肺炎支原體肺炎的發(fā)病機(jī)制及臨床治療進(jìn)展

1、綜述肺炎支原體肺炎的發(fā)病機(jī)制及臨床治療進(jìn)展趙雷綜述宋文剛審校肺炎支原體(mycoplasmapneumoniae,MP)是兒童社區(qū)獲得性肺炎(communityacquiredpneumonia,CAP)或其它呼吸道感染的常見病原之一。目前的研究顯示，肺炎支原體肺炎(mycoplasmapneumoniaepneumonia,MPP)占CAP的10%40%。據(jù)國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)，MPP的好發(fā)年齡階段為515歲，嬰幼兒和老年人也可感染。發(fā)病率在10%30%之間，每26年在世界范圍內(nèi)流行1次，流行期間發(fā)病率可高達(dá)50%oMP感染的發(fā)生率主要取決于受感染社區(qū)的基本發(fā)病率、宿主的免疫力及生物毒力。在MP

2、感染的流行病學(xué)調(diào)查方面，目前不少國家都進(jìn)行了較系統(tǒng)的回顧性研究，結(jié)果表明:MP感染總體呈現(xiàn)出周期性流行的特點(diǎn)，每3一7年流行一次。在美國，1967年和1974年分別發(fā)生2次流行;在丹麥，從1958年至1972年，每4一5年出現(xiàn)一次流行;在口本，從1979年至1999年，每隔34年規(guī)律地出現(xiàn)一次流行高峰;在韓國，從19世紀(jì)80年代中期至20世紀(jì)初期大約每3年流行一次;近年來，MP感染流行的間隔在縮短。兒童青少年是MP的易感人群，MPP的好發(fā)年齡階段為5一15歲，大多數(shù)成年人己經(jīng)獲得對MP的免疫。然而，隨著人群經(jīng)歷過更長周期的流行，易感年齡分布可能會有變化，比如，近年來呈現(xiàn)出越來越低齡化的趨勢，年

3、齡小于5歲的兒童及老年人也易發(fā)生MP感染。肺炎支原體肺炎的好發(fā)季節(jié)是秋末和冬初i-z。其臨床特征是頑固性劇烈咳嗽。近10多年來，不但5歲以下小兒MPP的發(fā)病率顯著升高，好發(fā)年齡提前，且重癥支原體肺炎及難治性支原體肺炎逐年增多，表現(xiàn)為病情重，伴有多個臟器功能損害，對藥物不敏感，治療效果差，遷延不愈，甚至危及生命或遺留不同程度后遺癥。支原體是細(xì)胞外寄生菌，屬暗細(xì)菌門，柔膜綱，支原體目，支原體科，支原體屬。支原體沒有細(xì)胞壁，是目前己知能獨(dú)立生活的最小的原核型病原微生物，形態(tài)多樣，可呈球狀、桿狀、絲狀等，能通過細(xì)菌濾器，繁殖以二分裂方式為主。體外培養(yǎng)需要含膽固醇的特殊培養(yǎng)基，在接種10天后才能出現(xiàn)菌落

4、，菌落呈油煎蛋狀，菌落很小，基本不超過0.5mm。支原體的大小介于細(xì)菌與病毒之間，直徑約為120150nm，最小的直徑僅為80nm，含DNA和RNA,普通染色不易著色，革蘭染色陰性，在有氧、無氧環(huán)境下均能生長，能耐冷凍，對熱和干燥敏感，560C即滅活，370C時(shí)只能存活幾小時(shí)，對青霉素等通過抑制細(xì)胞壁的抗生素有抵抗力，對干擾蛋白質(zhì)合成的抗生素如大環(huán)內(nèi)酉旨類藥物敏感。目前，MPP的發(fā)病機(jī)制還不十分明確?，F(xiàn)對近年來MPP發(fā)病機(jī)制進(jìn)展及與臨床的關(guān)系綜述如下:一、肺炎支原體的勃附自1960年開始，人們做了很多實(shí)驗(yàn)表明，肺炎支原體對宿主呼吸道勃膜上皮細(xì)胞的粘附是其繁殖和成功致病的始發(fā)條件及關(guān)鍵因素之一。

5、肺炎支原體通過飛沫傳播，當(dāng)肺炎支原體隨飛沫被吸入呼吸道后，即由肺炎支原體的一種特殊頂端結(jié)構(gòu)一勃附細(xì)胞器介導(dǎo)完成勃附過程。這種頂端結(jié)構(gòu)具有引導(dǎo)肺炎支原體滑行移動和勃附的功能，MP借滑行移動定位于纖毛細(xì)胞的隱窩內(nèi)，以其頂端特殊結(jié)構(gòu)牢固勃附于呼吸道上皮細(xì)胞表面受體上，由此在呼吸道定植，以抵抗纖毛上皮細(xì)胞的清除及吞噬細(xì)胞的吞噬，這是肺炎支原體致病的先決條件，肺炎支原體的勃附細(xì)胞器由一個交互式的勃附素網(wǎng)狀系統(tǒng)和勃附輔助蛋白組成，包括P1,P30,P116和HMW-3等。其中較重要的有P1和P303一般認(rèn)為它們是勃附的關(guān)鍵。目前認(rèn)為P1粘附蛋白是肺炎支原體的主要勃附蛋白，具有很強(qiáng)的抗原性及變異性。P1基因

6、編碼是含有1627個氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，分子量為176.8kDoP1蛋白通過與呼吸道上皮細(xì)胞表面的神經(jīng)氨酸受體結(jié)合，破壞呼吸道勃膜表面的完整性;同時(shí)抑制纖毛上皮細(xì)胞的運(yùn)動，消耗上皮細(xì)胞周圍的營養(yǎng)物質(zhì)，影響粘膜上皮細(xì)胞的代謝;P1粘附蛋白可產(chǎn)生并釋放過氧化氫等一些有毒物質(zhì)，導(dǎo)致呼吸道粘膜上皮細(xì)胞損傷、壞死、脫落。P1粘附蛋白作為肺炎支原體頂端結(jié)構(gòu)中的1種對胰酶敏感的跨膜蛋白，它不僅對介導(dǎo)肺炎支原體勃附于宿主細(xì)胞的過程起重要作用，其本身也是1種能刺激機(jī)體產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答的抗原。Svensrup等4發(fā)現(xiàn)P1蛋白表達(dá)片段的多克隆抗體可以與目前所知的MP致病株M129,FH和PI-1428結(jié)合，從而抑

7、制該株MP對宿主細(xì)胞的勃附作用。P1基因具有株系變異的可能，并導(dǎo)致肺炎支原體耐藥。P30粘附蛋白的分子量約為29.17kD,由275個氨基酸組成。P30蛋白在維持肺炎支原體勃附細(xì)胞器的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和單向移動方面起重要作用。有實(shí)驗(yàn)顯示P30蛋白與Pl、蛋白B和蛋白C串聯(lián)所形成的復(fù)合物是受體識別所必需的，這一復(fù)合物可使肺炎支原體有效勃附于宿主的呼吸道粘膜細(xì)胞表面。完全丟失P30基因或P30基因3/端的MP突變株會失去勃附功能，從而變?yōu)闊o毒株。P30蛋白靠其梭基端錨定于NIP細(xì)胞膜上，針對P30的單克隆抗體可有效抑制MP的勃附作用和毒力效應(yīng)。Varshney等s用酶聯(lián)吸附法檢測MBP-P30B融合蛋白與

8、肺炎支原體感染患者血清的反應(yīng)，并與肺炎支原體肺炎診斷試劑相比較，MBP-P30B融合蛋白的反應(yīng)性和特異性分別為78.5%和89.47,該研究認(rèn)為P30蛋白能作為MP感染免疫診斷的1種抗原。P30蛋白和真核生物的細(xì)胞骨架蛋白、纖維蛋白原、角蛋白、肌原蛋白等有同源性，與人類的某些器官組織有著共同抗原成分，存在交叉免疫原性，這些被認(rèn)為同肺炎支原體感染后肺外并發(fā)癥的發(fā)生及自身免疫功能紊亂的發(fā)生有密切關(guān)系。肺炎支原體高分子量蛋白(HMW)是一組復(fù)合蛋白，是肺炎支原體勃附所必需的輔助蛋白。肺炎支原體的吸附能力取決于P1粘附蛋白、P30粘附蛋白和另一些對頂端結(jié)構(gòu)起穩(wěn)定作用的細(xì)胞骨架樣蛋白(HMW)的相互作用

9、，它們巧妙地形成1個功能完整的勃附網(wǎng)絡(luò)。Willby等f6l研究認(rèn)為HMW2的穩(wěn)定需要HMWI，缺乏HMWI將導(dǎo)致HMW2不能定位到附屬器官上，從而影響肺炎支原體的勃附功能。Jordan等四研究MP細(xì)胞勃附相關(guān)蛋白時(shí)指出，P65是肺炎支原體細(xì)胞骨架的構(gòu)成部分，如果HMWI或HMW2蛋白部分或完全缺失，將導(dǎo)致P65含量極低并不能正確定位，而且，無論何種原因引起的HMW2缺失，都會導(dǎo)致細(xì)胞勃附相關(guān)蛋白HMWI,HMW3和P65水平下降，并使支原體失去細(xì)胞勃附能力。Seto等fgl認(rèn)為細(xì)胞勃附蛋白在勃附器官上的集合時(shí)是有順序的，HMWI第1,HMW3,P1,P30,P90和P40其次，P65最后?？?/p>

10、之，黍占附是一個復(fù)雜的、多種勃附相關(guān)蛋白相互作用的結(jié)果。二、肺炎支原體對宿主細(xì)胞的侵入、損傷原來認(rèn)為肺炎支原體僅在細(xì)胞外致病，但近來發(fā)現(xiàn)，部分和MP的支原體種系可侵入、鬲合進(jìn)細(xì)胞內(nèi)fgl。而且，MP所產(chǎn)生的過氧化氫可導(dǎo)致宿主細(xì)胞的觸酶失去活力，呼吸道纖毛運(yùn)動減弱、停止甚至纖毛脫落。遺傳物質(zhì)及蛋白質(zhì)合成數(shù)量減少，功能下降，最終導(dǎo)致宿主細(xì)胞溶解死亡。MP不但能直接侵入人體呼吸道，而且還可侵入其它組織器官，導(dǎo)致多種肺外并發(fā)癥。有人f9l在研究中發(fā)現(xiàn)，MPN372是MP的相關(guān)致病因子，其部分化學(xué)結(jié)構(gòu)與百口咳毒素的S1亞單位類似?？梢鹑祟惡粑勒衬さ纳掀ぜ?xì)胞空泡變性及壞死，引發(fā)與百口咳相似的劇烈干咳。

11、他們在患兒血清中也檢測到大量的MPN372，證明MPN372可以在人體內(nèi)合成并有強(qiáng)抗原表位。MPN372不但能直接損失宿主細(xì)胞，同時(shí)它也有助于MP與肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白的粘附，使MP成功的定植到具有肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白受體的肺泡巨噬細(xì)胞、肺泡II型上皮細(xì)胞等表面。Kannan等。經(jīng)過試驗(yàn)觀察MP與肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白結(jié)合的情況時(shí)發(fā)現(xiàn)了此蛋白，并將其命名為MPN372oMP細(xì)胞膜上有一種脂質(zhì)相關(guān)膜蛋白(LAMP),Shirnizu等“發(fā)現(xiàn)，LAMP中可分離出一種脂蛋白，這種脂蛋白通過和細(xì)胞表面Toll樣受體(TLR)1,2,6結(jié)合，激活人類單核細(xì)胞核因子一KB引起炎癥反應(yīng)和淋巴細(xì)胞及單核巨

12、噬細(xì)胞的凋亡lzloMP在致病過程中，可釋放出過氧化氫、超氧游離基等物質(zhì)，導(dǎo)致呼吸道上皮細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，使上皮細(xì)胞纖毛脫落及細(xì)胞溶解死亡。三、免疫反應(yīng)MP可引起呼吸道及肺外多器官組織損傷，這可能與免疫因素有關(guān)。目前，國內(nèi)外對肺炎支原體免疫學(xué)方面的研究也比較多，其中牽涉到體液免疫、細(xì)胞免疫、細(xì)胞因子的變化以及免疫逃逸。1 .體液免疫研究發(fā)現(xiàn)，肺炎支原體感染后血清中IgM,IgG,IgA等免疫球蛋白升高。目前認(rèn)為MP作為抗原，與人體某些器官組織(心、肺、腦、肝、腎、平滑肌等)存在著部分共同抗原。MP感染后，刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)的自身抗體，抗原抗體形成免疫復(fù)合物，免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體，引起病變部

13、位增生和破壞性病變，導(dǎo)致多系統(tǒng)免疫損傷。觀察發(fā)現(xiàn)，病情越重，血清中IgM,IgG,IgA、免疫復(fù)合物和補(bǔ)體等免疫活性指標(biāo)升高越明顯。stelmachl3通過1年的前瞻性研究還發(fā)現(xiàn)MP感染后血清工gE水平有緩慢升高，有報(bào)道'"認(rèn)為肺炎支原體感染后IgE水平升高是誘發(fā)哮喘的重要因素。2 .細(xì)胞免疫肺炎支原體感染引起的免疫反應(yīng)中，細(xì)胞免疫占有重要地位，有人認(rèn)為細(xì)胞免疫反應(yīng)同時(shí)扮演了免疫保護(hù)和免疫致病的雙重角色。在細(xì)胞免疫反應(yīng)中，一系列炎癥因子，包括工L-2,其他活性物質(zhì)及免疫細(xì)胞如抗原提呈細(xì)胞及T細(xì)胞，參與了對病原體的免疫反應(yīng)ys。正常情況下，體內(nèi)CD4+和CD8+細(xì)胞相互誘導(dǎo)，相

14、互制約，維持于動態(tài)平衡，以維持機(jī)體免疫功能的穩(wěn)定。劉風(fēng)等“應(yīng)用流式細(xì)胞技術(shù)測定MPP患兒T細(xì)胞亞群的變化，研究發(fā)現(xiàn)CD4+淋巴細(xì)胞下降，CDg+淋巴細(xì)胞上升，說明MPP時(shí)，機(jī)體T細(xì)胞亞群的分布平衡被打亂，導(dǎo)致免疫紊亂和免疫防御能力的降低。MP感染時(shí)通過激活抗自身T淋巴細(xì)胞和破壞正常T淋巴細(xì)胞亞群的比例，導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞免疫功能減低或功能紊亂。3 .細(xì)胞因子MP可刺激淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，這一點(diǎn)己在動物模型己得到充分證明。如Chu等m研究發(fā)現(xiàn)，在過敏性哮喘小鼠模型的支氣管肺?灌洗液中，IFN-y在肺炎支原體感染后Sd升高，而于923d逐漸下降；工L-4在第5天輕度下降。MP作為超抗原

15、，可刺激人體淋巴細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞釋放一系列細(xì)胞因子，如白介素2、白介素一4、白介素一6、白介素一8、白介素一10、白介素一18、腫瘤壞死因子、干擾素等，這些細(xì)胞因子的變化可能是導(dǎo)致人們MPP的發(fā)病機(jī)制之一。Koh等“研究發(fā)現(xiàn)，在肺炎支原體肺炎患者的支氣管肺泡灌洗液中工L-4明顯上升。Esposito等'”研究發(fā)現(xiàn)急性MPP中血清工L-5濃度顯著升高，且伴有喘息的急性MP感染者升高更明顯，而工L-2、工L-4,IFN等變化不明顯，認(rèn)為工L-5是MP感染喘息的主要細(xì)胞因子。另外，Narita等zo研究發(fā)現(xiàn)在有中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀的MP感染者中，其體內(nèi)工L-18水平升高，同時(shí)伴有工L

16、-6和工L-8的升高，提示工L-18可能與疾病的嚴(yán)重性有關(guān)。目前人們關(guān)于各細(xì)胞因子之間如何相互作用，相互影響，從而影響機(jī)體免疫狀態(tài)尚無定論，有待進(jìn)一步研究。4 .免疫逃避肺炎支原體依靠自身特殊生理結(jié)構(gòu)，緊密牢固的吸附于宿主細(xì)胞表面，且肺炎支原體與宿主細(xì)胞有共同抗原成分，可能會被誤認(rèn)為是自身成分而允許寄生，逃避了宿主的免疫監(jiān)視、勃膜纖毛的清除及吞噬細(xì)胞的吞噬。四、肺炎支原體肺炎的治療1.抗生素治療目前抗MP感染有效的藥物主要有大環(huán)內(nèi)醋類抗生素、四環(huán)素類抗生素、氯霉素、磺胺類藥物、哇諾酮類、萬古霉素等。雖然以上各類藥物均有抗MP感染的作用，但由于藥物的毒副作用(如四環(huán)素牙、氯霉素的骨髓抑制、哇諾酮

17、類藥物影響軟骨發(fā)育等)，所以目前主要應(yīng)用的仍是大環(huán)內(nèi)醋類抗生素。大環(huán)內(nèi)醋類抗生素主要結(jié)構(gòu)特征是以一個14w-16元環(huán)大環(huán)內(nèi)醋為母核，通過輕基以糖普鍵和1-3個分子的糖相連接。細(xì)菌核糖體50亞基SrRNA上的膚酬:轉(zhuǎn)移酶中心能催化膚鍵的形成，把氨基酸連接到不斷延伸的膚鏈上合成蛋白質(zhì)。大環(huán)內(nèi)醋類抗生素與酶的催化中心V區(qū)的核普酸作用，抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成。大環(huán)內(nèi)醋類抗生素主要的代表藥物有:(1紅霉素:屬于第一代大環(huán)內(nèi)醋類抗生素，其特點(diǎn)是血藥濃度高，但胃腸道刺激副作用大;(2)阿奇霉素、羅紅霉素、克林霉素:屬于第二代大環(huán)內(nèi)醋類抗生素，其特點(diǎn)為胃腸刺激副作用小，組織滲透性強(qiáng)，抗菌作用強(qiáng)，半衰期長;(3)

18、泰利霉素、曝霉素:屬于第三代大環(huán)內(nèi)醋類抗生素，其特點(diǎn)是具有強(qiáng)有力的抗菌活性及良好的藥代動力學(xué)。實(shí)驗(yàn)表明，肺炎支原體不僅侵襲呼吸道，引起咳嗽等癥狀，還可侵入血液循環(huán)，導(dǎo)致肺炎支原體血癥引起臨床癥狀。所以目前認(rèn)為，如果想要取得治療肺炎支原體肺炎良好的效果，就必須兼顧抗生素的血藥濃度及細(xì)胞內(nèi)藥物的濃度。臨床研究證明，紅霉素、阿奇霉素的序貫治療不僅有利于快速殺滅血液中的MP，而且快速殺滅侵入到呼吸道纖毛上皮、支氣管周圍、血管周圍、肺泡及肺間質(zhì)的MP。這也是臨床上常用的大環(huán)內(nèi)醋類抗生素治療肺炎支原體肺炎的序貫療法的理論依據(jù)。臨床上治療肺炎支原體肺炎最常用的序貫療法為:紅霉素靜滴治療3一10天(咳嗽較輕、

19、體溫降至正常)后改為阿奇霉素口服治療3天，停4天為1療程zi.zz。臨床工作中可根據(jù)患兒病情重復(fù)2-4次，甚至多達(dá)8次。國外有的研究者認(rèn)為，抗MP感染不應(yīng)少于3周23。近些年，隨著抗生素的濫用及大環(huán)內(nèi)醋類藥物的廣泛應(yīng)用，MP耐藥菌株逐漸增多。一項(xiàng)功能研究24中MP分離株的13個陽性株中，有9株耐藥，占69.2%，故研究肺炎支原體的耐藥機(jī)制己成為熱點(diǎn)，目前發(fā)現(xiàn)的主要耐藥機(jī)制包括：C1)靶位改變，基因突變或甲基化；(2)主動外排；(3)藥物滅活zs。最近有研究證實(shí)，基因突變最主要的是23SrRNAV區(qū)的上的2063位及2064位A至UG的點(diǎn)突變z6.z另有研究表明，紅霉素、阿奇霉素等第1,2代大環(huán)

20、內(nèi)醋類抗生素在體外培養(yǎng)時(shí)，經(jīng)過兩三代就出現(xiàn)點(diǎn)突變，但仍具有抗菌作用;而泰利霉素經(jīng)32代培養(yǎng)才出現(xiàn)點(diǎn)突變，而且只部分耐藥。為了解決第1,2代大環(huán)內(nèi)醋類抗生素耐藥的問題，目前己研發(fā)出的第三代大環(huán)內(nèi)醋類藥物(泰利霉素及曝霉素)，目前正處于臨床試驗(yàn)階段。泰利霉素己被用于治療成人肺炎，但隨著泰利霉素的使用，也發(fā)現(xiàn)此藥物的一些嚴(yán)重副作用，如:嚴(yán)重肝功損傷、視覺障礙等。曝霉素目前未發(fā)現(xiàn)肝毒性，研究發(fā)現(xiàn)其安全性與克拉霉素相近，且抑菌效果好于泰利霉素。2 .免疫治療(1)糖皮質(zhì)激素國內(nèi)外許多研究資料表明，重癥MPP及合并肺外組織器官損傷的MPP在應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療后，癥狀緩解，體征明顯改善，但個別病例病情無顯著

21、改變甚至惡化fzsl。目前認(rèn)為以下幾點(diǎn)為應(yīng)用糖皮質(zhì)激素的指征：急性期病情嚴(yán)重的MPP；MPP對藥物不敏感，病情遷延不愈而出現(xiàn)肺不張、肺間質(zhì)纖維化、支氣管擴(kuò)張及其他肺外并發(fā)癥者。經(jīng)常采用的治療方案為:氫化可的松5-1Omg/kg/d，靜脈滴注;甲基強(qiáng)的松龍1w-3 mg/kg/d，靜脈滴注;強(qiáng)的松1w-2mg/kg/d，分次口服;一般應(yīng)用3-5天四。使用糖皮質(zhì)激素前應(yīng)注意排除結(jié)核感染。(2)靜脈丙種球蛋白靜脈丙種球蛋白具有抗感染、調(diào)節(jié)免疫功能等多種作用。目前國內(nèi)外對該藥在MPP的應(yīng)用尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)學(xué)者傾向于MPP病情重、有肺外并發(fā)癥或有使用糖皮質(zhì)激素禁忌癥者(如免疫功能缺陷者)應(yīng)該應(yīng)用靜脈

22、丙種球蛋白。治療方案為:400mg/kg/d，靜脈滴注，療程為3-5天。但對于普通MPP不應(yīng)常規(guī)使用30(3)其它具有調(diào)節(jié)免疫功能的藥物很多國內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)，MPP患兒免疫功能與病情的嚴(yán)重程度、治療效果密切相關(guān)。故對年齡小、免疫功能低下患兒可加用胸腺膚、卡介苗多糖核酸等免疫增強(qiáng)藥物進(jìn)行輔助治療。維生素A不僅具有抗炎作用，還參與體液免疫及細(xì)胞免疫過程。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在MPP病程中晚期應(yīng)用一定劑量的維生素A可以增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，加快病原的清除，促進(jìn)機(jī)體康復(fù);但如果應(yīng)用劑量過大，可能會產(chǎn)生降低宿主對細(xì)胞內(nèi)感染的抵抗、增加氣道反應(yīng)性等不良反應(yīng)。這些結(jié)論均得自于體外實(shí)驗(yàn)，對于MPP治療是否可行，需待進(jìn)一步研究。朱澤榮等31通過觀察維生素C分別對MP膜脂蛋白誘導(dǎo)A549細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞間粘附分子一1(m工CAM-1的影響及ECV304細(xì)胞表達(dá)細(xì)