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艾滋病性病防治指南
1.4.2.2.3 三、病原学及致病机制
三、病原学及致病机制

(一)病原学

淋病的病原体是淋病奈瑟菌,又称淋病双球菌,简称淋球菌或淋菌,属奈瑟菌属(Neisseria)。与淋病双球菌同属的奈瑟菌还有脑膜炎双球菌、黏膜奈瑟菌、干燥奈瑟菌和黄色球菌等一组需氧的革兰染色阴性球菌。除淋球菌存在于尿道黏膜外,其他奈瑟菌多寄居于人的鼻咽腔黏膜。它们在形态上极为相似(成双排列、无芽胞、无鞭毛),有共同的菌体蛋白和多糖,均能产生氧化酶。致病性奈瑟菌只有在营养丰富的培养基上及温度接近于37℃的条件下才能发育良好,而非致病性奈瑟菌则可在普通培养基以及室温条件下生长。但对人致病的只有淋球菌和脑膜炎双球菌。

1.淋球菌的生物学特征

(1)形态:淋球菌呈肾形或豆形,常排列成对,邻近面扁平或略凹陷,大小0.6~0.8μm。革兰染色阴性,亚甲蓝(美蓝)染色菌体呈蓝色。急性炎症期淋球菌多在白细胞胞质内,少则1至数对淋球菌,多则20~50对淋球菌,慢性期淋球菌较少,多在白细胞外。从人工培养的菌落,作涂片多见单球形、四联形或八叠形。淋球菌鞭毛、无荚膜、不形成芽胞。

(2)抵抗力:淋球菌对外界理化因素抵抗力较差。不耐干燥和高温,干燥环境可存活1~2h,室温下存活1~2天,39℃存活13h,42℃存活15min,50℃存活5min。一般消毒剂易将淋球菌杀灭,1∶4 000硝酸银液2~7min或1%苯酚(石炭酸)1~3min可将其杀灭。在不完全干燥的条件下,附着在污染的衣裤和被褥内能生存18~24h,在温润的物体上可存活数天。

(3)培养特性:淋球菌为需氧菌,适宜在35~36℃、含5%~10%CO2条件下生长,其生长最适直的pH为7.5。对培养的要求较高,用普通培养基不易成功,需在含有动物蛋白的培养基中才生长良好。国内常用巧克力琼脂或血琼脂培养基,孵育48h后,长成凸出、湿润、圆形、灰白色或透明、光滑的菌落,直径0.5~1.0mm。

根据淋球菌在培养基上菌落形态与传染性,将其分为4个菌落型,即T1、T2、T3和T4。T1和T2菌落小,有菌毛,有毒力,有致病性;T3和T4菌落大,无菌毛,无毒力,无致病性;以后又发现第5型菌落,其菌落成皱折状,是从新鲜的临床分离物中获得,此型菌落很少见。

(4)生化反应:淋球菌能分解葡萄糖,产酸不产气,不分解麦芽糖和蔗糖,不产生靛基质及硫化氢。淋球菌在生长过程中能产生氧化酶和过氧化氢酶。

2.淋球菌的表面结构 淋球菌的结构和其他细菌一样,由核质、细胞质、细胞膜(即胞质膜)和细胞壁等构成。

(1)细胞壁:细胞壁又称细胞外层,由黏肽层和外膜组成。

1)黏肽层:黏肽层由一系列糖和氨基酸连接在一起形成的一层坚固的结构,像一层网包绕着淋球菌。

2)外膜:外膜由外膜蛋白、脂多糖和菌毛3部分组成。球菌的表面结构为外膜,外膜在淋球菌的生理、代谢、遗传、致病及在免疫反应中都起重要作用。

(2)外膜蛋白:外膜蛋白又分为蛋白Ⅰ、蛋白Ⅱ及蛋白Ⅲ。

1)蛋白Ⅰ:蛋白Ⅰ为外膜的主要蛋白,占外膜总重量60%。不同的淋球菌菌株中蛋白Ⅰ的分子量不同,有低、中、高(即35 000、36 000和36 500)3种分子量蛋白质的菌株。蛋白Ⅰ与蛋白Ⅱ相连接,在外膜上形成一个“孔道”,3个蛋白Ⅰ分子和1个蛋白Ⅱ分子形成一个孔道。水溶性营养物质和其他细菌代谢的重要物质通过此孔进入细胞。低分子量蛋白Ⅰ的淋球菌菌株已在播散性淋球菌感染(DGI)病人中见到,此菌能抵抗血清的杀灭作用。相反,高分子量蛋白Ⅰ的淋球菌菌株最常见于有症状的生殖道感染,这些菌对血清的杀灭作用通常很敏感。

2)蛋白Ⅱ:蛋白Ⅱ又称次要蛋白、不透明相关蛋白或热变性蛋白,分子量24 000~32 000。蛋白Ⅱ的主要功能是使细菌与细菌彼此黏附在一起或黏附于宿主的上皮细胞。

3)蛋白Ⅲ:蛋白Ⅲ的分子量为30 000~32 000。其性质、结构和功能尚待进一步研究。

(3)脂多糖:脂多糖局限于外膜的外表面,分子量<14 000。脂多糖为淋球菌的内毒素,其活性限于脂多糖分子的类脂A部分,它与黏膜下和体内的补体协同引起炎症反应,使上皮细胞坏死脱落,多核白细胞增多,形成脓液。脂多糖在毒力和致病方面有很大的作用。

(4)菌毛:菌毛是由分子量为16 000~23 000的一系列相同的蛋白亚单位(菌毛蛋白)组成。菌毛只存在于有毒力的菌株之中,有黏附介导作用,对淋球菌最初黏附于宿主细胞有重要作用。

3.淋球菌的类型 淋球菌的分型对研究细菌的流行病学有重要意义。根据淋球菌表面抗原蛋白制成的单克隆抗体,可将淋球菌分为46个血清型。根据淋球菌培养时需要的特殊营养成分,如蛋氨酸(Met)、脯氨酸(Pro)、异亮氨酸(Ne)、精氨酸(Arg)、次黄嘌呤(H)、尿嘧啶(U)等所配制的限定培养基上生长状况分成35个型。常见类型为Pro、Arg、AHU、PA、PAU和原型(Proto)等。营养型与血清型及耐青霉素淋球菌菌株(PPNG)菌株所含质粒种类有关,AHU的菌株98%属于血清型IA -1和IA-2。在PPNG菌株中有44%为Pro,而这些Pro菌株中有97%携带4.4Md质粒。PPNG菌株中的原型淋菌株99%携带3.2Md质粒。营养型不稳定,单独使用无流行病学意义,应与血清型分类共同使用进行流行病学调查和研究。

4.淋球菌的耐药性 淋球菌可对常用抗菌药物产生耐药性。耐药菌株包括产β-内酰胺酶的PPNG,染色体介导的耐青霉素菌株(CMRNG),质粒介导的高度耐四环素的菌株(TRNG),以及对氟喹诺酮类耐药的菌株。

(二)发病机制

正常的尿液是无菌的,尿液动力学冲洗作用使侵入的微生物很难在泌尿道定植,淋球菌容易在尿路上淋球寄生,主要是由于菌毛能黏附上皮细胞之故,淋球菌在酸性尿中(pH<5.5)很快被杀死,因而膀光和肾脏不易被感染,而前列腺液含有精胶(spermine)及锌,故可受淋球菌感染。

尿道或阴道菌丛中如白念珠菌、表皮葡萄球菌,以及某些型别的乳酸杆菌。在试管内能抑制淋球菌,在体内则能提供一些自然抵抗力。黏膜表面存有乳铁蛋白,铁对淋球菌的生长繁殖是必需的,如周围环境中铁的浓度处于低水平时,则生长受限。淋球菌产生铁抑制蛋白或FeRPs,能从乳铁蛋白或铁蛋白中移出铁加以利用。在生长过程需要精氨酸、次黄嘌呤和尿嘧啶的淋球菌,一般不从乳铁蛋白中移出铁。为此可解释淋球菌能引起无症状性黏膜感染。

男性尿道黏膜由3种不同性质的细胞组成,3种细胞对淋球菌的抵抗力各不一致,舟状窝黏膜由复层鳞状细胞组成,细胞重叠排列,对细菌的抵抗力最强;前尿道黏膜由柱状细胞组成,为单层结构,最易被淋球菌侵犯;后尿道及膀胧黏膜由移行上皮细胞组成,对细菌的抵抗力亦较强,但逊于复层鳞状上皮细胞。

淋病的性接触感染,淋病从感染的妇女传播至男性为5%~22%,而感染的男性传播至女性为50%~90%;男性引起尿道炎需有大量的淋球菌接种物,给志愿者接种物为103有菌毛的淋球菌落形成单位(CFU)时,33%发生尿道炎,接种物超过103CFU时,82%发生尿道炎,接种后立即排尿亦不能防止感染,随着淋球菌数量增加,发生尿道炎机会就增加。

人类是淋球菌的唯一天然宿主,淋球菌对柱壮上皮与移行上皮有特别的亲和力,故男性前尿道、女性宫颈较易受到侵袭。淋球菌进入上皮细胞后,在细胞中增殖,然后扩散感染新的细胞,导致更多的黏膜细胞破坏,在淋球菌内毒素与补体、免疫球蛋白等的协同作用下,加之局部白细胞的聚集与死亡、上皮细胞的坏死与脱落,于病灶处产生化脓性炎症反应。由于淋球菌的扩散,可引起后尿道、上生殖道及其他部位的感染,亦可发生血行播散性感染。