衣原体 :一类革兰氏阴性病原体

更新时间:2024-09-20 22:33

衣原体(chlamydia)是一类非运动性、革兰氏阴性、专性细胞内生长的病原体,其中11种对人与动物致病,主要为沙眼衣原体、肺炎衣原体和鹦鹉热衣原体。衣原体在宿主细胞内的发育周期分为原体和始体两个阶段。原体为发育成熟的衣原体,具有细胞壁,有传染性,当其进入易感细胞后发育为始体,始体无细胞壁。披衣菌感染所引起的疾病主要有沙眼包涵体性结膜炎肺炎支气管炎鹦鹉热等。

衣原体感染在年轻人中较为常见。2020年,在全球15至49岁的成年人中发生了约1.285亿例沙眼衣原体感染。衣原体有多种检测方法,如沙眼衣原体可通过直接显微镜检查、分离培养鉴定等进行检测;肺炎衣原体可通过分离培养鉴定、抗体检测等进行检测;鹦鹉热衣原体可用微量免疫荧光法检测。治疗衣原体感染首选阿奇霉素、多西环素等,红霉素、喹诺酮类左氧氟沙星加替沙星莫西沙星等也有效。预防披衣菌感染,需注意个人卫生,不使用公共毛巾、浴巾,脸盆,避免接触传播,也要加强性病防治宣传,防止经性接触传播。

1955年8月10日,汤飞凡成功地分离出世界上第一株沙眼病毒,并将其命名为TE8。1970年,国际上将沙眼病毒和其他几种介于病毒和细菌之间的、对抗生素敏感的微生物命名为衣原体。沙眼病毒正式改名为沙眼衣原体,而汤飞凡也被称为“衣原体之父”。

历史

沙眼是一种非常古老的疾病。埃及是沙眼的古老多发区,有“沙眼的故乡”之称。根据《黄帝内经》的记载,公元前2600多年中原地区已有该病。1887年,微生物学创始人之一寇霍从埃及沙眼患者中分离出一株杆菌,称为寇–魏氏杆菌(Koch-Weeks 芽孢杆菌属),认为是沙眼的致病菌,开始了沙眼的细菌病原说。

1951年和1953年日本学者荒川和北村分别发布了分离病毒成功的报告,但他们的工作都因为没有得到其他实验室的证实,所以没有得到承认。1954年,汤飞凡和助手按照他们报告的试验方法不断地进行病毒分离实验,但是无一成功。1955年8月10日,汤飞凡用新的方法进行第八次分离试验,传了三代后成功地分离出病毒——这便是世界上第一株沙眼病毒。汤飞凡将它命名为TE8,T代表沙眼(Trachoma),E代表鸡卵(Egg),8是指第8次试验。

1970年,国际上将沙眼病毒和其他几种介于病毒和细菌之间的、对抗生素敏感的微生物命名为衣原体。沙眼病毒正式改名为沙眼衣原体,而汤飞凡也当之无愧地被称为“衣原体之父”。

分类

按传统使用的分类法,衣原体属(Chlamydia)隶属于衣原体科(Chlamydiaceae),有6个种:沙眼衣原体(C.trachomatis)、鼠衣原体(C.murdiarum)、家畜衣原体(C.pecorum)、肺炎衣原体(C.pneumoniaes)、鹦鹉热衣原体(C.psittaci)、和猪衣原体(C.suis)。

根据衣原体16SrRNA和23SrRNA基因序列分析的分子生物学特性分类法,衣原体科现由2个属组成,衣原体属和嗜衣原体属(Chlamydophila)。该分类法中衣原体属只有3个种,嗜衣原体属有6个种。原隶属于衣原体属的肺炎衣原体、鹦鹉热衣原体和家畜衣原体划分至嗜衣原体属。嗜衣原体属另3个种分别是流产嗜衣原体(C.abortus)、豚鼠嗜衣原体(C.caviae)和猫嗜衣原体(C.felis)。但这种分子生物学特性分类法遭到该领域专家的反对,因为该分类命名忽略了同属微生物共有独特、病原保守的特性。

衣原体含有共同的群抗原(即补体结合抗原),依其抗原性质、形态和胞质中所含糖原的不同,可分为三类:(1)沙眼衣原体(又称Ⅰ属或A亚型衣原体):形成的包涵体较坚硬,占据了宿主细胞核的位置,含致密的糖原;沙眼衣原体对磺胺药如磺胺醋钠敏感。(2)鹦鹉热衣原体(又称Ⅱ属或B亚型):包涵体较大,分布于细胞核周围,不含糖原。依据PAS及包涵体的形态,可与沙眼衣原体进行鉴别,还可用单克隆抗体来鉴别。鹦鹉热衣原体对磺胺耐药。(3)肺炎衣原体(TWAR):沙眼及鹦鹉热衣原体的脂多糖抗原相同,10%的脱氧核糖核酸同源。而TWAR的DNA则与以上两者无关,限制性内切酶也不同。

生物学特性

形态与结构

衣原体体积微小,能通过滤菌器。衣原体在宿主细胞内的发育周期分为原体和始体两个阶段。原体呈球形或梨形,为发育成熟的衣原体,具有细胞壁,直径0.2~0.4μm,吉姆萨(Giemsa)染色呈紫红色,具有传染性,当其进入易感细胞后发育为始体。始体无细胞壁,较大,直径0.5~1.0μm,Giemsa染色呈暗紫色。

基因组

目前已有数种衣原体的全基因测序完成。其中与人类感染密切的沙眼衣原体全基因长约1000kb,含约900个蛋白编码序列;肺炎衣原体基因组全长多有1200kb,蛋白编码基因也在1000个以上。它们体内偶也可见质粒

代谢与培养

衣原体具有严格的胞内寄生性。大多数可用宫颈癌细胞299(HeLa-299)、幼年叙利亚地鼠肾细胞(BHK-21)、⼈类⽩⾎病细胞系(HL)等细胞株或鸡胚培养。以二分裂方式繁殖,发育出若干子代原体,并形成宿主细胞内包涵体。成熟后的原体从受染细胞中释放出来,再感染新的易感细胞,开始新的发育周期。每个发育周期为48~72小时。

抵抗力

衣原体对热和普通化学消毒剂均敏感。60℃仅能存活5~10分钟,0.5%苯酚30分钟、75%乙醇0.5分钟可杀死。四环素利福平红霉素等对衣原体具有抑制作用。

传播机制

传染源

人类是沙眼衣原体的自然宿主,感染沙眼衣原体的母亲常是重要的传染源;鸟类是人类感染鹦鹉热衣原体的传染源;人是肺炎衣原体唯一的宿主,患者和带菌者为传染源。

传播途径

参考资料

易感人群

人群普遍易感。感染后,产生的特异性免疫较弱,持续时间短暂,容易造成持续、反复以及隐性感染。

感染机制

披衣菌感染人体致病机制尚未完全清楚。它首先藉助表面脂多糖蛋白质透明质酸酶、凝血素配体及其相关的主要外膜蛋白(major outer membrane protein,MOMP)等吸附于易感细胞表面,促使宿主细胞吞噬原始小体,并能阻止吞噬体与溶酶体的融合,从而使衣原体在吞噬体内繁殖破坏细胞,受衣原体感染的细胞代谢被抑制,最终被破坏。

衣原体长期潜伏于宿主细胞导致机体呈持续感染状态,可能与衣原体逃逸宿主的细胞及体液免疫、刺激机体产生细胞因子热休克蛋白60(HSP60)等因素相关。

潜伏期

衣原体生活周期持续时间为48~72小时,生殖系统衣原体感染的潜伏期一般为1~3周。

临床表现

沙眼衣原体

沙眼衣原体有内毒素样物质,可以引起炎症反应,还可引起迟发型超敏反应,最终形成肉芽肿。沙眼衣原体引起的疾病主要有以下几种。

(1)沙眼:沙眼衣原体侵袭眼结膜上皮细胞,在其内繁殖并形成包涵体。早期可以有流泪、结膜充血、滤泡增生、产生脓性分泌物等症状,晚期可以引起炎症直至纤维组织增生而影响视力,出现眼睑内翻、倒睫、结膜痕甚至形成角膜血管而导致角膜损害。沙眼是致盲的原因之一。

(2)包涵体性结膜炎:分为两种类型。一种是新生儿包涵体性结膜炎,引起急性化脓性结膜炎即包涵体脓漏眼,能够自愈,不侵犯角膜。另一种为成人包涵体性结膜炎,引发滤泡性结膜炎,症状类似沙眼,无结膜瘢痕和角膜血管翳,一般数周或数月可痊愈。

(3)泌尿生殖道感染:感染女性可患非淋菌性尿道炎宫颈炎骨盆腔发炎输卵管炎;感染男性可患非淋菌性尿道炎,也可合并前列腺炎、附睾炎等。常与淋病奈瑟球菌混合感染。

(4)性病性淋巴肉芽肿:感染女性主要侵犯会阴、肛门、直肠及盆腔淋巴结,可以引起会阴-肛门-直肠组织狭窄;感染男性主要侵犯腹股沟淋巴结,引起化脓性慢性淋巴结炎慢性淋巴结炎肉芽肿,有时也可伴有耳前及颈部的淋巴结肿大

(5)婴幼儿肺炎

肺炎衣原体

肺炎衣原体感染常引起呼吸道疾病如肺炎、支气管炎、鼻窦炎、咽炎等。该病起病缓慢,可表现为咽喉痛、发热、咳嗽、咳痰等症状。

鹦鹉热衣原体

鹦鹉热衣原体感染症状与病毒性肺炎支原体肺炎相似。有时可侵犯心肌、脑膜及肝脏等部位而引起感染,严重时可发展成白血症,老年患者病死率高。

检测方法

沙眼衣原体

直接显微镜检查

可用直接免疫荧光染色(DFA)检查沙眼衣原体在上皮细胞内的包涵体,该方法适合用于眼穹隆部及睑结膜病灶刮片、子宫颈刮片上皮细胞或分泌物涂片、尿道分泌物涂片等标本。该方法灵敏度高,但容易受标本质量、操作人员技术水平高低的影响。

分离培养鉴定

沙眼衣原体细胞培养是检测沙眼衣原体感染的金标准,检测衣原体常用的细胞系包括小鼠纤维细胞(McCoy)、人喉表皮样癌细胞(HEp-2)、HeLa-229等细胞。一般培养48~72小时后选用荧光素标记的单克隆抗体做直接或间接法荧光观察并计算包涵体数。碘染色或吉姆萨染色法可用于衣原体包涵体的检测,但敏感性和特异性较差。

抗原检测

沙眼衣原体最常用的快速抗原检测方法是金标快速检测法,检测衣原体属特异性抗原脂多糖(LPS)。对照线上固定有抗鼠免疫球蛋白G(IgG)的抗体,处理后的样品首先与结合了抗衣原体单克隆抗体的胶体金颗粒混合,并靠毛细管作用向检测线移动,如样品中含有衣原体则可形成双抗体夹心免疫复合物,并聚集在检测区形成一条红线(阳性),无此红线则表示样品中无衣原体存在(阴性)。无论样品中有无衣原体存在,对照区总应该出现一条红线(质控线),表示检测系统工作正常。另外,酶免疫法(EIA)也可用于沙眼衣原体的检测,EIA检测的是外膜LPS衣原体抗原或外膜蛋白(MOMP)。

抗体检测

血清学检测可用于沙眼衣原体感染的辅助性诊断,常用检测方法为微量免疫荧光。检测沙眼衣原体不同血清型的特异性免疫球蛋白M(IgM)抗体,是诊断新生儿沙眼衣原体肺炎首选检测方法。

分子生物学检测

核酸杂交和扩增分析可用于泌尿生殖道标本的沙眼衣原体感染的检测。

肺炎衣原体

分离培养鉴定

肺炎衣原体可在人类呼吸道的HL和HEp-2细胞株上培养,并用荧光素结合的单克隆抗体显示,鉴定细胞培养物中的包涵体

抗体检测

微量免疫荧光法(MIF)可作为肺炎衣原体血清学诊断方法,该方法可分别检测IgM和IgG抗体。单次检测IgM滴度\u003e1:32或lgG滴度\u003e1∶512提示可能存在肺炎衣原体感染,值得进一步评估。lgG滴度≥1:16但\u003c1:512是既往感染或接触患者的证据。另外,酶联免疫吸附试验(ELISA)也可用于肺炎衣原体抗体检测。

鹦鹉热衣原体

实验室分离培养鹦鹉热衣原体较困难,不是临床常规使用或推荐的方法。

微量免疫荧光法(MIF)是国际上标准的且是最常用的鹦鹉热衣原体血清学诊断方法。除患者具有病鸟接触史以外,血清标本应同时检测沙眼衣原体、肺炎衣原体和鹦鹉热衣原体抗体并比较抗体滴度,如果肺炎支原体和沙眼支原体特异性IgG和IgM未被MIF检测到,而衣原体抗体滴度检测到四倍的上升,那么应强烈怀疑鹦鹉热支原体感染。

诊断

传统的作为诊断“金标准”的鸡胚细胞组织培养方法已经被非培养的检测方法所取代。

特异性核酸检测

核酸扩增试验(the nucleic acid amplification test,NAAT)已作为首选,其敏感性(85%)及特异性(94%~99.5%)均高,晨尿、宫颈拭子及男性尿道拭子等均可作为检测标本。也可用于疾病的筛查。

病原检测

(1)细胞分离培养:采用McCoy,HeLa-229、FL、HL等进行细胞培养,敏感性80%~90%,可作为“金标准”,但临床试验室应用较少;

(2)鸡胚分离培养:选7~8日龄的鸡胚进行实验,对注入标本2日后死亡的鸡胚进行解剖,标本行吉姆萨染色,可检出病原;

(3)涂片检查结膜,用吉姆萨或单克隆抗体染色,寻找包涵体。宫颈涂片也可用单克隆抗体(荧光)寻找抗原颗粒。

抗体检测

血清学检测有助于沙眼衣原体引起的性病性淋巴肉芽肿新生儿肺炎的诊断。对于宫颈、尿道和下生殖道的单纯性生殖道感染或无症状个体的沙眼衣原体筛查,不建议进行血清学检测。常用方法有以下几种:

(1)微量间接免疫荧光抗体试验,是诊断肺炎衣原体感染最敏感的方法之一。若双份血清效价呈4倍及以上增加,或单份血清IgM抗体效价≥1∶16,或IgG抗体效价≥1:512,可诊断为急性感染。既往感染者的IgG抗体效价介于1∶(8~256)。

(2)直接荧光抗体测定(DFA):可以检测衣原体各种类型的标本。特异性抗体如热休克蛋白60(HSP60)、沙眼衣原体蛋白抗体(CT443和CT381)的检测可以作为输卵管不孕的预测指标。

(3)补体结合试验(CFT):适用于性病性淋巴肉芽肿(LGV)、鹦鹉热及肺炎衣原体感染的诊断,仅使用脂多糖作为抗原,敏感性较低。

治疗

治疗衣原体首选阿奇霉素、多西环素等,红霉素、氟喹诺酮类左氧氟沙星加替沙星莫西沙星等也有效。β-内酰胺类、氨基糖苷类抗生素万古霉素等均无效。有效治疗的疗程需7日或更长,在淋球菌和衣原体双重感染的患者,由于选用β-内酰胺类抗生素进行治疗,可导致衣原体的持续存在,最终导致衣原体对阿奇霉素耐药。

预防

注意个人卫生,不使用公共毛巾、浴巾、脸盆,避免接触传播。加强性病防治宣传,防止经性接触传播。

在进行阴道交配和肛交时,始终正确使用避孕套是预防披衣菌感染的唯一途径。如果怀孕,要进行衣原体检测,并在检测结果为阳性的情况下及时治疗,这样可以防止传染给婴儿。截止2023年7月,还没有用于预防衣原体感染的新型冠状病毒疫苗

流行病学

2020年,在全球15至49岁的成年人中发生了约1.285亿例沙眼衣原体感染。2020年,15-49岁女性的全球感染率约为4.0%,男性为2.5%。衣原体感染在年轻人中较为常见。性病性淋巴肉芽肿(LGV)相对较少见,但在一些国家,特别是在同性恋男性和其他男男性行为的人群中出现了复发。衣原体的另一菌株引起沙眼,但其通过接触眼睛和鼻子的分泌物传播,在儿童中尤为常见。

相关人物

由于汤飞凡在关于沙眼病原研究和鉴定中的杰出贡献,1980年6月,国际眼科防治组织(IOAT)决定向他颁发沙眼金质奖章。1982年11月,中国科学院追授汤飞凡的沙眼病毒研究以二等科技成果奖。1992年11月22日,中原地区邮电部发行了汤飞凡纪念邮票,以纪念中国这位世界上最早发现沙眼病毒的著名专家。

参考资料

Chlamydia.Britannica.2024-02-20

衣原体.WHO.2024-02-20

Chlamydia.STD.2024-03-18

Chlamydia Lifecycle (IMAGE).Eurekalert.2024-03-18

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