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成人生殖道支原体感染
基本信息

中文别名 :成人支原体感染; mycoplasmas infections in the adult

概述

成人支原体感染( mycoplasmas infections in the adult),包括人型支原体与解脲脲原体、生殖支原体、人型支原体、发酵支原体,可引起泌尿道、阴道、子宫颈及子宫内膜感染,临床表现有尿道炎、盆腔炎、阴道炎、前列腺炎及肾盂肾炎等,并可致不育症及早产。

生殖支原体于1981年首先认为系NGU的病因。从人体分离出的16种支原体中,主要有解脲脲原体( Ureaplasma urealyticum,Uu)、人型支原体( M. hominis,Mh)、生殖支原体( M. genitalium,Mg),最近报道穿透支原体( M. penetrans,Mpe)、梨支原体( M. pirum,Mpi)和发酵支原体( M. fermentans,Mf)是人类免疫缺陷病毒( HIV)的协同因子。 

病原学

(一)解脲脲支原体( U. urealyticum,Uu)

又称溶脲脲支原体,解脲脲原体,是人类泌尿生殖道常见的寄生菌之一。该支原体由Shepard于1954年首先从非淋菌性尿道炎( nongonococcal urethritis,NGU)患者的尿道分泌物中分离获得。Uu包括14个血清型,可引起NGU、前列腺炎、附睾炎、女性阴道炎、盆腔炎、宫颈炎、男女不孕、不育等泌尿生殖道感染。近年来,Skevaki、Onderdonk等研究发现,女性生殖道Uu感染可引起自发性流产、早产、死胎等不良妊娠,同时可导致新生儿败血症、支气管肺炎及脑膜炎等中枢神经系统致死性的感染。在特定条件下引起非淋菌性尿道炎。

1.生物性状

( 1)形态与染色:

球形为主,直径50~300nm (图2-9-7),单个或成双排列,丝状体少见。无动力,吉姆萨染色法染成紫蓝色。

( 2)抵抗力

 耐低温不耐热,冷冻干燥后可长期保存干燥。对铊盐敏感,0.05%醋酸铊即可抑制其生长。对红霉素、庆大霉素、四环素、卡那霉素敏感,对青霉素、林可霉素不敏感。

图2-9-7 解脲脲支原体

( 3)培养特性:

微需氧,营养要求高。在95% N2和5%CO2、37℃条件下生长良好。耐酸,最适pH值为6.0,固体培养基上溶脲脲原体形成的菌落微小,直径为15~60μm,呈油煎蛋状或颗粒状。由于分解尿素产氨,培养基pH升高,可使培养基酚磺酞变红。

2.抗原构造和分类

 外膜蛋白中有主要表面抗原MB,不同菌株中MB抗原N端长短不一,C端有数目不等的重复序列,与人唾液腺管和输精管上皮、IgA的Fc受体、DNA结合蛋白有不同程度的序列相似性,有人研究,NGU患者中解脲脲原体分离的阳性率比对照组高,且患者血液中有解脲脲原体抗体出现,但在正常人尿道中有时也有解脲脲原体,故认为其致病性与血清型有关。在患者尿道中分离出的血清4型比正常对照组高一倍。解脲脲原体至少有14种血清型,可能仅某些型(如4型)引起尿道炎,或只有一部分有解脲脲原体定植的男性易发生尿道炎。

3.基因组

解脲脲原体ATCC33699株染色体为一个874 478bp的环状DNA。

4.Uu致病性与免疫性

( 1)磷脂酶:

解脲脲原体吸附宿主细胞后,可产生磷脂酶分解细胞膜中的卵磷脂,同时利用细胞膜中的脂类和胆固醇为养料,导致宿主细胞的损伤。

( 2)尿素酶:

尿素酶可分解尿素,产生大量对细胞有毒性作用的氨类( NH3)物质。

( 3)IgA蛋白酶:

解脲脲原体可产生IgA蛋白酶。能破坏泌尿生殖道黏膜表面存在的特异性IgA 1抗体,使Uu能黏附于泌尿生殖道黏膜的表面。该酶可降解SIgA,削弱泌尿生殖道黏膜局部的特异性抗感染免疫功能。Uu吸附精子于表面,可阻碍精子运动,其产生神经氨酶样物质,干扰精子与卵子结合,引起不育不孕。荚膜样物质:主要由半乳糖组成,生物学效应与G-细菌的脂多糖相似,进入机体后约1小时便能刺激单核-吞噬细胞分泌TNF-α,诱导局部产生炎症-抗炎症反应。

(二)生殖支原体( Mg)

1981年Tylly等报道,国外先后分离到Mg11株,其中生殖泌尿道6株,呼吸道4株和关节腔1株甚至HIV感染者发展至AIDS的病原之一。

1.生物学特征

Mg标准株的形态呈现为多形性外观,以烧瓶形、纺锤形、球形、鸭梨形为主。Mg是已知能自行复制的基因组最小的生物体,广泛存在于人类及动物宿主体内。已证实除引起尿道炎外,且伴有抗体形成,并与前列腺炎、盆腔炎性疾病有关。也是人类泌尿道感染的重要病因之一。Mg基因组全长580 074碱基对( base pairs,bp),G+C含量32%( GC各占16%,AT各占34%)。Mg只有一条染色体,含有大约480个基因。生殖支原体有最小基因序列,是在体外能自我复制的最小微生物。

2.Mg的培养特性

Mg生长缓慢且培养条件苛刻,必须在富含氨基酸、核苷酸、葡萄糖、维生素、胆固醇等成分的SP-4培养基中生长,最佳生长温度为37℃。液体培养基中因分解葡萄糖产酸,使含有酚磺酞指示剂的培养基产生由红至黄的颜色变化,Mg菌体极小,变色后的培养基仍清澈透明。Mg可在固体SP-4培养基(含1.2%~2.2%琼脂)上生长并形成集落,通过显微镜可观察到集落呈“油煎蛋”或“桑胚状”。Mg的检测方法,微生物感染诊断的“金标准”是培养法,然而Mg培养成功率极低。

3.致病性

Mg的黏附蛋白Pa是其黏附宿主细胞、进入细胞从而成为细胞内生物体的重要物质基础。Mg的第二个细胞黏附素p32与Mp的p30黏附素相同,两个蛋白都有一个异常末端重复序列,它可能在细胞黏附过程中起重要作用。此外,尚有相类似的黏附辅助蛋白。

4.Mg的抵抗力

Mg在自然环境中抵抗力很差,极易死亡,Mg对热敏感,56℃30分钟即可灭活;对各种消毒剂也敏感,一般消毒剂的正常使用浓度均可灭杀Mg。

(三)人型支原体( Mh)

1937年Dienes等首次报道人体支原体。

1.生物性状

Mh在液体培养基中生长,可呈现多种不同的形态:球形、双球形及丝状。球形者直径300~800nm。固体培养基上为具有可塑性的原生质团块,形状不定。革兰染色阴性,但不易着色。吉姆萨染色着色较好,呈淡紫色。电镜下的超微结构很简单,无细胞壁,细胞膜由三层单位膜构成,厚度为7.5~10nm。内外层含蛋白质及糖类,中层为脂质,主要含磷脂。胞质内含核糖体及双股DNA,Mh的基因组大小为700kbp,DNA的G+C含量为27.3%~33.7%。

2.培养特性

 Mh能在人工培养基中生长,一般采用牛心浸液或商品PPLO肉汤作为基础培养基,Mh最适生长温度为36~37℃,最适pH为7.0,但pH 5.5~8.0均可生长,有氧或无氧环境中均能生长,而且生长迅速,培养基可产生轻微的雾状混浊,从底部开始变色。固体培养基上,在含有90% N2和10%CO2的气体环境下,经1~4天,形成直径200~300μm的较大菌落,表现为“油煎蛋”状。半固体培养基中呈彗星状。

3.抗原性与分型

 Mh的抗原物质存在于细胞膜,其主要成分膜蛋白和糖脂。从Mh分离株中发现,三种不同的表面抗原p120、Lmp( 135×103D的蛋白质)、p50/Vaa均可发生抗原变异。Mh至少有7个血清型,尚未证明血清型和致病性的关系。

4.抵抗力

 Mh易被脂溶剂、清洁剂及常用消毒剂如酚、甲醛等灭活。对紫外线、干燥和热敏感。Dienes等认为低温或冷冻真空干燥可长期保存。

5.致病性

 Mh对人类细胞亲嗜性,并具有黏附素,Mh的膜蛋白p100和p50是其主要的黏附因子,p120膜蛋白含有216个氨基酸的高变区,它的变异与Mh逃避宿主免疫应答有关。Mh能诱导具有致炎作用的细胞因子,如多形核细胞趋化作用的细胞因子,IL-8和中性粒细胞活化肽。 

流行病学

(一)发病率与致病

泌尿生殖道中的支原体感染以由Uu占多数。我国7个地区健康人支原体携带率Uu为10.59%,Mh为5.34%,Uu在性乱者中检出率为25.47%,Mh为8.8%。另有资料报道,性病患者检出Uu为29.3%,Mh为4.3%。有人认为咽部是Uu和Mh的寄居和感染部位。

1.解脲脲原体( Uu)

解脲脲原体并不都发生临床症状。不同人群Uu的分离率不同。性成熟无症状妇女宫颈或阴道Uu的分离率为40%~80%;可从5%~10%的其他健康人群的泌尿生殖道或咽部分离到Uu。女性中,脲原体的定值和较年轻、社会经济状况较低、多性伴和用口服避孕药有关。大约40%有脲原体定植的母亲可能将其传播给婴儿,大多数婴儿的脲原体定植是暂时性的,生后3个月分离率急剧下降,儿童和无性经历的成年人脲原体定植率<10%。

2.生殖支原体( Mg)

( 1)非淋菌性尿道炎( NGU) :

1981年Tully从13例NGU患者中分离出2株生殖支原体,1993年,Horner从NGU患者中,Mg检出率为23.3%; Hooton用DNA探针杂交技术在急性NGU患者中检出Mg为9%,而正常对照也有8%的阳性。2000年,王荷英等用培养法和PCR检测南京216例NGU患者,Mg阳性44例( 20.4%),164例其他STD患者中Mg阳性仅8例( 4.9%),二者差异显著。2004年,赖伟红等利用PCR技术检测NGU和黏液脓性宫颈炎患者Mg为23.1%。目前大量研究表明Mg引起NGU。

( 2)前列腺炎:

北京一项研究慢性前列腺炎患者中Mg-DNA检出率为4.9%,广州则报道为14.29%。

( 3)盆腔炎:

英国Taylor-Robinson实验室用PCR技术对阴道宫颈炎伴盆腔感染的妇女检测Mg-DNA,结果20%为阳性。

( 4)子宫内膜炎:

2002年,Cohen等报道在58名确诊为子宫内膜炎患者中检出Mg9例( 16.0%),在对照组57名无子宫内膜炎患者中仅检出一例,二者差异有统计学意义,提示Mg与子宫内膜炎有关。

( 5)不育症:

北京地区用PCR法对62份不育症冷冻精液进行Mg检测,未见阳性。2001年,Helle等利用血清型方法检测不孕不育妇女中的Mg,结果显示29名( 22.0%)血清阳性,而输卵管正常的女性仅11名呈阳性( 6.3%),提示Mg可能是输卵管炎导致不孕不育的因素。

( 6)不良妊娠结局:

2002年,刘福民等在54例自然流产者和40例人工流产者的胚胎组织中检测Mg,结果自然流产者的检出率为16.7%,人流对照组全为阴性,提示Mg与自然流产有关。

3.人型支原体( Mh)

Mh寄居于人的生殖道,Mh最初是由婴儿经产道出生时从母体带来。青春期后随着性活动的增加,检出率升高。国外报道性成熟妇女子宫颈或阴道携带Mh者为21%~53%。我国健康人群支原体携带率Mh5.34%,性错乱者中Mh8.8%。性成熟无症状者阴道或宫颈Mh检出率为21%~53%。赵季文等对1423名健康者Mh血清学检测,抗体阳性率女性为5.46%,男性为0.76%,Mh在女性中起重要作用,可引起盆腔炎、肾盂肾炎、阴道炎等疾病。

(二)传播途径与带菌状态

1.新生儿和婴儿及青春期

 婴儿在通过感染的产道时,可成为带菌者,1/3女婴的生殖道中可分离出Uu,但Mh很少。男婴检出率低。男女婴的呼吸道中,Uu的检出率为15%。新生儿带菌时间大约为2年,女婴持续带菌时间较长。青春期男性生殖道中很少分离出支原体,而女性则有1/5带Uu,6%带有Mh。

2.母婴传播

 新生儿可经产道或羊水感染Mh,母亲阴道中寄居有Mh则羊水中Mh分离率为66%( 33/50),羊水中Mh培养阳性者,新生儿Mh的寄居率为26%( 9/34)。据国内学者报道,42名新生女婴Mh检出率为4.76%,其母亲临产前Mh检出率为14.29%。

3.成人感染

Uu、Mh、Mg主要有性接触而传播。青春期后,抗Uu抗体的滴度随着Uu的分离率增加而增加,国外调查,以40~49岁年龄段组血清抗体阳性率最高,可达95%。约90%的妊娠妇女受到过支原体感染,Uu抗体阳性率达40%。妊娠妇女的分离阳性率较非妊娠妇女高,停经妇女的分离率较低,性激素对其似有影响。 

发病机制

(一)解脲脲原体( Uu)发病机制

Uu吸附于宿主细胞表面,从宿主细胞膜吸取脂质与胆固醇,引起细胞膜损伤; Uu定居在泌尿生殖道上皮细胞,产生毒性代谢产物,如NH3对宿主细胞有急性毒性作用; Uu细胞膜有磷脂酶直接作用于宿主细胞膜上底物,引起宿主细胞损伤。

1.黏附定居增殖

Uu的主要表面抗原MB具有黏附宿主细胞的作用,但不同菌株中MB抗原N端长短不一,C端有数目不等的重复序列,这种MB抗原分子异质性与溶脲脲原体致病性和免疫性有关。Uu依赖自身的脲酶、蛋白酶和磷脂酶破坏宿主细胞的纤毛、黏膜表面SIgA等免疫屏障,使其在体内定居、增殖。

2.宿主免疫反应

 在Uu进入机体后,荚膜样物质刺激单核-吞噬细胞分泌ITF-α,导致宿主免疫系统Th1/Th2细胞平衡失调,细胞因子的级联反应,促使单核-吞噬细胞、内皮细胞分泌IL-1β、IL-6、IL-8等前炎症因子,诱发局部组织的炎症、损伤。此作用与Uu或支原体感染所致局部损伤以及诱发自身免疫病的发生相关。

3.局部损伤

 TNF-α还可诱导宿主细胞Fast/ FasL过度表达,导致宿主细胞的凋亡过度。其与Uu的宫内感染导致不良妊娠相关。

(二)人型支原体( Mh)发病机制

1.黏附

Mh对哺乳类动物细胞膜有亲嗜性,这种亲嗜性与Mh表面的黏附素有关。Mh的可变黏附相关抗原( Vaa),是一种富含表面脂蛋白的黏附素,可与人宿主细胞,特别是与人泌尿生殖道细胞表面的受体结合,这种受体已证实是硫酸化的糖脂。

2.宿主细胞受损

Mh吸附于宿主细胞表面后,通过磷脂酶水解宿主细胞膜上的卵磷脂,影响宿主细胞的生物合成、膜的功能及免疫功能,同时释放有毒代谢产物,如H2O2、NH3等,导致宿主细胞受损。Mh吸附于泌尿生殖道黏膜表面,可使纤毛肿胀,输卵管纤毛损伤或输卵管阻塞,引起输卵管炎。缺乏纤毛运动以及纤毛运动的频率降低或力度减弱,均会影响早期胚胎的发育及胎儿形成。

(三)生殖支原体( Mg)发病机制

1.黏附与侵入

 体外试验中,Mg感染能够导致前列腺上皮细胞68%细胞因子的改变。Mg的致病性可能与Mg黏附寄宿上皮细胞有关,而这种黏附作用依赖于黏附因子MgPa。还有研究发现在Mg基因中存在1个与MgPa基因操纵子同源的DNA片段家族,该研究认为这些重复序列的出现可能与Mg抗原的变异及逃避宿主的免疫反应有关。

2.宿主细胞受损

Mh吸附于宿主细胞表面后,通过磷脂酶水解宿主细胞膜上的卵磷脂,影响宿主细胞的生物合成、膜的功能及免疫功能,同时释放有毒代谢产物,如H2O2、NH3等,导致宿主细胞受损。Mh吸附于泌尿生殖道黏膜表面,出现明显的纤毛肿胀,输卵管和纤毛损伤或输卵管阻塞,引起输卵管炎。 

临床表现
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辅助检查

(一)Uu检测

Uu的实验室诊断最好的方法是分离培养、标本中Uu抗原的检测和核酸成分的检测。

1.分离培养

( 1)培养:

经培养后,因具有尿素酶分解尿素产氨使培养基中的指示剂酚磺酞显红(由黄变红)。若液体培养基颜色由黄变红,液体透明无混浊,可初步判定标本中有支原体。然后将液体培养物转种到固定培养基中培养,到时用Dienes法染色后在低倍镜下观察菌落形态。

平皿上菌落很小,15~50μm,多数呈颗粒状,有时呈“油煎蛋”状。即核心部分较厚,向下长入培养基,周边部分较薄。

( 2)尿素酶试验:

Uu只分解尿素,不分解葡萄糖与精氨酸。可与其他支原体鉴别。

( 3)血清学鉴定:

①代谢抑制试验( MIT) :将Uu接种在含有抗血清与酚磺酞的尿素培养基中,若抗体与其相应,则可抑制其生长,酚磺酞不变色。②生长抑制试验( GIT) :是将吸有型特异抗血清的滤纸片置于种有Uu的固体培养基上,孵育后,如有抑制生长现象出现,表示该支原体与所采用的血清同型。③药物敏感性试验:临床上多采用液体MIC,而实验室研究耐药性流行动态亦可采用液体经典MIC法和平板稀释法结合判断。目前,还可采用PCR法进行耐药基因的检测。

2.查测Uu抗原

方法有反向间接血凝试验、免疫斑点(图2-9-10,图2-9-11)试验( IDT)、酶联免疫吸附试验( ELISA)。

图2-9-10 支原体 荧光染色

图2-9-11 支原体 免疫荧光染色

3.Uu核酸的检测

 DNA探针技术:①采用特异性核素131I、32P标记的DNA探针,测定时将100μl样品点于醋酸纤维膜上与DNA探针杂交,此法敏感,可检出50~100pg的DNA。②聚合酶链反应( PCR)检测法:用于PCR检测的基因有三个,即尿素酶基因、多带抗原( MB-Ag)基因和16SrRNA基因。PCR具有高度特异性和敏感性,快速、简单,但操作要求极为严格。

(二)Mh检测

由于Mh的抗原变异性以及无症状携带者血清中也可能存在低滴度抗体,Mh的血清学检查法在常规实验室检查中较少应用。Mh的实验室诊断最好是用分离培养法,也可检测标本中Mh的核酸或抗原。

( 1)培养:

有液体培养法和固体培养法。菌种鉴定:菌落形态:低倍镜下观察,Mh菌落较大,直径200~300μm,呈“油煎蛋”状,具有致密颗粒的中心及较宽的外周边缘区,呈网状,边缘整齐。可用Dienes染色法区别支原体菌落和细菌菌落,前者菌落被染成蓝色,后者菌落不着色。

( 2)血清学鉴定:

①代谢抑制试验:此法特异、敏感,可用于待检Mh株的分型,也可用于患者血清Mh抗体滴度的测定。②生长抑制试验:可用于Mh的分型。Mh至少有7个血清型。

( 3)Mh的快速诊断:

①检测Mh抗原:酶联免疫吸附试验( ELISA)等;②检测Mh核酸:常用多聚酶连反应( PCR)检测法,检测Mh的16SrRNA基因。

(三)生殖支原体( Mg)

可根据Mg培养颜色变化、生化代谢、菌落形态及电子显微镜观察等方法鉴定分离株,也可用分子生物学方法鉴定,PCR扩增,核酸序列测定与分析。

1.培养

Mg能使含酚磺酞指示剂的SP-4培养基由红色变为黄色,培养3~5天。多次传代培养时间逐渐缩短后,在转种至SP-4固体培养基,在95%N2、5%CO2、36.5℃条件下孵育,用倒置显微镜观察是否有“煎蛋样”或“桑胚样”大小不等的支原体集落,且Dienes染色阳性。

2.血清免疫学诊断方法

①酶免疫反应( EIA) :可检测待测血清中抗体Mg IgM的抗体。也可建立以高效价抗血清包被酶反应板,检测Mg抗原的ELISA方法。如果有商品化MgELIAS诊断试剂盒出售则严格按照操作指南进行。②间接免疫荧光试验( IFA) Mg-IFA可以检测IgG、IgA、IgM型抗体,但Mg与Mp交叉免疫反应问题。

3.分子生物学诊断方法

①聚合酶链反应( PCR)具体的PCR方案要视不同的引物、所扩增目的片段的特点等做适当调整,摸索出最适宜的反应条件为止。②特异性DNA探针杂交,DNA探针杂交技术特别适用于大批量标本的快速检测,甚至可以做到半定量,有较好的的敏感性,其特异性主要取决于探针的选择。③核酸序列分析为了更准确的检测和分析、比较Mg菌株,可对PCR扩增的DNA片段进行测序分析。 

诊断
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治疗
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预防

①避免婚外性行为;②使用避孕套有部分预防作用;③淋病患者同时使用其他有效药物防止衣原体或支原体感染;④对性伴侣同时进行治疗。 

来源
现代性病学,第1版,978-7-117-20566-5
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