医学微生物学-授课讲稿:第十八章 立克次体

第十八章 立克次体

　   一、概述　

立克次体（rickettsia)是一类严格细胞内寄生的原核细胞型微生物，其生物学性状如形态结构、化学组成及代谢方式等方面与细菌类似。立克次体是引起斑疹伤寒、恙虫病、Q热等传染病的病原体，它的命名主要是为了纪念在研究斑疹伤寒时不幸感染而献身的美国病理学家Howard Taylor Ricketts和捷克科学家Von prowazek。

立克次体病多数是自然疫源性疾病，呈世界性或地方性流行，人类多因节肢动物吸血时而受到感染。流行性斑疹伤寒、地方性斑疹伤寒和Q热在世界各地均有发生；其中，在我国发现的立克次体病主要有斑疹伤寒、Q热和恙虫病等。

　　二、分类

　立克次体目中对人类致病的有五个属，包括立克次体属（Rickettsia)、柯克斯体属（Coxiella)、东方体属（Orientia)、埃立克体属（Ehrlichia)和巴通体属（Bartonella)。其中立克次体属又可分成二个生物型：斑疹伤寒群和斑点热群。原有的恙虫病群已另立为东方体属，巴通体属：五日热巴通体；汉赛巴通体。关于各属所致疾病、传播媒介及其储存宿主见P239。

近年来，随着立克次体分子生物学研究的迅速发展（如16SrRNA序列分析，全DNA或基因片段分析等)，原有的立克次体分类已不能准确反映立克次体目、科和各种属的面貌，代之而起的是根据基因组对立克次体进行新的分类。

三、立克次体的共同特点

1、体积小，介于细菌与病毒之间，形态为球杆状或杆状，革兰染色为阴性；

2．由于其酶系统不完善，缺乏细胞器，因此必须寄生在细胞内，以利用宿主的一些酶和细胞器合成自己所需要的物质，主要以二分裂方式繁殖。

3．象细菌一样，有DNA和RNA两类核酸，而我们后面要讲的病毒则只含有一种DNA或RNA。

4．与节肢动物关系密切，寄生在吸血节肢动物体内，使其成为寄生宿主，或为储存宿主，或同时为传播媒介。

5．大多是人兽共患病的病原体。

6．对多种抗生素敏感，但黄胺药则可刺激其增值。

四、生物学性状

形态与染色：立克次体为多形态性，球杆状或杆状；革兰染色阴性，但着色不明显，常用Giemsa法染色，立克次体被染成紫色或蓝色。

结构与抗原构造　普氏立克次体具有细胞壁和细胞膜，其结构与革兰阴性菌相似。细胞壁由肽聚糖、蛋白质多糖和外膜组成，其脂类含量比一般细菌更高。细胞壁外有脂多糖，外层有由多糖组成的微荚膜样黏液层。微荚膜样黏液层与立克次体粘附宿主细胞及抗吞噬有关，因此，与其致病性相关。。立克次体细胞膜为类脂双分子层，含大量磷脂。细胞质内有核糖体（由30S和50S两个亚单位组成)，核质内有双链DNA，但无核仁和核膜。

立克次体有两类抗原，一为群特异性抗原，与细胞壁表层的脂多糖成分有关，系可溶性抗原，耐热。另一为种特异性抗原，与外膜蛋白有关，不耐热。但恙虫病立克次体的细胞壁结构和抗原成分不同，无粘液层，无微荚膜，无肽聚糖和脂多糖，故恙虫病立克次体现另立为东方体属。

斑疹伤寒等立克次体的脂多糖与变形杆菌某些菌株（如OX19、OX2等)的菌体抗原有共同的抗原成分。由于变形杆菌抗原易于制备，其凝集反应结果又便于观察，因此临床检验中常用这类变形杆菌代替相应的立克次体抗原进行非特异性凝集反应，这种交叉凝集试验称为外斐反应（Weil-Felixreaction)，用于检测人类或动物血清中有无相应抗体，供立克次体病的辅助诊断。

培养特性　大多数立克次体为专性细胞内寄生，只能在活的细胞内生长，以二分裂方式繁殖，繁殖一代需时约6~10h。但五日热巴通体可在无细胞培养基中生长。

培养立克次体常用的方法有动物接种、鸡胚接种和细胞培养。动物接种是最常用的方法，采用豚鼠、小鼠可对多种病原性立克次体进行繁殖。鸡胚卵黄囊常用于立克次体的传代。目前常用的组织培养系统有鸡胚成纤维细胞，L929细胞和Vero单层细胞，孵育最适温度为37℃。

注意：在感染的宿主细胞内立克次体排列不规则，不同种的立克次体在细胞内分布的位置各异，此特点可供初步识别。例如普氏立克次体在细胞质内分散存在；恙虫病立克次体多在细胞质近核处成堆排列；斑点热立克次体可在细胞质内和核内生长；Q热柯克斯体在细胞质空泡（吞噬溶酶体)内繁殖；而五日热巴通体却粘附于细胞外表面生长繁殖。

抵抗力：多数立克次体对热敏感（贝纳柯克斯体耐热，需100℃，10min才能杀死)，耐低温和干燥，因此在干的虱和蚤的粪便中能存活较长时间。对四环素和氯霉素等抗生素敏感，但黄胺药则可刺激其增值。

　五、致病性与免疫性
　　感染途径　　人类感染立克次体主要通过节肢动物如人虱、鼠蚤、蜱或螨的叮咬而传播。人虱、鼠蚤在叮咬处排出含有立克次体的粪便而污染伤口侵入人体；另外，以蜱、螨作为传播媒介的立克次体则直接通过叮咬处进入人体；Q热立克次体的传播可经接触、呼吸道或消化道途径感染人类。

致病物质　　立克次体的致病物质主要有内毒素和磷脂酶A两类。立克次体内毒素的主要成分为脂多糖，具有肠道杆菌内毒素相似的多种生物学活性，如致热原性，损伤内皮细胞，致微循环障碍和中毒性休克等。磷脂酶A能溶解宿主细胞膜或细胞内吞噬体膜，以利于立克次体穿入宿主细胞并在其中生长繁殖。此外立克次体表面的微荚膜样粘液层结构有利于粘附到宿主细胞表面和抗吞噬作用，增强其对易感细胞的侵袭力。

立克次体侵入皮肤后与宿主细胞膜上的特异受体结合，然后被吞入宿主细胞内。（不同立克次体在细胞内有不同的增殖过程。普氏立克次体在吞噬体内，依靠磷脂酶A溶解吞噬体膜的甘油磷脂而进入胞质，并进行分裂繁殖，大量积累后导致细胞破裂。立氏立克次体通过丝状伪足（filopodia)离开细胞；恙虫病立克次体通过出芽方式释放；柯克斯体则主要在有吞噬溶酶体性质的膜性液泡中生长，然后使细胞破裂和释放柯克斯体；五日热巴通体在细胞表面生长释放)。

立克次体经节肢动物如人虱、鼠蚤、蜱或螨的叮咬后，人虱、鼠蚤在叮咬处排出含有立克次体的粪便而污染伤口侵入人体；另外，以蜱、螨作为传播媒介的立克次体则直接通过叮咬处进入人体；Q热立克次体的传播可经接触、呼吸道或消化道途径感染人类。立克次体侵入皮肤后与宿主细胞膜上的特异受体结合，然后被吞入宿主细胞内。立克次体先在局部淋巴组织或小血管内皮细胞中增殖，产生初次立克次体血症。再经血流扩散至全身器官（脑、肺、胃、肾脏等)的小血管内皮细胞中繁殖后，大量立克次体释放入血导致第二次立克次体血症。

立克次体损伤血管内皮细胞，引起细胞肿胀、组织坏死和血管通透性增高，导致血浆渗出，血容量降低以及凝血机制障碍、DIC等。在体内细胞因子（如IFN-?等)和CTL的作用下，立克次体感染的宿主细胞被溶解。不同种类的立克次体的致病特点有所不同，但其基本病理改变部位在血管，主要病变是血管内皮细胞大量增生，血栓形成以及血管壁有节段性或圆形坏死等。此外还伴有全身实质性脏器的血管周围广泛性病变，常见于脑、肺、胃和肾等，可分别引起脑炎、肺炎、及恶心, 呕吐等胃不适症状, 感染立克次体后，体内可形成抗原抗体免疫复合物，进而加重病理变化及临床症状。严重者可因心、肾衰竭而死亡。另外，由立克次体产生的内毒素等毒性物质也随血流波及全身，引起毒血症。

所致疾病　　由立克次体引起的疾病统称为立克次体病。不同的立克次体所引起的疾病各不相同，主要包括斑疹伤寒、恙虫病、Q热、埃里希体病、巴通体病以及猫抓病等（表18-1)。
　　免疫性　　立克次体是严格细胞内寄生的病原体，故体内抗感染免疫以细胞免疫为主，体液免疫为辅。细胞免疫方面：CTL能溶解杀伤感染立克次体的血管内皮细胞，另外，由细胞免疫产生的细胞因子，有激活、增强巨噬细胞杀灭细胞内立克次体的作用。体液免疫方面：机体感染后产生的群和种特异性抗体，有促进巨噬细胞的吞噬及中和毒性物质的作用。病后可获得较强的免疫力。

六、诊断与防治

微生物学检查法　　因立克次体特别容易引起实验室感染，必须严格遵守实验室操作规程，注意防止感染事故的发生。
　　1．标本的采集　　一般在发病初期或急性期和应用抗生素前采集病人的血液以供病原体分离或作免疫学试验，否则很难获得阳性分离结果。流行病学调查时，尚需采集野生小动物和家畜的器官，以及节肢动物等。血清学试验需采集急性期与恢复期双份血清，以观察抗体滴度是否增长。

2．分离培养　　由于检材中立克次体含量较低，直接镜检意义不大。可将检材（血液、血块或其他组织悬液)接种至易感动物腹腔。除恙虫病立克次体和小株立克次体接种小鼠外，其他均用雄性豚鼠分离。若接种后豚鼠体温>40℃，同时有阴囊红肿，表示有立克次体感染，应进一步将分离出的毒株应进行鸡胚或细胞培养，并且经免疫荧光试验加以鉴定。
　　3．血清学试验　　非特异性外斐反应是用普通变形杆菌的菌株抗原代替立克次体抗原检测患者血清中有无立克次体抗体的凝集试验。如滴度≥1:160或随病程延长而血清滴度增长≥4倍，为阳性反应。流行性和地方性斑疹伤寒、恙虫病患者可出现阳性反应。由于该试验为非特异性，必须同时结合流行病学和临床症状才能作出正确诊断。

此外，还可以采用ELISA法或免疫荧光法检测血清中特异抗体。
　 防治原则　　预防立克次体病的重点是控制和消灭其中间宿主以及储存宿主，如灭鼠、杀灭媒介节肢动物等。另外，要注www.lindalemus.com意改善生活条件，讲究卫生以加强个人防护，能有效的防止斑疹伤寒、恙虫热、斑点热的流行。
　　特异性预防方面，目前多采用经γ射线辐射的全细胞灭活疫苗，如预防斑疹伤寒的鼠肺疫苗、鸡胚疫苗等。立克次体重组的变异性外膜蛋白（variableouter-membraneprotein,VOMP)是候选的亚单位疫苗，正在预试阶段。
　　氯霉素、四环素类抗生素（包括强力霉素)对各种立克次体均有效，可使病程缩短，病死率明显下降。但病原体彻底清除或病人的健康恢复主要依赖于人体的免疫功能，特别是细胞免疫功能状况。应注意磺胺类药物不能抑制立克次体生长，反而会促进其繁殖作用。

第一节　　普氏立克次体

　普氏立克次体是流行性斑疹伤寒（又称虱传斑疹伤寒)的病原体。病人是唯一传染源，体虱是主要传播媒介，传播方式为虱-人-虱。虱叮咬病人后，立克次体进入虱肠管上皮细胞内繁殖。当受染虱再去叮咬健康人时，立克次体随粪便排泄于皮肤上，进而可从搔抓的皮肤破损处侵入体内。此外，立克次体在干虱粪中能保持感染性达二个月左右，可经呼吸道或眼结膜使人感染。

该病的流行多与生活条件的拥挤、不卫生有关，因此多发生于战争、饥荒及自然灾害时期。
　　人感染立克次体后，经两周左右的潜伏期骤然发病，主要症状为高热、头痛、皮疹，有的伴有神经系统、心血管系统或其它脏器损害。

病后免疫力持久，与斑疹伤寒立克次体感染有交叉免疫。

第二节　　斑疹伤寒立克次体

斑疹伤寒立克次体是地方性斑疹伤寒（又称鼠型斑疹伤寒)的病原体。其大小、形态与染色、抗原构造、培养特性等方面均与普氏立克次体相似。鼠是主要储存宿主，传播媒介主要是鼠蚤或鼠虱，感染的自然周期是鼠-蚤-鼠。鼠蚤叮吮人血时，可将立克次体传染给人。带有立克次体的干燥蚤粪有可能经口、鼻、眼结膜进入人体而致病。

该病的临床症状与流行性斑疹伤寒相似，但发病缓慢、病情较轻，很少累及中枢神经系统、心肌等。

第三节  恙虫病立克次体

　　恙虫病立克次体是恙虫病的病原体。主要流行于东南亚、西南太平洋岛屿，因此又称东方立克次体（R.orientalis)。国内主要见于东南和西南地区。
　　恙虫病是一种自然疫源性疾病，主要流行于啮齿动物。野鼠和家鼠感染后多无症状，但体内长期保留病原体，故为主要传染源。此外，兔类、鸟类等也能感染或携带恙螨而成为传染源。
　　恙螨是传播媒介，又是储存宿主。恙虫病立克次体寄居在恙螨体内，可经卵传代。

立克次体借助恙螨的叮咬而在鼠间传播。

恙螨幼虫叮咬人时，立克次体侵入人体，叮咬处先出现红色丘疹，成水疱后破裂，溃疡处形成黑色焦痂，是恙虫病特征之一。

病原体在局部繁殖后经淋巴系统入血循环，产生立克次体血症。病原体释出的毒素，可引起发热、皮疹，全身淋巴结肿大及各内脏器官的病变。
　　病后有较持久的免疫力。

第四节 贝纳柯克斯体

　贝纳柯克斯体又称Q热柯克斯体，是引起Q热的病原体（queryfever,疑问热，指最初不明病因的发热)。在感染的宿主细胞内立克次体排列不规则，不同种的立克次体在细胞内分布的位置各异，对于贝纳柯克斯体而言，主要在细胞空泡（吞噬溶酶体)中繁殖

随着分子生物学技术的发展，目前对贝纳柯克斯体的基因组研究比较深入，发现其基因组的分子量为1.04×10⁹Da，含1.6×10⁶bp，约为大肠埃希菌的1/3，且近年来已分离出与编码立克次体代谢酶有关（如PyrB、gitA、sdhCDAB基因)，或与编码表面抗原有关（chtpA、tpB、ComI基因)，或与编码毒力因子有关（Sod、Mucz、CbbE、Cbmip、dnaJ、qrsA基因)，共达13个之多，。此外，在贝纳柯克斯体中还发现了4种不同的质粒，分别为36kbQpHI、39kbQpRS、33.5kbQpDV和51kbQPDG，其功能尚未阐明。

贝纳柯克斯体存在着抗原相的变异现象，这主要是为适应不同宿主而表现出两相抗原性，其中主要是LPS变异。从人、动物或蜱体内新分离的立克次体为I相，含完整的抗原组份，具光滑Lps（LpsI)，毒力强。若经人工传代后则成为含粗糙Lps(LpsII)的II相弱毒株。如用第Ⅱ相贝纳柯克斯体感染动物，则又可变异为I相。

沙门氏菌的H抗原可分为第Ⅰ相和第Ⅱ相两种。第Ⅰ相特异性高，又称为特异相，第Ⅱ相特异性低，可为多种沙门氏菌共有，又称为非特异相。

 贝纳柯克斯体的抵抗力最强，抵抗力大于一般无芽胞细菌，耐热，需100℃、10min才能杀死。且耐干燥，能在蜱干粪中可存活一年以上。  

Q热的传染源主要是受染的牛、羊等家畜，在动物间的传播是以蜱为传播媒介并可经卵传代。蜱除了是传播媒介外，也是寄生宿主和储存宿主，因贝纳柯克斯体可在蜱内长期存活。动物感染后多无症状，但乳汁、尿、粪中可长期带有病原体，因而是主要的传染源。人类主要经消化道或呼吸道接触等途径而感染。

Q热的临床症状主要有发热、头痛、肌肉疼痛等，部分严重病例可并发心包炎、心内膜炎及精神、神经等症状。
　　病后有一定免疫力，以细胞免疫为主。
　　预防应着重防止家畜的感染，对乳制品严格消毒。对易感人群可接种用I相菌株制成的灭活疫苗或减毒活疫苗。对牛、羊也可采用疫苗接种。

第五节  汉赛巴通体

　汉赛巴通体是猫抓病（catscratchdisease,CSD)的主要病原体。革兰阴性小杆菌，由临床新鲜标本中分离的汉赛巴通体有菌毛，而经实验室传代后可失去菌毛。其生化反应不活泼，不发酵各种糖类。传染源主要为猫和狗，尤其是幼猫。90%以上的患者与猫或狗有接触史，或者有被猫或狗抓伤、咬伤的历史，猫口腔、咽部的病原体经伤口或通过其污染的毛皮、脚爪侵入而传播，多发于学龄前儿童及青少年。

由于近年来国内外养宠物者增多，因此猫抓病病例增加。病原体从抓伤处进入体内，局部皮肤出现丘疹或脓疱，继而发展为以局部引流淋巴结肿大为特征的临床综合征，出现发热、厌食、肌痛、脾肿大等症状。常见的临床并发症是结膜炎伴耳前淋巴结肿大（Parinaud眼淋巴腺综合征)，系猫抓病的重要特征之一。
　　汉赛巴通体和五日热巴通体还可引起杆菌性血管瘤—杆菌性紫癜（bacillaryangiomatosis-bacillarypeliosis,BAP)。BAP多发生于免疫功能受到严重损害者，如HIV感染者、肿瘤或器官移植的病人，其主要表现为皮肤损害和内脏器官小血管增生。杆菌性血管瘤可发生在体内任何实质性器官，而杆菌性紫癜则多见于肝脏、脾脏。

预防方面尚无特异性措施。与猫、狗接触时避免被抓伤或咬伤，若被抓、咬伤后，可用碘酊局部涂抹。应对宠物进行定期检疫，对已感染的宠物进行杀灭。可采用环丙沙星、红霉素、利福平等治疗感染猫或病人。