沙雷菌肺炎
(一)發(fā)病原因
沙雷菌為腸桿菌科沙雷菌屬。1896年Lehmann和Newmann最早發(fā)現Serratia plymuthica,當時(shí)稱(chēng)bacterium plymuthicca,1978年后歸于沙雷菌屬。目前分為7種:黏質(zhì)沙雷菌 (Serratia marcescens)、液化沙雷菌(Serratia liquefaciens)、紅色沙雷菌(Serratia rubidaea)、Serratia ficaria、Serratia odorifera、Serratia plymuthica和Serratia fonticola,其中黏質(zhì)沙雷菌是引起醫院獲得性感染的主要病原體。
隨著(zhù)DNA雜交技術(shù)的應用。近來(lái)又將液化沙雷菌分為3種:Serratia proteamaculans、Serratia grimesii 和Serratia liquefaciens。Serratia proteamaculflns又分兩個(gè)生物型:Serratia proteamaculanssubsp proteamaculans和Serratia proteamaculans subsp quinovora。Serratia grimesii和Serratia liquefaciens已從臨床標本分離出,通常無(wú)臨床意義。Serratia proteamaculans兩個(gè)亞型均從昆蟲(chóng),土壤、嚙齒動(dòng)物、植物分離出,可引起肺炎,晚近又發(fā)現Serratia odorifera又可分為兩個(gè)生物型:Serratia odorifera biogroup-1和Serratia odorifera group-2,可引起醫院獲得性感染。
1.形態(tài)與染色 沙雷菌有動(dòng)力,能運動(dòng),部分菌株有莢膜、鞭毛。許多菌株產(chǎn)生粉紅色或紅色色素。黏質(zhì)沙雷菌形態(tài)上一般比其他腸道菌小,無(wú)莢膜。為革蘭染色陰性短桿菌,偶爾呈長(cháng)絲狀,(0.7~1.0)×0.7cm大小。
2.培養與生化反應 沙雷菌對生長(cháng)的培養基要求不高。在營(yíng)養瓊脂、遠藤瓊脂,麥康凱瓊脂、血瓊脂平板上均可生長(cháng)。黏質(zhì)沙雷菌菌落圓形,略呈粗糙有黏性。在低于37℃的溫度培養時(shí),鞭毛較易發(fā)育。為需氧或兼性厭氧菌。
沙雷菌能發(fā)酵葡萄糖,但只有部分菌株產(chǎn)生少量氣體。不發(fā)酵乳糖、衛矛糖、阿拉伯糖、棉子糖及鼠李糖,可發(fā)酵甘露醇、水楊苷及山梨醇,對側金盞花醇及肌醇發(fā)酵力不一致。不形成吲哚,大部分菌株甲基紅反應為陰性,在氰化鉀培養基內生長(cháng)。大部分菌株迅速液化明膠,少數為遲緩反應。具有賴(lài)氨酸和鳥(niǎo)氨酸脫羧酶。但不形成精氨酸雙水解酶及苯丙氨酸脫氨酶,不利用丙二酸鈉,能利用枸櫞酸鹽,VP反應陽(yáng)性,在三糖鐵培養基上(TSI)產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。能產(chǎn)生細胞外DNA酶,脂肪酶。
沙雷菌產(chǎn)生紅色色素,在低于37℃培養時(shí),色素產(chǎn)生往往更豐富,但多次傳代后產(chǎn)生色素的能力減弱,甚至消失。1902年Kroft提取該色素并命名為“靈菌紅素”(prodigiosin),因而黏質(zhì)沙雷菌過(guò)去稱(chēng)為靈桿菌。直到1960年才被Rapoport和Hollen闡明其化學(xué)結構。靈菌紅色素溶于酒精、乙醚、氯仿等有機溶劑,不溶于水。靈紅菌素是一種脂多糖,有報道它具有提高白細胞數量和消炎作用。產(chǎn)生色素與不產(chǎn)生色素菌株均可致病,可引起敗血癥、尿道及呼吸道感染,骨髓炎及術(shù)后傷口感染。
3.抗原與分型 沙雷菌有菌體“O"抗原和鞭毛“H”抗原。現已知有15種O和13種H,共46個(gè)血清型。
4.誘發(fā)因素 沙雷菌肺炎多發(fā)生在原有基礎疾病的住院病人。A11en等在Temple大學(xué)醫院觀(guān)察了135例黏質(zhì)沙雷菌感染,89%病例與宿主抵抗力降低有關(guān)。凡能導致機體免疫功能損害的情況都可能成為引起感染的誘因,如各種嚴重疾病,惡性腫瘤、白血病、糖尿病、肝硬化、心衰、慢性支氣管炎、肺心病、尿毒癥及燒傷等;長(cháng)期濫用類(lèi)固醇激素、免疫抑制劑、損害全身免疫功能;部分有創(chuàng )性檢查和治療,如大手術(shù),留置導尿管、靜脈插管,血液及腹膜透析等;呼吸科治療措施,如氣管插管、氣管切開(kāi)、機械通氣、霧化吸入等可使沙雷菌直接吸入到肺臟。此外,長(cháng)期使用廣譜抗生素及麻醉品成癮者,使沙雷菌易于呼吸道寄殖,導致感染發(fā)病的可能,特別是在新生兒、老年人及孕婦。
(二)發(fā)病機制
沙雷菌為條件致病菌。現已知沙雷菌可使家兔、馬、水牛和鹿致病,在實(shí)驗條件下可引起鼠、貓、豚鼠、倉鼠、海龜和狗生病。小白鼠實(shí)驗結果表明:LD50為1.5×106~2.6×107,加入黏蛋白(mucin)后LD50為4.7×105~5.3×107。黏蛋白似有增強毒力作用, 沙雷菌所產(chǎn)生的內毒素可引起機體發(fā)生病理生理改變,使肺組織壞死。并使血小板聚集,脆性增加,從而使循環(huán)中的血小板急劇減少,導致各器官出血,有時(shí)影響凝血因子產(chǎn)生DIC,嚴重者抑制骨髓造血功能。此外,黏質(zhì)沙雷菌所產(chǎn)生的溶血素,蛋白酶及含鐵血黃素巨噬細胞在致病中也起重要作用,給豚鼠或小白鼠接種蛋白酶后出現肺水腫及出血,這些和人的肺炎癥狀相似。用抗蛋白酶的免疫血清可保護動(dòng)物,如用蛋白酶種入家兔角膜,角膜產(chǎn)生炎癥壞死。蛋白酶對機體免疫功能還有破壞作用,人體中有一種α1-蛋白酶抑制劑具有增強巨噬細胞殺傷能力,而黏質(zhì)沙雷菌所產(chǎn)生的蛋白酶可降解此種α1-蛋白酶抑制劑,當沙雷菌進(jìn)入肺部后,可產(chǎn)生數種蛋白酶如卵磷脂酶、蛋白酶、幾丁質(zhì)酶,引起吞噬細胞浸潤和組織破壞,削弱和破壞機體的免疫功能,引起原發(fā)性或繼發(fā)性沙雷菌肺炎。