肺炎链球菌

 

来源公众号：ExpCon医学科普

肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae，简称 Strep. pneumoniae）这个名字可以分解来理解：strepto- 意为“成链”，-coccus 意为“球形”，而pneumoniae则说明它能引起肺炎——这点不难理解。

因此，肺炎链球菌是呈圆形的细菌，常常成链状生长，通常以矛头状的成对形式出现，被称为双球菌。

它是社区获得性肺炎最常见的致病菌，也就是说，是在医院之外感染的肺炎的主要病因。

接下来简单介绍一下它的解剖和生理特点。

肺炎链球菌具有厚厚的肽聚糖细胞壁，在革兰染色时能吸收紫色染料，因此属于革兰阳性菌。

它们没有运动能力，也不形成孢子，同时属于兼性厌氧菌，也就是说，它们既能在有氧环境下生存，也能在无氧环境下生存。

最后，它们是过氧化氢酶（catalase）阴性菌，意味着它们不能产生一种叫做过氧化氢酶的酶。

在一种叫做血琼脂的培养基上培养时，肺炎链球菌菌落会引起α溶血，也叫做绿色溶血。这是因为它们会产生过氧化氢，部分氧化了血琼脂中原本呈红色的血红蛋白，使之转变为绿色的高铁血红蛋白。

其他链球菌种类，比如草绿色链球菌（Streptococcus viridans），也同样表现为α溶血。

因此，为了区分肺炎链球菌，需要进行一种叫做optochin试验（奥普托欣实验）的检测，就是在培养物中滴加几滴乙基氢异烟酸。

肺炎链球菌对奥普托欣敏感，也就是说在加入奥普托欣后细菌会死亡，而草绿色链球菌对奥普托欣耐受，能够继续存活。

肺炎链球菌具有多种毒力因子，就像攻击武器一样，帮助它破坏宿主细胞并逃避免疫系统。

首先，肺炎链球菌有荚膜，也就是说它表面被一层多糖结构覆盖。

荚膜上有菌毛和纤毛，这些毛发样突起可以帮助细菌附着在宿主细胞上。

一旦附着在如鼻咽部或中耳等黏膜表面，肺炎链球菌就能繁殖并形成生物膜。

生物膜基本上就是一层由胞外多糖（EPS）组成的胶状物质，肺炎链球菌就生活和繁殖在其中。

如果把生物膜比作果酱，那么里面的细菌就像果酱里的籽，而果酱的其余部分就是这些多糖物质。

生活在生物膜中的细菌能够躲避免疫系统和抗生素的攻击，甚至还能在其中交换耐药基因，可谓非常狡猾。

不仅如此，肺炎链球菌还会产生毒素，其中最重要的是 IgA 蛋白酶和肺溶素。

IgA 蛋白酶能破坏 IgA 免疫球蛋白，而 IgA 正常情况下会结合入侵细菌，从而让中性粒细胞摧毁它们。换句话说，就好像电脑病毒先把杀毒软件干掉一样。

接下来是肺溶素，它能够激活宿主的补体系统，而补体是一组参与免疫反应的血浆蛋白。

这一过程会导致局部炎症，结果不仅破坏细菌，同时也损伤宿主的组织，例如肺泡毛细血管和肺细胞。

有趣的是，肺炎链球菌实际上可以在鼻腔和鼻窦中“和平”定植，只要免疫系统能够控制它们，限制其生长并阻止它们扩散到身体其他部位，就不会造成危害。

问题出现在免疫系统较弱的人群中，比如婴儿和老年人。

其他会削弱免疫力的情况还包括 HIV 感染、糖尿病、恶性肿瘤或长期酗酒。

此外，香烟烟雾中的一些有毒成分会削弱呼吸道局部的防御机制，使人更容易感染肺炎链球菌。

肺炎链球菌可以引起多种感染。

例如鼻窦炎，即鼻腔和副鼻窦的黏膜发生炎症，表现为发热、面部疼痛和头痛。

有时，当副鼻窦壁非常薄时，肺炎链球菌可能会进入颅腔，从而导致脑膜炎。

脑膜炎患者通常会出现发热、颈项强直和头痛。

肺炎链球菌还可以侵入咽鼓管，引起中耳感染，即中耳炎，表现为疼痛和耳痛。

慢性中耳炎可能会扩散到耳后乳突小房，引起乳突炎。

最终，感染还可能从乳突小房蔓延至颅腔，这是肺炎链球菌导致脑膜炎的另一途径。

不过，肺炎链球菌最常见的致病表现还是肺炎。

它会附着在肺泡细胞——即肺细胞上，并释放肺溶素，从而破坏肺细胞和肺泡毛细血管。

肺炎会引起发热、寒战、胸痛以及咳嗽。

在严重情况下，肺炎链球菌可以穿过肺泡-毛细血管壁进入血液，引起菌血症。

随着病情进展，菌血症可能导致严重并发症，比如败血症，而败血症会造成重要器官的低灌注。

由肺炎链球菌引起的败血症在脾脏功能异常的人群中尤为常见，因为脾脏在免疫中发挥着重要作用，尤其是对有荚膜的细菌。

因此，肺炎链球菌感染在接受过脾切除术（即切除脾脏）的患者，或在镰状细胞病患者中表现得更为严重，因为后者存在功能性无脾。

一旦进入血流，肺炎链球菌还可以引起肺炎链球菌性心内膜炎，形成称为赘生物的菌块，从而损伤心脏瓣膜。

它也可能感染心包，引起化脓性心包炎，即脓液在心包腔内聚集。

肺炎链球菌还可以扩散至关节，引起化脓性关节炎，或者穿过血脑屏障，引起脑膜炎——这种情况是菌血症的并发症，而不是原发性感染直接蔓延的结果。

一旦穿过血脑屏障，它还可能导致颅内或脊髓硬膜外脓肿。

最后，肺炎链球菌也可以经血流扩散至腹膜，引起自发性细菌性腹膜炎。

这种情况在发生肝硬化并出现腹水的患者中更为常见，也就是腹膜腔内液体过多。

肺炎链球菌感染的诊断依赖于对生物样本进行培养，例如脓液、痰液、脑脊液或腹膜液。另外，也可以通过PCR检测肺炎链球菌的DNA。

对于有肺炎链球菌感染风险的人群，应当接种疫苗。其中包括2岁以下的幼儿，以及65岁以上的老年人。

其他高危人群还包括患有慢性疾病的人，例如糖尿病、HIV感染、癌症患者，尤其是镰状细胞病患者以及功能性无脾者。

目前，针对肺炎链球菌的疫苗主要根据作用机制分为两大类。

第一类是肺炎球菌多糖疫苗，又称PPV23，因为其中含有23种纯化的荚膜抗原，这类疫苗主要推荐用于成人。

另一类是肺炎球菌结合疫苗，即PCV13，它含有针对13种肺炎链球菌血清型的荚膜多糖，并与一种无毒的白喉毒素重组变体CRM197结合，后者作为载体蛋白。PCV13主要推荐用于幼儿。

最后，肺炎链球菌感染的治疗需要使用抗生素。经典的一线治疗药物是β-内酰胺类抗生素，如青霉素G和青霉素V，或头孢菌素类。

然而，肺炎链球菌对青霉素及其衍生物（如阿莫西林和氨苄西林）的耐药性正在逐步增加。

因此，可以选择的替代方案包括氟喹诺酮类药物、阿莫西林与克拉维酸的联合制剂、第三代头孢菌素如头孢曲松和头孢噻肟。

在最终情况下，还可以使用万古霉素和利奈唑胺。

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