肺炎链球菌,肺炎的主要原因
日期:2023-12-21 15:14:37
肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)是全球肺炎、脑膜炎、败血症等严重疾病的主要致病菌。在2010年11月,世界卫生组织宣布,每年有70万至100万名5岁以下的儿童因肺炎链球菌病而死亡,而到2015年,这个数字将减少到30万。但即使如此,每分钟仍有七名5岁以下的儿童因肺炎链球菌引起的疾病而受到影响。那么,什么是肺炎链球菌?谁面临风险?请继续阅读本文...
1. 什么是肺炎链球菌?
肺炎链球菌,又称肺炎球菌,是革兰氏阳性、兼性厌氧的链球菌属细菌成员 [1]。1881年,美国的G. Stermberg和法国的L. Pasteur分离出了这种细菌,最初被命名为肺炎球菌。由于其与链球菌的相似之处,于1974年正式命名为肺炎链球菌。肺炎链球菌通常呈微尖的球菌形状,单个细菌直径通常在0.5至1.25微米之间。典型的肺炎链球菌完全被多糖胶囊包围,这使其成为一种高效的病原体。其细胞壁由约六层厚的肽聚糖和通过脂质部分连接到膜上的脂肪酰胆碱酸构成。
肺炎链球菌的基因组是一个闭合的、环状的DNA结构,根据菌株的不同,包含2.0至2.1百万个碱基对。它有一个核心的1553个基因,以及154个存在于其毒力基因组中的基因,这些基因有助于其毒力,以及176个维持非侵袭性表型的基因。在不同类型的菌株中,基因信息可以相差多达10% [2]。
2. 肺炎链球菌感染会导致哪些疾病?
肺炎链球菌是一种外胞菌,机会性病原体,寄生在人类上呼吸道上部粘膜表面,根据人群和环境不同,可以从5-90%的健康人的鼻咽部分离出来。多达27-65%的儿童和<10%的成年人是肺炎链球菌的携带者,携带涉及细菌与宿主之间的共生关系。局部扩散、吸入或经血液循环播散会导致侵袭性炎症性疾病[3] [4] [5](图1)。肺炎链球菌是引发一系列感染的主要细菌性病因,包括中耳炎、肺炎、败血症和脑膜炎。其中,肺炎是由肺炎链球菌感染引起的最常见的疾病。此外,通过血液循环,它还可以在中枢神经系统、腹腔、关节、心脏瓣膜和心包等无菌部位引发侵袭性肺炎链球菌病。由于这些疾病都是该微生物生命周期的“死胡同”,引发侵袭性疾病的细菌因素也必须适应于寄生和传播。
图1. 肺炎链球菌的生命周期与肺炎球菌疾病的发病机制
*图片来自于《微生物学》杂志。[6]
3. 谁面临风险?
正如前面提到的,肺炎链球菌会在人类上呼吸道的黏膜表面,如鼻子、喉咙和鼻腔(更准确地说是鼻咽部)中生存。尽管它不会对人体造成任何伤害,但这种细菌在免疫系统较弱的人中可能为各种疾病铺平道路。因此,某些人群处于风险之中,应该注意观察其症状,包括65岁以上的人、婴幼儿(即2岁以下的婴儿或儿童)、酗酒者、手术后或重病后、大量吸烟者以及免疫系统较弱的人。
4. 肺炎链球菌感染的症状是什么?
肺炎链球菌是引发免疫系统较弱的人、儿童和老年人的肺炎球菌病的主要原因。这些疾病具有传染性,通过与患病人或携带细菌在喉咙中的人接触传播。因此,建议密切关注肺炎球菌病的症状。肺炎球菌病的感染大多发生在鼻窦、血液、肺部、中耳和脑膜周围,即脊髓和脑的膜状结构,最终导致脑膜炎。
因此,一些肺炎链球菌感染的症状包括:咳嗽、寒战和发热、呼吸困难、呼吸急促、胸部疼痛、头痛、颈部僵硬、警觉性降低、混乱、对光敏感、心率增快、寒冷战栗、不适和疼痛、皮肤出汗、气促、嗜睡、耳痛、肿胀或红色的鼓膜、带有血迹的痰、恶心和呕吐以及嗜睡。
5. 如何诊断肺炎链球菌感染?
通常,医生可以根据您的症状、体格检查、实验室检测和胸部X线检查来诊断肺炎。如果医生怀疑侵袭性肺炎球菌病,如脑膜炎或血液感染,他们会采集脑脊液或血液样本,并将其送往实验室进行细菌培养,这是诊断中耳感染和鼻窦炎致病菌的主要技术。如果样本中存在中性粒细胞,并且存在十个以上的革兰氏阳性双球菌,就可以鉴定出细菌。
如果测试结果不确定,或者需要进一步的测试,细菌可以通过在血琼脂平板上进行划线进一步研究。当进行此测试时,肺炎链球菌应开始表现出α溶血,这是在琼脂平板上的菌落周围出现绿色区域的现象。然而,此测试并不总是确定的,因为链球菌属的其他成员也会出现类似的反应,并且也会引发α溶血。为了确认此测试的确定性,划线的生物体还应该对乙醇胆碱或胆汁显示敏感性,这可以更有力地证明细菌是肺炎链球菌。
6. 肺炎链球菌感染的治疗方法是什么?
肺炎链球菌可以从一个人传给另一个人。您可以从受感染者的鼻子或口腔的呼吸飞沫中获得肺炎链球菌。对于人们,尤其是儿童来说,在不感到不适的情况下携带这种细菌是很常见的。此外,越来越多的证据表明,像Ply(CUSABIO提供了血清型4和血清型2的Ply)这样的因素,通过增强炎症来促进肺炎链球菌的传播[7]。抗生素是肺炎球菌病最常见的治疗方法。肺炎球菌肺炎的症状通常在开始服药后的12至36小时内消失。然而,一些细菌,如肺炎链球菌,已经对一些用于治疗这些感染的抗生素产生了抗药性。由于这些药物被过度使用或滥用,这种抗生素耐药性正在全球范围内增加。
对侵袭性肺炎链球菌感染的抗生素治疗通常包括'广谱'抗生素,直到获得抗生素敏感性测试的结果。广谱抗生素可以对抗广泛范围的细菌。一旦了解了细菌的敏感性,可以选择更有针对性的抗生素。
7. 如何预防肺炎链球菌感染?
预防肺炎链球菌的方法之一是接种肺炎疫苗,也称为肺炎疫苗。这种疫苗推荐给2岁以下的儿童、65岁以上的成年人以及所有免疫系统较弱的人。
接种肺炎疫苗有助于预防由这种细菌引发的有害、危及生命且具有传染性的肺炎球菌病。它还有助于预防随之而来的所有其他疾病。
目前有两种肺炎疫苗可用于预防肺炎链球菌细菌,包括结合型肺炎疫苗(PCV13)和多糖肺炎疫苗(PPV23)。因此,如何选择肺炎疫苗,以及PCV13和PPV23之间的区别是什么?您可以在下表中找到上述问题的答案。
PCV13 | PPV23 | |
---|---|---|
成分 | PCV13是一种多糖蛋白结合疫苗,能有效刺激婴幼儿免疫系统产生充足的保护性抗体,并具有免疫记忆; | PPV23是一种多糖疫苗,仅含肺炎球菌荚膜多糖抗原,无载体蛋白,不能刺激2岁以下婴幼儿的有效免疫反应 |
别名 | 13价肺炎球菌结合疫苗 | 23价肺炎球菌多糖疫苗 |
不同血清型的可预防肺炎球菌细菌 | PCV13是一种针对13种肺炎球菌血清型的疫苗:1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F。 | PPV23是一种预防23种血清型肺炎球菌的疫苗:1、2、3、4、5、6B、7F、8、9N、9V、10A、11A、12F、14、15B、17F、18C、19F、19A、20、22F、23F和33F。 |
接种年龄 | 适合6周至2岁的宝宝使用 | 适用于2岁以上高危人群和50岁以上老年人。 |
接种程序 | 常规疫苗接种程序是在2、4和6个月时进行基础免疫各一剂,在12-15个月时进行加强免疫各一剂。共给药4剂。 | 只给一剂 |
注射方法 | 肌肉注射 | 肌肉注射或皮下注册 |
厂家 | 惠氏制药公司制造,由辉瑞公司销售 | 默克公司制造 |
关于PCV13,您必须注意的是,第一剂可以在婴儿6周大时注射,随后第2和第3剂可以间隔4至8周注射,最晚在婴儿7个月大之前完成3剂基础免疫。此外,您可能会问,如果您之前已经得过肺炎,是否还需要接种疫苗?为什么在接种疫苗后仍然会感染肺炎?
实际上,许多病原体可以引发肺炎,而肺炎链球菌是最常见的病原体之一。此外,肺炎链球菌是一个大家族,已经发现了90多种不同的类型。即使您之前曾经得过肺炎,您最多只是感染了其中一种或多种,这并不意味着您对剩余的肺炎链球菌有免疫力。换句话说,肺炎疫苗只能预防由肺炎链球菌引发的肺炎,但无法预防其他疾病,如病毒性肺炎和支原体肺炎。
参考文献:
[1] Ryan KJ, Ray CG, eds. Sherris Medical Microbiology. McGraw Hill. 2004, ISBN 978-0-8385-8529-0.
[2] van der Poll T, Opal SM. Pathogenesis, treatment, and prevention of pneumococcal pneumonia [J]. Lancet. 2009, 374 (9700): 1543–56.
[3] Abdullahi, O. et al. The prevalence and risk factors for pneumococcal colonization of the nasopharynx among children in Kilifi District, Kenya [J]. PLoS ONE. 2012, 7, e30787.
[4] Yahiaoui, R. Y. et al. Prevalence and antibiotic resistance of commensal Streptococcus pneumoniae in nine European countries [J]. Future Microbiol. 2016, 11, 737–744.
[5] Bogaert, D., De Groot, R. & Hermans, P. W. Streptococcus pneumoniae colonisation: the key to pneumococcal disease. Lancet Infect. Dis. 2004, 4, 144–154.
[6] Jeffrey N. Weiser, Daniela M. Ferreira and James C. Paton. Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion [J]. Nat. Rev. Microbiol. 2018.
[7] Lipsitch, M. & Moxon, E. R. Virulence and transmissibility of pathogens: what is the relationship [J]? Trends Microbiol. 1997, 5, 31–37.
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