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    L型細菌及其感染

    2021.5.21

     L型(L菌)早就發現了,只是直到近20多年來由于不斷地改善,才對L菌及其感染有了較為深入的認識,有關的報道才越來越多,其所致的病種范圍也在不斷地擴大。據國內擬診敗血癥的萬余例一般培養的結果,有細菌生長者僅占17.8%~18.4%,即使診斷為菌血癥者,細菌培養陽性者也僅占42%,膿汁培養陰性者達到27.3%,普通培養陰性者除疑厭氧菌外,就疑L菌;另有材料云,敗血癥常規血培養陽性率為13.2%,L菌的檢出率為36.3%,甚有高至60%~80%;急性風濕熱患者有83%從血中培養到L型鏈球菌;尿道感染尿常規培養細菌檢出率為9.9%,L菌占33.9%,后者中大腸桿菌L菌占23.1%,金葡菌L菌占21.4%。于今對L菌的認識已不僅是細菌形態學問題,而是涉及到傳染病學、遺傳學、病理學、細胞生物學、學及生物制品等廣泛領域的重要問題[1]。因而作者據手頭資料就此題目作一扼要介紹于下。??????

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      1? L菌名稱的由來
    ??? 1935年英國學者Klieneberger在研究鼠咬熱的病原體念珠狀鏈桿菌時,意外地發現了一種肉眼可見的微小菌落,其菌體呈高度多型性,認為是該菌的一個變種;因為該變種是在Lister醫學研究所內發現的,即取其第一個字母以命名,故稱為L菌。Lister是英國著名的學家。L菌也稱細菌L型,其可見的英文名稱就有5個之多,即L-form、L-phase、L-organism、L-phase variant和Cell wall deficient bacteria,以前者為常見。
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      2? L菌的分布
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    ??? 此型細菌分布極廣,可以說凡有細菌存在之處,如土壤、河水、動物器官及人體組織等,便有L菌的存在;病原微生物的L菌保存著一定的毒力,具有致病性。已經發現一些真菌和螺旋體也會變成L菌。
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      3? L菌的形成
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    ??? 凡能直接或間接地作用于菌壁,使其產生亞致死性損害的各種因素,均可誘生出L菌。其機制有以下兩種:
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      3.1? 自發形成?
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      很少見,機制不明;目前所知只有念珠狀鏈桿菌和擬桿菌可自然形成。
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      3.2? 誘導產生?
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      抗生素如青霉素類、頭孢菌素類、萬古霉素、桿菌肽和溶葡萄球菌素等,在長期給藥后;酶的作用如溶菌酶和脂酶等;免疫作用如抗體、補體噬菌體和吞噬細胞等;氨基酸如甘氨酸、蛋氨酸和甲硫氨酸等;理化因素如亞硝酸鹽、D-環絲氨酸、紫外線、去氧膽酸鹽等,均可誘生此型細菌。這些因素導致產生L菌的機制有4種:改變細菌的DNA;破壞細菌的細胞壁;阻斷細菌的肽聚糖的合成和機體的免疫干擾[2]。
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    ??? G+球菌以金葡菌為代表說明之。金葡菌的細胞壁的主要成分為黏肽,占胞壁干重的50%~80%。β-內酰胺類抗生素和溶菌酶均可干擾其合成,使菌壁出現缺陷;溶菌酶還能破壞乙酰葡糖胺和乙酰胞壁酸分子間的連接;半合成青霉素的脂溶性強;這些均會破壞菌壁。G-桿菌的細胞壁的主要成分是脂多糖,黏肽含量少,只占菌壁干重的1%~10%,故不受β-內酰胺抗生素的影響,但可被脂酶所損害,進而菌壁便遭破壞。

      4? L菌的形態與生物學特性
      4.1? 形態學特性?
      (1)細胞壁缺損:此型細菌雖然胞壁缺如或殘缺不全,但是只要其胞漿完整無損,在高滲環境中依然具有生命力,可生長繁殖;(2)基本形態:高度多形性,可表現為球狀、桿狀、鏈狀及絲狀形,且大小不一;菌落微小,直徑只1μm左右;在瓊脂培養基上,進而細胞壁便遭破壞菌落內陷,與普通的菌落外凸不同;在低倍下,菌落呈“油煎蛋”樣;在高倍鏡下,菌落邊緣為大形菌,比親本菌株要大,中心為小形菌。

     4.2? 生物學特性?
      (1)嗜高滲性:只有在高滲環境中才能生長,在普通的培養基上不生長;由于已經失去了堅固的菌壁,只剩下一層胞漿膜,故在非高滲的環境中,菌體就會迅速地溶解而死亡;如L型金葡菌在蒸餾水中3min就會裂解,2h后消失,在0.1%~0.2%的氯化鈉溶液中,15min后,細菌減少90%,而在2%~15%的氯化鈉溶液中,菌體則無變化; (2)返祖性:這是一個重要的生物學特性;當抑制、破壞菌壁的因素去除后,L菌又恢復了完整的細胞壁,變回親本菌株,又有了親本菌株的特性,這就是返祖性。返祖性又可分為下列兩種,即①易變性L菌:當抑制、破壞細胞壁的因素去除后很快回復到親本菌株的L菌稱之;臨床分離到的多為此型;通常剛形成的或細胞壁缺陷較輕的L菌較易返祖,細胞壁完全缺如者則不易返祖;②穩定性L菌:當抑制、破壞細胞壁的因素去除后,經過多次傳代仍然保持著L菌的特性稱之;嚴格地說,只有這一型的細菌才能稱為L菌;(3)弱抗原性:細菌的主要抗原在胞壁及其表面的附屬物上,一旦菌壁缺失,就會導致抗原性大為減弱,乃至消失;L菌可長存于宿主的體內,并抗拒宿主的防衛機制;它雖具抗原性,但抗原性薄弱,因此能逃避宿主免疫系統的自衛性攻擊;這就是L菌得以長存于宿主體內的原因。
      5? L菌的培養
    ??? 它可分為3種類型,即液體增菌培養基、液體培養基和固體培養基。在普通培養基中可加入滲透壓穩定劑20%的人血漿(或馬血漿)和5%氯化鈉,也有用10%馬血漿和3%~5%氯化鈉(或12%~15%蔗糖);固體培養基現多用成品Kagan培養基;國內多用改良培養基。要用特殊的高滲培養劑是因為L菌的胞膜內蛋白質含量高,導致滲透壓高于胞膜外,培養時需要有一定的高滲環境才能穩住菌形不變。這也就是L菌常規培養陽性率不高的原因。現在知道L菌也存在于紅細胞內,當紅細胞裂解時此菌就大量釋入于血中,故有學者就把采得的血標本用溶血法把紅細胞溶解來培養L菌,結果常規培養檢出率為1.4%(3/210份),溶血培養檢出率為48.5%(102/210份),檢出率明顯提高[3]。
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      6? L菌與支原體的區別
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    ??? 兩者極易混淆,必須認真鑒別,其鑒別點如下: L菌的形成是外界因素影響所致,而支原體則是固有形態,在分類學上毫無關系;L菌的菌落較大,為0.5~1.0mm,支原體的菌落則較小,為0.1~0.3mm;L菌有返祖性,支原體則無此特性;保色時間有別,L菌因為菌壁缺陷,致結晶紫易滲入,和支原體一樣均可被染成藍色,但前者的保色時間較長,后者則相反,很快褪色;兩者無共同的抗原性,不發生交叉反應;L菌在增殖期不需要膽固醇,而支原體則需要此種物質。
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    ????? 7? L菌的致病性[2,4~8]
    ??? 此型細菌可引起人類各部位的感染,并反復發作致疾病慢性化。但L菌只有與人體細胞發生粘著才能致病,盡管它的粘著力弱,只有親本菌株的1/10,但粘著的時間卻很長。通常親本菌株由于菌壁含有多糖類物質,可起趨化作用,故感染后外周白細胞會增多,而L菌因無菌壁,也即無多糖類物質存在,故感染后外周白細胞仍在正常范圍內,常致誤診,值得注意;但中性粒細胞內可見中毒性顆粒,骨髓可呈感染象。此型細菌廣泛存在。凡長期發熱,普通培養無菌生長,以致診斷不明者,必須想到兩個可能性:一是L菌的感染;另一是厭氧菌的感染。對此均必須做這兩項培養,以免誤診或漏診。據報道,曾用過抗生素的出血原因不明的慢性尿道炎患者作尿L菌培養,檢出率竟高達96%。至目前已從敗血癥、流腦、傷寒、布氏菌病、肺炎、關節炎、骨髓炎、子宮內膜炎、宮頸糜爛、心內膜炎和肺結核等患者的相關標本中分離到了L菌,且多呈慢性過程。結核菌在宿主免疫力增強和藥物作用下可被消滅或轉變為L菌,致使臨床癥狀緩解;找不到致病菌的復發型結核病,有可能是L菌所致;有學者認為如果分離到結核菌的L型,便可擬診為結核病,且處于活動期。腦膜炎雙球菌的L型及其返祖的親本菌株,均可引起非典型性化膿性腦膜炎。在抗生素用于臨床前的年代里,在風濕性患者的中常分離到溶血性鏈球菌,但當今則否,在部分此種患者的血液中分離到的則是此菌的L型。很多的尿道炎患者,尿標本普通培養陰性,在改用高滲透壓培養基后,即培養到了L型致病菌,現在用溶血法培養檢出率大為提高;L菌培養陽性多見于病程的緩解期;在一定條件下,L菌株會返祖為親本菌株,于是不斷復發,繼而轉為慢性尿道炎。有學者認為布氏桿菌病其所以反復發作呈慢性過程,很可能就是L菌株在作怪。慢性宮頸炎中,L菌最高占80.0%~82.4%,是宮頸炎持久不愈的重要原因;子宮內膜炎也可為L菌所致,并引起不育癥;其基底層血管豐富,有利于L菌長期生存、繁殖,致內膜長期不規則地出血。有報道發現功能性子宮出血者也屢見L菌感染;因為子宮出血易并發感染,故多用抗生素預防性給藥,這就導致了L菌的產生;一旦宿主免疫力低下 ,L菌便返祖成為親本菌株,毒力大增,以致反復出現臨床癥狀;子宮內膜炎表層可因脫落、刮宮后而清除或致炎癥減輕,但基底層感染卻難以消失,其所感染的親本菌株常于抗生素或宿主因素誘導下轉變為L菌,并感染于間質層。L菌也是醫院內感染的重要致病菌之一;據一組報道從1870例住院患者的血、尿、胸水、膽汁和腦脊液做細菌常規培養,均陰性,而做L菌培養卻分離到427株L菌,檢出率為22.8%,菌種達11種之多,說明L菌醫院內感染的嚴重性。L菌的毒力要比親本菌株低,故常無急性過程,菌株長期保存于宿主體內,使患者成為持久的傳染源。

     L菌感染的診斷必須依據細菌學,因其生長緩慢,故細菌學診斷較為困難,培養前必須為其選擇好適宜的培養基,創造好良好的條件。
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      8? L菌感染的抗菌藥物[2,8~10]的選擇
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      8.1? 適當選抗菌藥物?
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      親本菌株變成L菌株后,其藥敏性也隨之發生很大的變化,因此要針對L菌的特點來選用抗菌藥物。因為菌壁缺如或殘缺不全,故不能采取作用于細菌壁的藥物,如青霉素類和頭孢菌素類等,但后者臨床應用卻常有效,原因可能是菌壁并非均缺損,或此種抗生素也作用于細胞質之故。這些抗生素只能破壞其親本菌株,而對已失去菌壁、變成L菌株者無效,且會繼續誘生出L菌株來,致使病情遷延不愈;對此可選取對菌壁及胞漿膜均有效的抗生素,如萬古霉素、綠霉素和新生霉素等;可選取作用于胞漿膜和干擾蛋白質合成的抗生素,如阿米卡星、慶大霉素、妥布霉素和小諾霉素等氨基糖甙類抗菌藥物,它們對L菌株的殺滅作用要比對親本菌株更強,特別是前者對大多數氨基糖甙鈍化酶穩定,盡管臨床使用頻率高,也不易產生耐藥;也可選用大環內酯類和四環素類,分別如紅霉素、羅紅霉素、螺旋霉素,和多西霉素、美滿霉素等,這些抗生素均可抑制細菌蛋白質的形成;喹諾酮類,如氧氟沙星、左氧氟沙星等均是抑制致病菌的核酸的核成,從而發揮殺菌效應的;不宜選擇作用于胞漿膜上的磷脂的抗菌藥物,如多黏菌素B等,因G+細菌的菌壁及胞漿膜均缺乏磷脂,故這些抗生素對L菌株及其親本菌株是無效的。
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      8.2? 藥敏的變遷?
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      L菌的藥敏常有別于親本菌株,它可產生抗藥性,原來用的抗菌藥物的種類及劑量會失效能,必須更換藥物,加大劑量,才能有效;β-內酰胺類誘導的L菌,其致病性及其毒力均較為薄弱,以致癥狀較為緩和/或有所緩解,但停藥后,L菌又返祖為親本菌株,毒力增加,癥狀又顯化起來,此即所謂“反跳”;故治療必須長期,尤其是對于敗血癥。親本細菌耐藥的菌株轉變為L菌株后,細胞壁上的耐藥R質粒通常會因菌壁缺損而丟失,返祖后耐藥性不能恢復;但R質粒丟失與否要看菌壁損失的程度,當編碼耐藥的DNA還結合存在時,耐藥性就會繼續存在。
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      8.3? 聯合用藥?
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      通常在應用抗生素時,要采用兼顧療法,既對L菌,又對其親本菌株用藥。這是因為抗生素作用于親本菌株可誘導其變為無菌壁的L菌株,但同期中L菌株也可返祖為有菌壁的親本菌株,或兩型菌株同時存在。
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    【參考文獻】略

      (本文作者系浙江省人民醫院傳染科主任醫師、教授,本刊編委)作者:劉水渠????作者單位:310014 浙江省人民醫院


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