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感染性疾病与抗微生物治疗
1.2.1 第一节 常见病原微生物的诊断及其临床意义

第一节 常见病原微生物的诊断及其临床意义

一、人类的固有微生物和病原微生物

自然界存在数十万种形态、结构各异的微生物,绝大多数对人类和动、植物有益无害,有些甚至是必需的,但也有一些能引起人类疾病的微生物,称为致病微生物或病原微生物,其中引起疾病的细菌则称为致病菌或病原菌。临床常见的病原微生物大致分为以下几类:①细菌:如大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌等肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)、表皮葡萄球菌(简称表葡菌)、肠球菌属、李斯德菌属、星状奴卡菌等;②真菌:如念珠菌属、曲霉属、毛霉属以及新型隐球菌等;③病毒:有单纯(或带状)疱疹病毒、巨细胞病毒、乙型肝炎病毒等;④原虫:有阿米巴、弓形体等;⑤其他病原微生物:如支原体、衣原体、立克次体以及螺旋体等。

在人体体表及与外界相通的腔道,如口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等存在着多种微生物。这些人类固有微生物致病力较弱,在人体免疫功能正常时,对人体有益无害,并对外来致病菌有很强拮抗作用,称为“正常微生物群”,其中以细菌和真菌为主,故称“正常菌群”。不同部位的常见寄居微生物见表1-1,这些菌群与人体间、菌群与菌群间互相依存、互相制约,保持着种群与数量的动态平衡。这种平衡一旦因使用抗菌药物、激素,或罹患慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常等原因遭到破坏,即导致菌群失调,出现相应症状或体征者称为菌群失调症。这些寄居于人体的“正常微生物群”引起的感染称为内源性感染;与之相对应,由人体外的病原微生物侵入人体导致的感染称为外源性感染。

表1-1 寄居在人体各部位的正常微生物群

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正常寄居的微生物,甚至环境中致病力很低或通常不致病的微生物,在机体抵抗力降低时,或因外伤等原因易位侵入机体其他部位亦可导致感染,此类感染称为机会感染,引起这些感染的微生物称为机会致病微生物或条件病原微生物。

认识上述微生物的来源及其所致感染,有助于临床医生在尚未获得病原检查结果时,合理推断感染的可能病原,结合所在单位的细菌药敏试验结果,制订恰当的经验治疗方案。同时也有助于正确判断标本中检出微生物的临床意义。

二、病原微生物的鉴定

病原菌的培养检出,对于感染的确诊,抗菌药物选用和疗效的判断均有重要意义。多数细菌、真菌、支原体属可在体外人工培养,有的细菌(如流感嗜血杆菌、淋球菌、脑膜炎球菌等)需要较严格的营养条件才能生长。少数细菌(如梅毒螺旋体)在体外不能培养,需动物接种才能分离。为提高细菌培养的阳性率,常需将标本接种于不同成分的选择性培养基。需氧或兼性厌氧菌一般采用需氧培养,35~36℃,18~24小时即可生长,较难生长的细菌需培养2~7天,结核分枝杆菌的生长需要更长时间。流感嗜血杆菌、脑膜炎球菌、淋球菌等在含5%~10%二氧化碳环境中生长最好。专性厌氧菌则需在无氧环境下才能生长。弯曲菌属在微需氧(含氧3%~5%)条件下生长最好。病毒、立克次体和衣原体等则需用活细胞才能进行分离培养,包括动物接种、鸡胚培养和细胞培养等技术。

三、病原微生物检测技术及进展

近年来,病原菌的检测已向标准化、微量化和快速简便等方面发展,随着现代分析技术和分子生物学技术的发展,气相色谱、高效液相、单克隆抗体、核酸杂交等技术已用于病原微生物的快速检测和鉴定,并取得相当效果。

1.快速鉴定的试剂盒(板)和自动化仪器 病原微生物的鉴定主要依据不同病原菌对糖类的发酵反应、不同酶系统和代谢产物或菌液生长浊度等特点,组合成一组生化反应细菌鉴定系统。目前,在临床微生物实验室常用的商品化试剂盒(板)有API系列和ATB等20余种,以API系列的使用最为普遍。此外,还有Vitek系统、Walk Away系统、ATB-plus等多种自动化鉴定仪。这些试剂盒(板)与自动化仪器由于提高了生化试验的敏感性和菌液浓度,孵育4~6小时便可判读结果,可满足临床快速诊断和早期治疗的需要。

2.免疫诊断法 除上述鉴定系统外,近年来对病原微生物的鉴定还发展和应用了免疫诊断技术,包括:①特异性微生物抗原的检测;②微生物抗原的特异性抗体检测。其中标记抗体技术,如荧光免疫测定技术和酶免疫技术已广泛用于临床。前者如A群链球菌、军团菌、沙眼衣原体、肺孢菌、甲型流感病毒、副流感1~3型病毒、呼吸道合胞病毒的检测;后者可用于测定多种病毒感染病人血清中的IgM抗体,如巨细胞病毒、EB病毒、甲肝及乙肝病毒、HIV、诺瓦克病毒及某些立克次体感染等;亦可用于检测沙眼衣原体、B群溶血性链球菌、嗜肺军团菌,脑膜炎球菌A抗原以及鼠疫病人血清中鼠疫杆菌抗原等的检测。

3.单克隆抗体的应用 单克隆抗体已广泛用于临床标本中微生物抗原的直接检测,或经培养后鉴定病原或其某一特殊组分。荧光标记单克隆抗体可用于沙眼衣原体、嗜肺军团菌、梅毒螺旋体等抗原检测,以及肝炎病毒、轮状病毒、呼吸道合胞病毒、单纯疱疹病毒、腺病毒、肠道病毒、HIV等多种病毒抗原的检测,并已有商品化药盒供应。除病原诊断外,单克隆抗体并广泛应用于基础研究和流行病学研究,还可用于检测体液中多种寄生虫抗原,如疟原虫、锥虫、绦虫和血吸虫等。

随着分子生物学技术的发展,在临床常见病原菌对抗菌药物耐药性机制的研究中,一种运用细菌的保守序列23SrRNA和16SrRNA以及编码细菌耐药性的耐药基因,直接从标本中鉴定细菌和检测耐药细菌的基因诊断技术正在研究建立中。如DNA探针(DNA probe)杂交,聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR),DNA序列分析,单链构象多态性分析(single strand conformation polymorphism,SSCP),限制性酶切片段长度多态性分析(restriction fragment length polymorphism,RFLP)和基因芯片技术等。上述方法适用于一些生长极为缓慢的病原微生物,或应用传统的培养方法目前尚不能培养的病原的检测,现正处于研究阶段。

(徐晓刚)