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基本解释

  嗜肺军团菌(legionella pneumophila)为军团菌属的短小球杆菌,又名退伍军人杆菌,主要存在与温暖潮湿的自然环境,在人工供水系统中分布广泛,是引发军团病的主要致病菌。

  嗜肺军团菌 - 发现历史

  1976年,美国一退伍军人组织宾夕法尼亚州军团在费城召开会时暴发了一次肺炎流行,有221人发病,造成34人死亡。当时病因不明,被称为军团病。1977年分离到本病的病原体,次年命名为军团病杆菌,简称军团菌,或称退伍军人杆菌,属军团菌科军团菌属(Legionella),其中最常见病原体为嗜肺军团菌(占病例的85%-90%),嗜肺军团菌占又可分为三个亚种(subspecies),共有十四个血清型。

  中国于1982年发现首例患者并分离出第一株嗜肺军团菌,后国内发现的病例增多,已受到普遍关注。

  除了感染人类外,美国、英国、加拿大、荷兰、瑞典、西班牙等30多个国家和地区相继报道了军团菌病在马、牛、羊、猪、犬等动物中的发生和流行。据报道,中国沈阳、成都地区部分畜禽的血清学调查,牛、羊、猪、鸡、鸭、鹅、狗均检出不同程度军团菌病阳性抗体,感染率为103%~55.5%。

  嗜肺军团菌 - 生物学特征

  嗜肺军团菌(legionella pneumophila)不抗酸,无孢子,无荚膜,类似于杆菌。不能分解明胶、糖类或是尿素,同时,不可参加酵解反应。嗜肺军团菌无色,也非自身荧光。氧化酶与过氧化氢酶测试阳性。β-内酰胺酶阳性。

  专性需氧,在自然界可长期存活,如在蒸馏水中可存活100天以上,污水中可存活一年,对热和一般消毒剂敏感。

  在一般培养基上不生长,可在含有磷酸铁和L-半胱氨酸的F-G琼脂培养基,或缓冲的活性炭酵母提出物(BCYE)琼脂培养基上、在pH6.0~6.9、35℃含2.5%CO2的空气中缓慢生长,菌落特征为灰白色,菌落细小,有棕褐色素沉着,有光泽,湿润,圆形,凸起,并有特殊臭味。

  革兰氏染色不明显,多用镀银法或Giemsa法染色。 虽然是革兰氏阴性的有机体,但它巨大的感染力是来自于它独特的细胞外膜小叶上包含有脂多糖抗原。

  嗜肺军团菌 - 分布范围

  最早在部队室内密闭的环境被发现。这种细菌产生在自然环境中,在温水里及潮热的地方蔓延。嗜肺军团菌于摄氏五至五十度生存,而在温水(摄氏二十五至四十度)最为活跃,亦是引致嗜肺军团病症的主要根源。

  人工供水系统有时也能为军团杆菌的大量繁殖提供生存环境。这些系统包括淋浴器、矿泉池、喷泉以及空调设备的冷却水塔。人们通常是由于呼吸了被军团杆菌污染的水源散发的水雾而传染上军团病的。病菌在冷却水塔中经由可形成水雾设备,形成5—15微米大小的水雾,此菌即随水雾飘浮于空气中,由呼吸道进入肺部而感染人类,对于抵抗力弱或年长的烟瘾者更具威胁。处理花园土壤、堆肥及培养土的人士亦有患上军团病的风险。

  在同一水源自由存活的变形虫(耐格里属变形虫、棘变形虫、哈氏属变形虫等)可有助嗜肺军团菌在细胞内生长及生存。[3]

  嗜肺军团菌 - 致病机理

  嗜肺军团菌是一种细胞兼性寄生的细菌,可入侵变形虫,或是人类的巨噬细胞内。该菌的感染力在抗体和血清补体存在下大大提高(但并非绝对需要两者存在)。

  嗜肺军团菌为胞内寄生菌,其致病性直接依赖于胞内寄生能力。该菌会因噬菌作用被伪足包裹进入巨噬细胞,之后,菌体被细胞产生的自噬体包裹起来,阻止了溶酶体的溶解。在这层保护之下,细菌大量繁殖。该菌利用一种型为IVB的分泌系统分泌的名为Icm/Dot(细胞器运行缺失/细胞内繁殖)宿主入侵效应蛋白。这些效应器可以提升细菌在宿主细胞的存活力。该菌会在培养液里由II型分泌系统产生一种大小约为39kDa的金属蛋白,这种蛋白对某些组织培养的细胞有毒害。II型分泌系统也是完全毒化作用的必需。

  侵入人体吞噬细胞内后,经过7~10天,机体免疫系统产生了对病菌的特异性细胞免疫,与非特异性免疫相互配合,抑制胞内细菌繁殖并增强NK细胞活性杀伤感染细胞。此外,特异性抗体也有一定作用,能起调理素作用并激活补体,增加巨噬细胞的吞噬作用。

  嗜肺军团菌 - 致病性

  军团菌肺炎散发病例占社区获得性肺炎的1%~15%、医院内感染肺炎的3.8%、诊断困难的不典型肺炎的4%~11%。夏末秋初是好发季节,男性发病多于女性,孕妇、老年、免疫功能低下者为多发人群。军团菌为水源中常见的微生物,因此暴发流行多见于医院、旅馆、建筑工地等公共场所。其感染系全身性疾病,临床表现多样,轻者仅有流感样症状(Pontiac热),重者则表现为以肺部感染为主的全身多脏器损害。

  一般而言,嗜肺性军团菌第一型和第六型以及Legionellamicdadei,不仅是人体重要致病菌,亦为重要院内感染菌(Nosocomial Legionella)。

  嗜肺军团菌 - 检验方法

  嗜肺军团菌以人工培养基来分离时,要注意到本菌对特殊养份的需求。通常以酵母萃取物(yeast extract)当作基础营养物,另外L—硫胱氨酸(L-cysteine),含铁化合物(iron compound)和α-ketoglutarate加入培养基中可刺激本菌的生长。同时,活性碳用以吸收一些有害于本菌生长的过氧化物。使用于本菌的培养基都以BCYEαagar当作基础生长培养基。若为环境检体时,要加入抗生素Vancomycin - polymyxin B - aniromycin以抑制其他杂菌的生长。

  嗜肺军团菌的实验诊断,除了嗜肺军团菌所特有的具弱阳性的还原和氧化活性以及不能生长于一般绵羊血液平板培养基外,对于明胶液化作用,运动性,棕色色素形成和马尿酸水解作用均呈现阳性反应。另外,抗血清凝集试验则是血清型的鉴定所必备的。以培养方法,可以证明人体各种检体和环境检体是否有嗜肺军团菌的存在。

  对于本菌引起感染症的实验诊断有多种的检验技术来直接侦测人体的尿液或体液中是否存在本菌的抗原,如放射免疫分析法(RIA)、酵素免疫分析法(EIA)和乳胶凝集试验等。其敏感性可达90%,特异性在99%以上。间接免疫荧光抗体法可侦测病患血清中是否存在着本菌的抗体,可当作培养方助诊断。其敏感度在70—80%之间,特异性大于95%。利用核酸探针技术来侦测嗜肺军团菌的踪迹,其特异性大于99%,但敏感度只有70%。以上所述多种抗原直接侦测技术,虽然时时有所改良,但绝不能取代培养方法,作为嗜肺军团菌感染的最终确认。

  要探讨嗜肺军团菌的实验诊断,首先需要了解人体感染到本菌是下列三个因子的三角关系的结果:细菌、环境和人体状况。从人体得到呼吸道分泌物或其他部位的检体,做细菌培养是最好的实验诊断材料。人体的尿液做抗原分析,其结果可反映出人体组织细胞内是否有嗜肺军团菌的感染。医院住院病人,应该做血液培养,随时监控病人的状况。急性期病人的血清与恢复期的血清,其抗体的效价有四倍的上升,以及有一:一二八以上的抗体效价是为急性期的感染。这些血清学的数值,再配合细菌培养的结果,将使实验诊断的结果更完美。

  嗜肺军团菌 - 消杀方法

  温度杀菌:水加热三分钟到至少70°。

  化学杀菌:大多用氯,二氧化氯,氯化钠,次氯酸钙溶剂杀菌,在使用化学品之前必须先清洗水管。

  紫外线杀菌:照射紫外线短波,波长254纳米可以使病菌无法活跃,但可能存在于变形虫里。为更有力的除菌可以在附加使用超声波。

  薄膜技术:现在越来越多的使用薄膜来去除微生物。一般可以利用薄膜的微孔让直径小于0,2纳米的颗粒包括细菌,甚至部分病毒过滤掉。

  嗜肺军团菌 - 研究进展

  2004年,三种类型的嗜肺军团菌的基因序列已被成功测定,这为从分子生物学层次了解嗜肺军团菌及军团菌属铺平道路。对180种嗜肺军团属的DNA序列改变的基因比对检测证实了其基因具有高塑性以及频繁的突变频率。更详细的有关其生活周期的资料是来自于对生活在其自然宿主——卡氏棘阿米巴之中的嗜肺军团菌的基因表达分布的研究。研究发现了嗜肺军团菌的生活周期分为两段,而且深入研究了其可感染、可复制的特性。

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