲得衣原體感染急性期和恢復(fù)期雙份血清進(jìn)行抗體水平的比較。
防治原則 沙眼的預(yù)防重在注意個人衛(wèi)生,不使用公共毛巾、浴巾和臉盆,避免直接或間接的接觸傳染,目前尚無特異的預(yù)防方法。泌尿生殖道衣原體感染的預(yù)防應(yīng)廣泛開展性病知識宣傳,提倡健康的性行為,積極治愈病人和帶菌者。治療藥物可選用磺胺、紅霉素、諾氟沙星等。
二、肺炎衣原體
肺炎衣原體是衣原體屬中的一個新種。只有一個血清型,即TWAR組衣原體。這是根據(jù)最初分離的兩株病原體,即1965年自1名臺灣小學(xué)生眼結(jié)膜分離的一株衣原體(Taiwan-183,TW-183),和1983年自美國大學(xué)生急性呼吸道感染者咽部分離的另一株衣原體(acuterespiratory-39,AR-39),因兩株衣原體的抗原性相同,以這兩株的字頭合并后,稱作TWAR。
生物學(xué)特性 其原體結(jié)構(gòu)、DNA序列、培養(yǎng)特性、血清學(xué)分析以及致病性與其他衣原體均有不同:
1.TWAR的原體平均直徑為0.38?m,在電鏡下呈梨形,并有清晰的周漿間隙,原體中無質(zhì)粒DNA。
2.TWAR株與鸚鵡熱衣原體、沙眼衣原體的DNA同源性<10%,而不同來源的TWAR株都具有94%以上的DNA同源性,其限制性內(nèi)切酶的圖譜相同。
3.TWAR只有一個血清型,外膜蛋白順序分析完全相同,98kDa蛋白為特異性抗原。其單克隆抗體與沙眼衣原體及鸚鵡熱衣原體無交叉反應(yīng)。
4.TWAR株用Hep-2和HL細(xì)胞系較易分離和傳代,但在第一代細(xì)胞內(nèi)很少能形成包涵體。
致病性與免疫性 肺炎衣原體寄生于人類,無動物儲存宿主。TWAR感染系人與人之間經(jīng)飛沫或呼吸道分泌物傳播,亦可在家庭或醫(yī)院等集體場所相互傳染。其擴(kuò)散較為緩慢,潛伏期平均30d左右。TWAR感染具散發(fā)和流行交替出現(xiàn)的特點(diǎn)。在感染人群中流行可持續(xù)6個月左右。
TWAR是呼吸道疾病重要的病原體,主要引起青少年急性呼吸道感染,可引起肺炎、支氣管炎、咽炎和鼻竇炎等。起病緩慢,臨床常表現(xiàn)有咽痛、聲音嘶啞等癥狀,還可引起心包炎、心肌炎和心內(nèi)膜炎。近年來還發(fā)現(xiàn)TWAR與冠狀動脈硬化和心臟病的發(fā)生有關(guān)。采用免疫組化、分子生物學(xué)和電鏡形態(tài)的研究結(jié)果,證實(shí)在冠狀動脈粥樣硬化病灶中存在肺炎支原體。不僅有肺炎支原體類似的梨形結(jié)構(gòu),而且其病理切片用抗肺炎衣原體特異性單克隆抗體處理后呈陽性。有資料表明慢性肺炎衣原體感染及其形成的免疫復(fù)合物,可能是冠心病發(fā)病的一個重要因素,但還需要進(jìn)一步研究。
微生物學(xué)檢查法
1.病原學(xué)檢查 用HL和Hep-2細(xì)胞培養(yǎng)肺炎衣原體較易生長,用McCoy細(xì)胞及其它傳代細(xì)胞分離培養(yǎng)肺炎衣原體較困難,痰標(biāo)本對細(xì)胞有毒性作用,通常取咽拭標(biāo)本或支氣管肺泡灌洗液較好。標(biāo)本最好用膜式濾菌器除去雜菌,不加抗生素。痰液和咽拭均先涂片,再以免疫酶標(biāo)法或直接免疫熒光法檢測肺炎衣原體的存在。
2.抗體測定 目前診斷TWAR感染較敏感的方法,是用微量免疫熒光試驗(yàn)檢測血清中的抗體。分別檢測TWAR的特異性IgM和IgG抗體,有助于區(qū)別近期感染和既往感染,也有利于區(qū)別原發(fā)感染和再感染;凡雙份血清抗體滴度增高4倍或以上;或單份血清IgM抗體滴度≥1:16,或IgG抗體滴度≥1:512,可確定為急性感染。
3.特異性核酸檢測 采用限切酶PstI對TWARDNA酶切后,可以獲得一474bp的核酸片段,這是其它兩種衣原體沒有的DNA片段。采用擴(kuò)增DNA的PCR技術(shù),可以進(jìn)行TWAR特異性核酸片段的檢測。