肺炎支原体感染及其分子检测

肺炎支原体感染及其分子检测

肺炎支原体细胞的电子显微照片。 箭头表示附着细胞器。doi: 10.1128/CMR.17.4.697-728.2004

肺炎支原体感染具有广泛的临床症状和疾病表现。 肺炎支原体引起的肺炎是非典型细菌性肺炎的一种。 在诊断肺炎支原体的检测可用之前，鉴于临床表现和对“典型”肺炎治疗反应的差异，由肺炎支原体引起的肺炎被认为是“非典型”。 多种多样的表现和有限的可用诊断方法给准确识别肺炎支原体病例和合理治疗患者带来了独特的挑战。

预计影响

专家估计，每 50 例社区获得性肺炎病例中，就有 1 至 10 例是肺炎支原体感染。

肺炎支原体    

肺炎支原体缺乏坚硬的细胞壁，使其能够改变其大小和形状以适应周围条件。 因此，通过靶向细胞壁发挥作用的抗菌药物（例如β-内酰胺药物，头孢类）对这些细菌不起作用。 由于缺乏细胞壁，肺炎支原体极易干燥。 因此，细菌通过空气飞沫在人与人之间传播只能通过密切接触发生。

发病

肺炎支原体细菌通过呼吸道飞沫在人际接触中传播。 并且人类是唯一宿主。 肺炎支原体主要是一种细胞外病原体，它已进化出一种专门的附着细胞器，与宿主细胞密切相关。 这种附着对于细菌的生存和感染能力至关重要。 肺炎支原体与宿主细胞之间的密切联系阻止了宿主的粘液纤毛清除机制清除细菌。 该细菌附着并损伤纤毛基部的呼吸道上皮细胞。 这会激活先天免疫反应并产生局部细胞毒性作用。

毒素产生的作用

肺炎支原体产生一种独特的毒力因子，称为社区获得性呼吸窘迫综合征 (CARDS) 毒素。 CARDS 毒素很可能有助于肺炎支原体的定植和致病途径，从而导致炎症和气道功能障碍。 虽然肺炎支原体主要生活在呼吸道上皮细胞的表面，但它可以侵入组织并在细胞内复制。 宿主细胞对肺炎支原体的内吞作用可以：

l帮助建立潜伏或慢性疾病状态

l促进细菌逃避免疫反应

l干扰某些药物治疗的功效

易感人群

肺炎支原体感染最常见于年轻人和学龄儿童，但可以影响任何人。 在拥挤环境中生活和工作的人们面临的风险更大。包括：学校、大学宿舍、军事训练设施、长期护理设施、医院等。其他严重感染风险较高的人包括：呼吸系统疾病康复者和免疫系统较弱者。    

并发症

虽然肺炎支原体通常会引起轻微感染，但也可能会发生严重并发症，需要住院治疗。 肺炎支原体感染可引起或加重以下并发症：严重肺炎哮喘发作或新的哮喘症状脑炎（大脑肿胀）溶血性贫血（红细胞太少，这意味着体内输送氧气的细胞更少）肾功能障碍（肾脏问题）皮肤病，如史蒂文斯-约翰逊综合征、多形红斑、中毒性表皮坏死松解症。

治疗

肺炎支原体感染通常较轻，但有些人可能需要住院治疗。

大多数人无需抗生素即可从肺炎支原体引起的感染中康复。然而，如果有人出现由肺炎支原体引起的肺炎（肺部感染），医生通常会开抗生素。 有多种抗生素可用于治疗肺炎支原体引起的肺炎。 如果尽早开始使用抗生素，可以帮助患者更快地从感染中恢复。一些肺炎支原体对某些用于治疗的抗生素具有耐药性。

抗生素治疗

大多数肺炎支原体感染具有自限性； 然而，临床医生通常用抗生素治疗肺炎支原体引起的肺炎。 所有支原体都缺乏细胞壁，因此都对 β-内酰胺抗生素（例如青霉素）具有固有的耐药性。临床医生使用大环内酯类、四环素类或氟喹诺酮类抗生素治疗该疾病，并考虑患者的年龄和当地抗生素耐药性模式：

大环内酯类（例如阿奇霉素）：儿童和成人

四环素（例如强力霉素）：年龄较大的儿童和成人

氟喹诺酮类药物：成人    

正常情况下，临床医生不应给幼儿开四环素类药物和氟喹诺酮类药物。 大环内酯类药物通常被认为是首选治疗方法。 然而，由于肺炎支原体耐药菌株的出现，临床医生应谨慎使用大环内酯类药物。

抗生素耐药性

自 2000 年代以来，肺炎支原体就开始出现对大环内酯类药物的耐药性。 这个问题在亚洲（中国和日本）尤其令人不安，那里的耐药率高达 90%。 美国和欧洲也报告了大环内酯类药物耐药性。

研究报告称，与大环内酯类敏感菌株感染的患者相比，大环内酯类耐药菌株感染的患者发烧和咳嗽的持续时间可能更长。

专家需要更多地了解大环内酯类耐药的程度及其临床影响，以便为处方决策提供信息。

诊断方法

临床实验室可以使用培养、血清学或核酸扩增方法提供肺炎支原体感染的诊断检测。

影响诊断方法的独特特征

肺炎支原体与其他细菌的不同之处在于影响用于诊断感染的方法：

l它可以穿过通常用于去除细菌的过滤器。

l光学显微镜无法检测到它。

l它不会在液体生长培养基中产生可见的浑浊度。 为了获得生长的视觉确认，肺炎支原体培养需要专门的培养基。

诊断选项    

肺炎支原体是一种培养要求严格的生物体，需要付出艰苦的努力，并且需要 21 天或更长时间才能在培养物中生长。 同样，血清学缺乏敏感性，特异性值得怀疑，并且取决于相对于疾病发作的特定采集时间。 还有方法使用了 DNA 探针，但已观察到肺炎支原体和生殖支原体之间的交叉反应，并且使用这些探针的方法也缺乏敏感性。自从分子检测技术的发展以来，肺炎支原体感染的诊断已从血清学转向使用 PCR 的分子检测，从而提高了敏感性和特异性。目前，基于PCR的支原体分子检测方法广泛应用于临床和公共卫生实验室。

肺炎支原体PCR 检测靶标包括 P1 粘附素基因、ATP 酶操纵子、基因组克隆 或这些的组合。 P1 粘附素基因负责细胞粘附，这对于肺炎支原体定植和感染宿主细胞是必需的。 由于该基因在肺炎支原体基因组中具有重复性，因此它也是 PCR 的一个有趣的靶标。 该基因组的大约 8% 由重复 DNA 元件组成，其区域与 P1 粘附素基因同源。 使用整个基因组 DNA 序列使我们能够设计理论上可以扩增最大数量目标分子的引物，从而提高灵敏度。

肺炎支原体对大环内酯类药物耐药的机制是 23S rRNA 肽基转移酶环 V 域的几个位置发生点突变，即大环内酯类药物与 50S 细菌核糖体亚基结合的位置。 A2063G突变是检测到的最常见突变。 其他不太常见耐药性突变包括 A2063T/C、A2064G、A2067G 和 C2617A/ G。可以用PCR或测序（23S-rRNA V域 nt 1937–2154）的方法检测耐药性。