简述肺炎链球菌

简介

肺炎链球菌为革兰染色阳性，菌体似矛头状，成双或成短链状排列的双球菌，有毒株菌体外有化学成分为多糖的荚膜。5%~10%正常人上呼吸道中携带此菌。有毒株是引起人类疾病的重要病原菌。

在化脓性球菌中，肺炎链球菌的致病力仅次于金黄色葡萄球菌。不同的是，到目前为止，肺炎链球菌极少对青霉素类抗生素产生耐药性。肺炎链球菌主要的致病物质是肺炎链球菌溶血素及荚膜。荚膜具有抗原性，是肺炎链球菌分型的依据。此菌可引起大叶性肺炎、脑膜炎、支气管炎等疾病。

生物学特性

典型的肺炎链球菌为革兰染色阳性球菌，直径约1μm。常呈双排列。菌体成矛头状，宽端相对，尖端向外。在痰、脓液标本中可呈单个或短链状。有毒株在体内形成荚膜。普通染色时荚膜不着色，表现为菌体周围透明环。无鞭毛。不形成芽胞。菌体衰老时，或由于自溶酶(autolysin)的产生将细菌裂解后，可呈现革兰染色阴性。

本菌营养要求较高，需在含血液或血清的培养基中生长。在固体培养基上形成小圆形、隆起、表面光滑、湿润的菌落。培养初期菌落隆起呈穹窿形，随着培养时间延长，细菌产生的自溶酶裂解细菌，使菌落中央凹陷，边缘隆起成"脐状"。表面活性剂如胆汁或脱氧胆酸盐可激活自溶酶，加速菌体自溶。

兼性厌氧，C02 5-10%生长最好，且生成的菌落周围有草绿色溶血环。若于液体培养基中培养24h，呈均匀混浊，后期可因产生自溶而变得澄清。

甲型溶血性链球菌不产生自溶酶，故加入胆盐等表面活性剂不能溶解，利用此特点可鉴别甲型溶血性链球菌与肺炎链球菌。肺炎链球菌在血琼脂平板上菌落周围形成α溶血环。细菌生长的能量来源于分解葡萄糖，伴随乳酸的形成。乳酸的堆积会抑制细菌的生长，故间断性加入碱可使肺炎链球菌大量繁殖。Optochin可抑制肺炎链球菌生长。

该菌可分解多种糖类，产酸不产气。胆汁溶解试验阳性、Optochin敏感试验阳性。

大多数新分离出的肺炎链球菌可发酵菊糖，故菊糖发酵试验在鉴别肺炎球菌与甲型溶血性链球菌时有一定的参考价值。

抗原构造

荚膜多糖抗原

存在于肺炎链球菌荚膜中。根据荚膜多糖抗原性的不同将肺炎球菌分为91个血清型。

菌体抗原

⑴C多糖:存在于肺炎链球菌细胞壁中，具有种特异性，为各型菌株所共有。C多糖可被血清中C-反应蛋白沉淀。在钙离子存在时，C多糖可与正常人血清中称为C-反应蛋白(C reactive protein,CRP)的β球蛋白结合，发生沉淀。

⑵M蛋白:具有型特异性。M蛋白刺激机体产生的相应抗体无保护作用。

抗原变异

肺炎链球菌可能发生的变异有荚膜变异:即从有荚膜有毒力的光滑(S)型菌变异为失去荚膜毒力减低或消失的粗糙(R)型。

细菌抵抗力

抵抗力较弱，56℃15~30分钟即被杀死。对一般消毒剂敏感。有荚膜株抗干燥力较强。对青霉素、红霉素、林可霉素等敏感。

致病性

致病物质

1.荚膜(capsule) 是肺炎链球菌主要的致病因素。无荚膜的变异株无毒力，感染实验动物，如鼠、兔等，很快被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内定居并繁殖。

2.肺炎链球菌溶血素(pneumolysin) 高浓度时对实验动物有致死性。对人的致病机理尚待确定。

3.紫癜形成因子(purpura-producing principle) 注入家兔皮内，可产生紫癜及出血点并伴有内脏出血。紫癜形成因子与人类肺炎球菌感染间的关系尚不明确。

所致疾病

肺炎链球主要引起人类大叶性肺炎。75%的成年人肺炎链球菌肺炎及50%以上严重的肺炎链球菌菌血症是由1~8型肺炎链球菌引起。肺炎链球菌6、14、19及23型，常引起儿童肺炎链球菌性疾病。40%~70%的正常人上呼吸道中携带有毒力的肺炎链球菌。由此可见呼吸道粘膜对肺炎链球菌存在很强的自然抵抗力。当出现某种降低这种抵抗功能的因素时，肺炎链球菌可引起感染，如：

①呼吸道功能异常:病毒及其它感染性因子损伤呼吸道粘膜上皮细胞;某些异常因素(如过敏)导致粘液的过度分泌，使侵入的病原菌受到保护;各种原因导致的支气管阻塞及各种原因导致的纤毛功能损伤;

②酒精及药物中毒:酒精及某些药物中毒可抑制吞噬细胞的活性及咳嗽反射，有利于病原菌的吸入;

③循环系统功能异常及任何原因导致的肺充血、心功能衰竭;

④其它:营养缺陷、体质虚弱、贫血、血清补体水平低下等。

肺炎链球菌肺炎常突然发病，表现为高热、寒战、胸膜剧烈疼痛、咳铁锈色痰。10%~20%的患者可于高热期伴发菌血症。其病理表现主要是最初肺泡内有大量纤维蛋白渗出液，继之是红细胞和白细胞向肺泡内渗出，最终导致病变部位肺组织实变。病变通常仅累及单个肺叶，故称为大叶性肺炎。如果早期使用抗生素治疗，可阻止肺实变发生。

肺炎链球菌也可侵入机体其它部位，引起继发性胸膜炎、中耳炎、乳突炎、心内膜炎及化脓性脑膜炎等。

细菌免疫性

肺炎链球菌感染后，机体可建立较牢固的型特异性免疫，同型病菌的再次感染少见。患者发病后5~6天，体内可形成荚膜多糖型特异性抗体。这种抗体与荚膜结合后，肺炎链球菌易被机体吞噬细胞吞噬杀灭。补体在清除病原菌过程中发挥调理作用，当抗原抗体复合物与补体结合后，可增强吞噬细胞对病原菌的吞噬功能。

实验室检查

标本：痰、脓液、血液、脑脊液等标本。

涂片染色镜检：革兰氏色染色呈阳性球菌，呈矛头状成双排列，坦面相邻，尖端向外。若标本可见大量白细胞同时存在时有重要的参考价值。

荚膜染色：阳性。

分离培养

常采用羊血平板，有助于其溶血特征的识别和进一步鉴定，而且初代分离应置5%~10%CO2的环境下培养。在血平板上，肺炎链球菌的菌落直径0.5~1.5mm，灰白色、半透明、表面光滑(有些菌株可表现为粘液状)扁平，周围环绕着草绿色溶血环。培养或放置24h以上的培养物还会由于肺炎链球菌的自溶作用而致菌落中央塌陷而边缘隆起，而呈脐窝状。

鉴定试验

① 胆汁溶菌试验:本试验的原理基于胆盐能够通过活化肺炎链球奥普托欣(Optochin)试验菌的自溶酶而溶解肺炎链球菌，但不能溶解草绿色链球菌。常用的方法包括快速平板法和标准试管法。前者取一接种环2%去氧胆酸钠溶液加于血平板待鉴定菌的菌落上，置35℃孵育15~30min，菌落溶解消失为阳性。

而后者则是在1ml待鉴定菌18~24h培养液中加入2滴10%去氧胆酸钠溶液，35℃孵育5-10min后鉴定菌管由混浊变为透明者为阳性。

② 奥普托欣(Optochin)试验:用以与其他草绿色链球菌相鉴别。用接种环将单个待鉴定菌落均匀涂于血平板上，用含量为5μg的optochin纸片贴于接种区中央，35℃需氧培养过夜，抑菌圈 >18mm的为阳性。本菌为草绿色链球菌。

细菌型别鉴定实验

1.荚膜肿胀试验(capsule swelling test) 亦称为Quellung试验。新鲜的标本悬液与等量不稀释的肺炎球菌分型诊断血清混合后，覆以盖玻片，油镜下观察。标本中肺炎球菌若与同型免疫血清相遇，荚膜将显著增大。

2.凝集试验(agglutination test) 将可疑肺炎球菌与已知标准分型血清作玻片凝集试验，若细菌凝集成堆，为同型肺炎球菌。

小鼠毒力试验

若用有毒力的菌株接种小鼠，接种后12-36h，小鼠死亡。

细菌的防治

肺炎链球菌感染关键在于养成良好的卫生习惯，保持环境卫生。必要时对体弱儿童及老年人可用疫苗进行预防注射，如用细菌荚膜多糖制备的多糖疫苗进行预防，效果较好。

病人在发热期间，应卧床休息，吃容易消化的食物，多喝水。磺胺类药物、青霉素等对肺炎等疾病的治疗较为有效。

由于肺炎球菌对多种抗生素敏感，早期治疗通常患者可很快恢复。青霉素G为首选治疗药物。但已发现肺炎球菌对青霉素、红霉素、四环素的耐药菌株。对青霉素的耐药菌株，对万古霉素依然敏感。