醫(yī)學(xué)微生物學(xué)-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(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生的原核細(xì)胞型微生物，其生物學(xué)性狀如形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成及代謝方式等方面與細(xì)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(jì)念在研究斑疹傷寒時(shí)不幸感染而獻(xiàn)身的美國(guó)病理學(xué)家Howard Taylor Ricketts和捷克科學(xué)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(dòng)物吸血時(shí)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(guó)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(duì)人類致病的有五個(gè)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(gè)生物型：斑疹傷寒群和斑點(diǎn)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(guān)于各屬所致疾病、傳播媒介及其儲(chǔ)存宿主見P239。

近年來(lái)，隨著立克次體分子生物學(xué)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(zhǔn)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(duì)立克次體進(jìn)行新的分類。

三、立克次體的共同特點(diǎn)

1、體積小，介于細(xì)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(xì)胞器，因此必須寄生在細(xì)胞內(nèi)，以利用宿主的一些酶和細(xì)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(xì)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(dòng)物關(guān)系密切，寄生在吸血節(jié)肢動(dòng)物體內(nèi)，使其成為寄生宿主，或?yàn)閮?chǔ)存宿主，或同時(shí)為傳播媒介。

5．大多是人獸共患病的病原體。

6．對(duì)多種抗生素敏感，但黃胺藥則可刺激其增值。

四、生物學(xué)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(lán)色。

結(jié)構(gòu)與抗原構(gòu)造　普氏立克次體具有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，其結(jié)構(gòu)與革蘭陰性菌相似。細(xì)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(xì)菌更高。細(xì)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(xì)胞及抗吞噬有關(guān)，因此，與其致病性相關(guān)。。立克次體細(xì)胞膜為類脂雙分子層，含大量磷脂。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有核糖體（由30S和50S兩個(gè)亞單位組成)，核質(zhì)內(nèi)有雙鏈DNA，但無(wú)核仁和核膜。

立克次體有兩類抗原，一為群特異性抗原，與細(xì)胞壁表層的脂多糖成分有關(guān)，系可溶性抗原，耐熱。另一為種特異性抗原，與外膜蛋白有關(guān)，不耐熱。但恙蟲病立克次體的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和抗原成分不同，無(wú)粘液層，無(wú)微莢膜，無(wú)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(yīng)結(jié)果又便于觀察，因此臨床檢驗(yàn)中常用這類變形桿菌代替相應(yīng)的立克次體抗原進(jìn)行非特異性凝集反應(yīng)，這種交叉凝集試驗(yàn)稱為外斐反應(yīng)（Weil-Felixreaction)，用于檢測(cè)人類或動(dòng)物血清中有無(wú)相應(yīng)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(xì)胞內(nèi)寄生，只能在活的細(xì)胞內(nèi)生長(zhǎng)，以二分裂方式繁殖，繁殖一代需時(shí)約6~10h。但五日熱巴通體可在無(wú)細(xì)胞培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。

培養(yǎng)立克次體常用的方法有動(dòng)物接種、雞胚接種和細(xì)胞培養(yǎng)。動(dòng)物接種是最常用的方法，采用豚鼠、小鼠可對(duì)多種病原性立克次體進(jìn)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(xì)胞，L929細(xì)胞和Vero單層細(xì)胞，孵育最適溫度為37℃。

注意：在感染的宿主細(xì)胞內(nèi)立克次體排列不規(guī)則，不同種的立克次體在細(xì)胞內(nèi)分布的位置各異，此特點(diǎn)可供初步識(shí)別。例如普氏立克次體在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分散存在；恙蟲病立克次體多在細(xì)胞質(zhì)近核處成堆排列；斑點(diǎn)熱立克次體可在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)和核內(nèi)生長(zhǎng)；Q熱柯克斯體在細(xì)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(xì)胞外表面生長(zhǎng)繁殖。

抵抗力：多數(shù)立克次體對(duì)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(zhǎng)時(shí)間。對(duì)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(guò)節(jié)肢動(dòng)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(guò)叮咬處進(jìn)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(xué)活性，如致熱原性，損傷內(nèi)皮細(xì)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(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)吞噬體膜，以利于立克次體穿入宿主細(xì)胞并在其中生長(zhǎng)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(xì)胞表面和抗吞噬作用，增強(qiáng)其對(duì)易感細(xì)胞的侵襲力。

立克次體侵入皮膚后與宿主細(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合，然后被吞入宿主細(xì)胞內(nèi)。（不同立克次體在細(xì)胞內(nèi)有不同的增殖過(guò)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(jìn)入胞質(zhì)，并進(jìn)行分裂繁殖，大量積累后導(dǎo)致細(xì)胞破裂。立氏立克次體通過(guò)絲狀偽足（filopodia)離開細(xì)胞；恙蟲病立克次體通過(guò)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(zhǎng)，然后使細(xì)胞破裂和釋放柯克斯體；五日熱巴通體在細(xì)胞表面生長(zhǎng)釋放)。

立克次體經(jīng)節(jié)肢動(dòng)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(guò)叮咬處進(jìn)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(xì)胞膜上的特異受體結(jié)合，然后被吞入宿主細(xì)胞內(nèi)。立克次體先在局部淋巴組織或小血管內(nèi)皮細(xì)胞中增殖，產(chǎn)生初次立克次體血癥。再經(jīng)血流擴(kuò)散至全身器官（腦、肺、胃、腎臟等)的小血管內(nèi)皮細(xì)胞中繁殖后，大量立克次體釋放入血導(dǎo)致第二次立克次體血癥。

立克次體損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，引起細(xì)胞腫脹、組織壞死和血管通透性增高，導(dǎo)致血漿滲出，血容量降低以及凝血機(jī)制障礙、DIC等。在體內(nèi)細(xì)胞因子（如IFN-?等)和CTL的作用下，立克次體感染的宿主細(xì)胞被溶解。不同種類的立克次體的致病特點(diǎn)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(xì)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(shí)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(fù)合物，進(jìn)而加重病理變化及臨床癥狀。嚴(yán)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(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生的病原體，故體內(nèi)抗感染免疫以細(xì)胞免疫為主，體液免疫為輔。細(xì)胞免疫方面：CTL能溶解殺傷感染立克次體的血管內(nèi)皮細(xì)胞，另外，由細(xì)胞免疫產(chǎn)生的細(xì)胞因子，有激活、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞殺滅細(xì)胞內(nèi)立克次體的作用。體液免疫方面：機(jī)體感染后產(chǎn)生的群和種特異性抗體，有促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬及中和毒性物質(zhì)的作用。病后可獲得較強(qiáng)的免疫力。

六、診斷與防治

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

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(dòng)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(shí)有陰囊紅腫，表示有立克次體感染，應(yīng)進(jìn)一步將分離出的毒株應(yīng)進(jìn)行雞胚或細(xì)胞培養(yǎng)，并且經(jīng)免疫熒光試驗(yàn)加以鑒定。
　　3．血清學(xué)試驗(yàn)　　非特異性外斐反應(yīng)是用普通變形桿菌的菌株抗原代替立克次體抗原檢測(cè)患者血清中有無(wú)立克次體抗體的凝集試驗(yàn)。如滴度≥1:160或隨病程延長(zhǎng)而血清滴度增長(zhǎng)≥4倍，為陽(yáng)性反應(yīng)。流行性和地方性斑疹傷寒、恙蟲病患者可出現(xiàn)陽(yáng)性反應(yīng)。由于該試驗(yàn)為非特異性，必須同時(shí)結(jié)合流行病學(xué)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(cè)血清中特異抗體。
　 防治原則　　預(yù)防立克次體病的重點(diǎn)是控制和消滅其中間宿主以及儲(chǔ)存宿主，如滅鼠、殺滅媒介節(jié)肢動(dòng)物等。另外，要注payment-defi.com意改善生活條件，講究衛(wèi)生以加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)，能有效的防止斑疹傷寒、恙蟲熱、斑點(diǎn)熱的流行。
　　特異性預(yù)防方面，目前多采用經(jīng)γ射線輻射的全細(xì)胞滅活疫苗，如預(yù)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(yù)試階段。
　　氯霉素、四環(huán)素類抗生素（包括強(qiáng)力霉素)對(duì)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(fù)主要依賴于人體的免疫功能，特別是細(xì)胞免疫功能狀況。應(yīng)注意磺胺類藥物不能抑制立克次體生長(zhǎng)，反而會(huì)促進(jìn)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(jìn)入虱腸管上皮細(xì)胞內(nèi)繁殖。當(dāng)受染虱再去叮咬健康人時(shí)，立克次體隨糞便排泄于皮膚上，進(jìn)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(dá)二個(gè)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(guān)，因此多發(fā)生于戰(zhàn)爭(zhēng)、饑荒及自然災(zāi)害時(shí)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(chǔ)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(shí)，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(jìn)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(guó)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(dòng)物。野鼠和家鼠感染后多無(wú)癥狀，但體內(nèi)長(zhǎng)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(chǔ)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(shí)，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(wèn)熱，指最初不明病因的發(fā)熱)。在感染的宿主細(xì)胞內(nèi)立克次體排列不規(guī)則，不同種的立克次體在細(xì)胞內(nèi)分布的位置各異，對(duì)于貝納柯克斯體而言，主要在細(xì)胞空泡（吞噬溶酶體)中繁殖

隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前對(duì)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(lái)已分離出與編碼立克次體代謝酶有關(guān)（如PyrB、gitA、sdhCDAB基因)，或與編碼表面抗原有關(guān)（chtpA、tpB、ComI基因)，或與編碼毒力因子有關(guān)（Sod、Mucz、CbbE、Cbmip、dnaJ、qrsA基因)，共達(dá)13個(gè)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(yīng)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(dòng)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(qiáng)。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(dòng)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(qiáng)，抵抗力大于一般無(wú)芽胞細(xì)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(dòng)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(chǔ)存宿主，因貝納柯克斯體可在蜱內(nèi)長(zhǎng)期存活。動(dòng)物感染后多無(wú)癥狀，但乳汁、尿、糞中可長(zhǎng)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(yán)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(xì)胞免疫為主。
　　預(yù)防應(yīng)著重防止家畜的感染，對(duì)乳制品嚴(yán)格消毒。對(duì)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(duì)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(biāo)本中分離的漢賽巴通體有菌毛，而經(jīng)實(shí)驗(yàn)室傳代后可失去菌毛。其生化反應(yīng)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(guò)其污染的毛皮、腳爪侵入而傳播，多發(fā)于學(xué)齡前兒童及青少年。

由于近年來(lái)國(guó)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(jìn)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(yán)重?fù)p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(shí)質(zhì)性器官，而桿菌性紫癜則多見于肝臟、脾臟。

預(yù)防方面尚無(wú)特異性措施。與貓、狗接觸時(shí)避免被抓傷或咬傷，若被抓、咬傷后，可用碘酊局部涂抹。應(yīng)對(duì)寵物進(jìn)行定期檢疫，對(duì)已感染的寵物進(jìn)行殺滅。可采用環(huán)丙沙星、紅霉素、利福平等治療感染貓或病人。