軍團病
軍團菌為需氧的多性革蘭陰性菌,廣泛存在于自然環(huán)境中,其傳染源是人、水源和空調系統,通過(guò)空氣傳播。
(一)發(fā)病原因
根據細胞壁組成、生化反應和DNA雜交研究,軍團桿菌和過(guò)去已知的病原菌無(wú)關(guān),故構成單獨一個(gè)科。軍團菌科(Legionellaceae)僅有一個(gè)屬,即軍團菌屬(Legionella)。該屬至目前已發(fā)現42種,64個(gè)血清型,其中約19種自患者分離(表1);其余則自環(huán)境分離。我國已定型者有Lp1,Lp3,Lp5,Lp6,Lp9等。引起疾病者主要是嗜肺軍團菌(L.pneumophila,Lp)和麥氏軍團菌(P.micdadei);嗜肺軍團菌有15個(gè)血清型,約90%屬血清Ⅰ型。軍團桿菌為革蘭陰性桿菌,(0.3~0.9)μm×(2~4)μm,偶見(jiàn)絲狀體,有鞭毛,多數為一根,位于頂端,需氧,有動(dòng)力。病菌在普通培養基中不生長(cháng)。最適宜的培養基為藥用炭-酵母浸出液瓊脂(BCYE)。菌落于2~4天后生長(cháng),直徑為1~2mm,平或微凸,邊緣整齊。在F-G(Feeley-Gorman)瓊脂培養基中,3~5天培養可見(jiàn)針尖大小菌落,在紫外線(xiàn)照射下可發(fā)出黃色熒光。多數菌種過(guò)氧化氫酶弱陽(yáng)性,硝酸鹽酶和尿素酶陰性,僅利用淀粉而不利用其他糖類(lèi)。生化鑒定一般對鑒定本菌用處不大,常以生長(cháng)和形態(tài)為基礎,最后作血清學(xué)鑒定。本菌的胞壁含有14~17個(gè)碳的支鏈脂肪酸,和其他細菌不同,可用氣相色譜儀檢測。軍團菌可產(chǎn)生多種酶和毒素,包括蛋白酶、膦酸酯酶、脫氧核糖核酸酶、β內酰胺酶,以及細胞毒素,可能與毒力有關(guān)。本菌有內外二種毒素,其結構和其他革蘭陰性桿菌略有不同,不含羥基脂肪酸,而含2-酮-3-脫氧辛酸和特殊支鏈脂肪酸。細菌在自然環(huán)境中生活在淡水中、生物膜上,在蒸餾水中可存活2~4個(gè)月,河水中3個(gè)月,在自來(lái)水中存活1年左右。軍團菌的生長(cháng)可得到一些自由生活原蟲(chóng)的支持,或在其體內寄生,如阿米巴。原蟲(chóng)和軍團菌相互作用,且原蟲(chóng)可改變軍團菌的毒力。
(二)發(fā)病機制
嗜肺軍團菌(Lp)對人體的損害可分為間接損害作用和直接損害作用。間接損害作用是從對肺泡巨噬細胞(Mφ)的作用開(kāi)始的,研究發(fā)現,Lp被Mφ中吞噬后,能抑制吞噬體與溶酶體融合,并能調節單核吞噬細胞內的pH值,以適宜其生存和繁衍;Lp通過(guò)干擾細胞的除極變化而俘獲Mφ,成功地完成免疫逃逸,并利用Mφ的營(yíng)養因素繼續生存繁衍,進(jìn)而裂解Mφ,導致肺泡上皮和內皮的急性損害,并伴水腫和纖維滲出。軍團菌亦可通過(guò)誘導細胞凋亡的方式產(chǎn)生損害作用。Lp的直接損害作用則主要是其產(chǎn)生的溶血素、細胞毒素和酶類(lèi)等的作用。吸入的病菌由巨噬細胞所吞噬,并在其吞噬泡內繁殖,產(chǎn)生細胞毒素,殺死巨噬細胞,并侵入其他巨噬細胞。抗體的存在似不能阻止病菌的繁殖,而細胞介導免疫則起重要的抗感染作用。淋巴細胞受抗原刺激而產(chǎn)生的細胞因子可抑制細菌在巨噬細胞內繁殖。此后抗體、補體和多核粒細胞可將病菌消滅。多數患者病變局限于肺部。實(shí)變病灶多呈大葉性分布,小部分為局灶性或斑塊狀分布。死亡病例一般雙肺均被累及,上葉和下葉受累的機會(huì )無(wú)顯著(zhù)差異。實(shí)變區肺組織有充血、水腫和局灶性出血,常伴有少量纖維素性胸膜炎。顯微鏡檢查主要為纖維素性化膿性肺炎、肺泡內有大量中性粒細胞浸潤,同時(shí)有大量吞噬細胞、纖維蛋白和中等量的紅細胞及蛋白碎屑。部分患者有急性彌漫性肺泡損害,表現為透明膜形成,肺泡上皮壞死、脫落和再生,血管內皮細胞腫脹和變性,以及間質(zhì)有少量炎性細胞浸潤。電鏡觀(guān)察毛細血管及上皮細胞基膜仍完整,提示正常的結構和功能可以恢復。支氣管常無(wú)明顯累及,故患者咳膿痰者不多。采用改良Dieterle飽和銀染色、吉姆薩染色,病原菌可于吞噬細胞、中性粒細胞內及細胞外見(jiàn)到,但非特異性。直接熒光抗體染色陽(yáng)性細菌則為特異性者。胸腔以外的膿腫罕有見(jiàn)到。龐提阿克熱的發(fā)病機制尚不明了。根據流行病學(xué)和細菌學(xué)資料,在同一建筑單位受空調系統的氣溶膠吸入的人群中,多數人發(fā)病。空調系統的水受軍團菌和其他多種細菌污染。本病的潛伏期為12~36h。此時(shí)期太短,難以用細菌的侵入及繁殖解釋。可能為水內多種細菌毒素所引起;或對水中多種微生物的一種免疫反應。