衣原體(chlamydia)是一類非運動性、革蘭氏陰性、專性細胞內生長的病原體,主要為沙眼衣原體和鸚鵡熱衣原體。衣原體在宿主細胞內的發育周期分為原體和始體兩個階段。原體為發育成熟的衣原體,具有細胞壁,有傳染性,當其進入易感細胞后發育為始體,始體無細胞壁。披衣菌感染所引起的疾病主要有沙眼、包涵體性結膜炎、肺炎、支氣管炎、鸚鵡熱等。
衣原體感染在年輕人中較為常見。2020年,在全球15至49歲的成年人中發生了約1.285億例沙眼衣原體感染。衣原體有多種檢測方法,如沙眼衣原體可通過直接顯微鏡檢查、分離培養鑒定等進行檢測;肺炎衣原體可通過分離培養鑒定、抗體檢測等進行檢測;鸚鵡熱衣原體可用微量免疫熒光法檢測。治療衣原體感染首選阿奇霉素、多西環素等,紅霉素、氟[fú]喹諾酮類如左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星等也有效。預防披衣菌感染,需注意個人衛生,不使用公共毛巾、浴巾,臉盆,避免接觸傳播,也要加強性病防治宣傳,防止經性接觸傳播。
1955年8月10日,湯飛凡成功地分離出世界上第一株沙眼病毒,并將其命名為TE8。1970年,國際上將沙眼病毒和其他幾種介于病毒和細菌之間的、對抗生素敏感的微生物命名為衣原體。沙眼病毒正式改名為沙眼衣原體,而湯飛凡也被稱為“衣原體之父”。
歷史
沙眼是一種非常古老的疾病。古埃及是沙眼的古老多發區,有“沙眼的故鄉”之稱。根據《黃帝內經》的記載,公元前2600多年中國已有該病。1887年,微生物學創始人之一寇霍從埃及沙眼患者中分離出一株桿菌,稱為寇–魏氏桿菌(Koch-Weeks bacillus),認為是沙眼的致病菌,開始了沙眼的細菌病原說。
1951年和1953年日本學者荒川和北村分別發布了分離病毒成功的報告,但他們的工作都因為沒有得到其他實驗室的證實,所以沒有得到承認。1954年,湯飛凡和助手按照他們報告的試驗方法不斷地進行病毒分離實驗,但是無一成功。1955年8月10日,湯飛凡用新的方法進行第八次分離試驗,傳了三代后成功地分離出病毒——這便是世界上第一株沙眼病毒。湯飛凡將它命名為TE8,T代表沙眼(Trachoma),E代表雞卵(Egg),8是指第8次試驗。
1970年,國際上將沙眼病毒和其他幾種介于病毒和細菌之間的、對抗生素敏感的微生物命名為衣原體。沙眼病毒正式改名為沙眼衣原體,而湯飛凡也當之無愧地被稱為“衣原體之父”。
分類
按傳統使用的分類法,衣原體屬(Chlamydia)隸屬于衣原體科(Chlamydiaceae),有6個種:沙眼衣原體(C.trachomatis)、鼠衣原體(C.murdiarum)、家畜衣原體(C.pecorum)、肺炎衣原體(C.pneumoniaes)、鸚鵡熱衣原體(C.psittaci)、和豬衣原體(C.suis)。
根據衣原體16SrRNA和23SrRNA基因序列分析的分子生物學特性分類法,衣原體科現由2個屬組成,衣原體屬和嗜衣原體屬(Chlamydophila)。該分類法中衣原體屬只有3個種,嗜衣原體屬有6個種。原隸屬于衣原體屬的肺炎衣原體、鸚鵡熱衣原體和家畜衣原體劃分至嗜衣原體屬。嗜衣原體屬另3個種分別是流產嗜衣原體(C.abortus)、豚鼠類嗜衣原體(C.caviae)和貓嗜衣原體(C.felis)。但這種分子生物學特性分類法遭到該領域專家的反對,因為該分類命名忽略了同屬微生物共有獨特、病原保守的特性。
衣原體含有共同的群抗原(即補體結合抗原),依其抗原性質、形態和胞質中所含糖原的不同,可分為三類:(1)沙眼衣原體(又稱Ⅰ屬或A亞型衣原體):形成的包涵體較堅硬,占據了宿主細胞核的位置,含致密的糖原;沙眼衣原體對磺胺藥如磺胺醋鈉敏感。(2)鸚鵡熱衣原體(又稱Ⅱ屬或B亞型):包涵體較大,分布于細胞核周圍,不含糖原。依據PAS及包涵體的形態,可與沙眼衣原體進行鑒別,還可用單克隆抗體來鑒別。鸚鵡熱衣原體對磺胺耐藥。(3)肺炎衣原體(TWAR):沙眼及鸚鵡熱衣原體的脂多糖抗原相同,10%的脫氧核糖核酸同源。而TWAR的DNA則與以上兩者無關,限制性內切酶也不同。
生物學特性
形態與結構
衣原體體積微小,能通過濾菌器。衣原體在宿主細胞內的發育周期分為原體和始體兩個階段。原體呈球形或梨形,為發育成熟的衣原體,具有細胞壁,直徑0.2~0.4μm,吉姆薩(Giemsa)染色呈紫紅色,具有傳染性,當其進入易感細胞后發育為始體。始體無細胞壁,較大,直徑0.5~1.0μm,Giemsa染色呈暗紫色。
基因組
目前已有數種衣原體的全基因測序完成。其中與人類感染密切的沙眼衣原體全基因長約1000kb,含約900個蛋白編碼序列;肺炎衣原體基因組全長多有1200kb,蛋白編碼基因也在1000個以上。它們體內偶也可見質粒。
代謝與培養
衣原體具有嚴格的胞內寄生性。大多數可用宮頸癌細胞-299(HeLa-299)、幼年敘利亞地鼠腎細胞(BHK-21)、?類??病細胞系(HL)等細胞株或雞胚培養。以二分裂方式繁殖,發育出若干子代原體,并形成宿主細胞內包涵體。成熟后的原體從受染細胞中釋放出來,再感染新的易感細胞,開始新的發育周期。每個發育周期為48~72小時。
抵抗力
衣原體對熱和普通消毒劑均敏感。60℃僅能存活5~10分鐘,0.5%苯酚30分鐘、75%乙醇0.5分鐘可殺死。四環素、利福平、紅霉素等對衣原體具有抑制作用。
傳播機制
傳染源
人類是沙眼衣原體的自然宿主,感染沙眼衣原體的母親常是重要的傳染源;鳥類是人類感染鸚鵡熱衣原體的傳染源;人是肺炎衣原體唯一的宿主,患者和帶菌者為傳染源。
傳播途徑
參考資料
易感人群
人群普遍易感。感染后,產生的特異性免疫較弱,持續時間短暫,容易造成持續、反復以及隱性感染。
感染機制
披衣菌感染人體致病機制尚未完全清楚。它首先藉助表面脂多糖、蛋白質、透明質酸酶、凝血素或配體及其相關的主要外膜蛋白(major outer membrane protein,MOMP)等吸附于易感細胞表面,促使宿主細胞吞噬原始小體,并能阻止吞噬體與溶酶體的融合,從而使衣原體在吞噬體內繁殖破壞細胞,受衣原體感染的細胞代謝被抑制,最終被破壞。
衣原體長期潛伏于宿主細胞導致機體呈持續感染狀態,可能與衣原體逃逸宿主的細胞及體液免疫、刺激機體產生細胞因子及熱休克蛋白-60(HSP60)等因素相關。
潛伏期
衣原體生活周期持續時間為48~72小時,生殖系統衣原體感染的潛伏期一般為1~3周。
臨床表現
沙眼衣原體
沙眼衣原體有內毒素樣物質,可以引起炎癥反應,還可引起遲發型超敏反應,最終形成肉芽腫。沙眼衣原體引起的疾病主要有以下幾種。
(1)沙眼:沙眼衣原體侵襲眼結膜上皮細胞,在其內繁殖并形成包涵體。早期可以有流淚、結膜充血、濾泡增生、產生膿性分泌物等癥狀,晚期可以引起炎癥直至纖維組織增生而影響視力,出現眼瞼內翻、倒睫、結膜痕甚至形成角膜血管而導致角膜損害。沙眼是致盲的原因之一。
(2)包涵體性結膜炎:分為兩種類型。一種是新生兒包涵體性結膜炎,引起急性化膿性結膜炎即包涵體膿漏眼,能夠自愈,不侵犯角膜。另一種為成人包涵體性結膜炎,引發濾泡性結膜炎,癥狀類似沙眼,無結膜瘢痕和角膜血管翳,一般數周或數月可痊愈。
(3)泌尿生殖道感染:感染女性可患非淋菌性尿道炎、宮頸炎、骨盆腔發炎、輸卵管炎;感染男性可患非淋菌性尿道炎,也可合并前列腺炎、附睪炎等。常與淋病奈瑟球菌混合感染。
(4)性病性淋巴肉芽腫:感染女性主要侵犯會陰、肛門、直腸及盆腔淋巴結,可以引起會陰-肛門-直腸組織狹窄;感染男性主要侵犯腹股溝淋巴結,引起化膿性慢性淋巴結炎和慢性淋巴肉芽腫,有時也可伴有耳前及頸部的淋巴結腫大。
(5)嬰幼兒肺炎。
肺炎衣原體
肺炎衣原體感染常引起呼吸道疾病如肺炎、支氣管炎、鼻竇炎、咽炎等。該病起病緩慢,可表現為咽喉痛、發熱、咳嗽、咳痰等癥狀。
鸚鵡熱衣原體
鸚鵡熱衣原體感染癥狀與病毒性肺炎或支原體肺炎相似。有時可侵犯心肌、腦膜及肝臟等部位而引起感染,嚴重時可發展成白血癥,老年患者病死率高。
檢測方法
沙眼衣原體
直接顯微鏡檢查
可用直接免疫熒光染色(DFA)檢查沙眼衣原體在上皮細胞內的包涵體,該方法適合用于眼穹隆部及瞼結膜病灶刮片、子宮頸刮片上皮細胞或分泌物涂片、尿道分泌物涂片等標本。該方法靈敏度高,但容易受標本質量、操作人員技術水平高低的影響。
分離培養鑒定
沙眼衣原體細胞培養是檢測沙眼衣原體感染的金標準,檢測衣原體常用的細胞系包括小鼠成纖維細胞(McCoy)、人喉表皮樣癌細胞(HEp-2)、HeLa-229等細胞。一般培養48~72小時后選用熒光素標記的單克隆抗體做直接或間接法熒光觀察并計算包涵體數。碘染色或吉姆薩染色法可用于衣原體包涵體的檢測,但敏感性和特異性較差。
抗原檢測
沙眼衣原體最常用的快速抗原檢測方法是金標快速檢測法,檢測衣原體屬特異性抗原脂多糖(LPS)。對照線上固定有抗鼠免疫球蛋白G(IgG)的抗體,處理后的樣品首先與結合了抗衣原體單克隆抗體的膠體金顆?;旌?,并靠毛細管作用向檢測線移動,如樣品中含有衣原體則可形成雙抗體夾心免疫配位化合物,并聚集在檢測區形成一條紅線(陽性),無此紅線則表示樣品中無衣原體存在(陰性)。無論樣品中有無衣原體存在,對照區總應該出現一條紅線(質控線),表示檢測系統工作正常。另外,酶免疫法(EIA)也可用于沙眼衣原體的檢測,EIA檢測的是外膜LPS衣原體抗原或外膜蛋白(MOMP)。
抗體檢測
血清學檢測可用于沙眼衣原體感染的輔助性診斷,常用檢測方法為微量免疫熒光。檢測沙眼衣原體不同血清型的特異性免疫球蛋白M(IgM)抗體,是診斷新生兒沙眼衣原體肺炎首選檢測方法。
分子生物學檢測
核酸雜交和擴增分析可用于泌尿生殖道標本的沙眼衣原體感染的檢測。
肺炎衣原體
分離培養鑒定
肺炎衣原體可在人類呼吸道的HL和HEp-2細胞株上培養,并用熒光素結合的單克隆抗體顯示,鑒定細胞培養物中的包涵體。
抗體檢測
微量免疫熒光法(MIF)可作為肺炎衣原體血清學診斷方法,該方法可分別檢測IgM和IgG抗體。單次檢測IgM滴度>1:32或lgG滴度>1∶512提示可能存在肺炎衣原體感染,值得進一步評估。lgG滴度≥1:16但<1:512是既往感染或接觸患者的證據。另外,酶聯免疫吸附試驗(ELISA)也可用于肺炎衣原體抗體檢測。
鸚鵡熱衣原體
實驗室分離培養鸚鵡熱衣原體較困難,不是臨床常規使用或推薦的方法。
微量免疫熒光法(MIF)是國際上標準的且是最常用的鸚鵡熱衣原體血清學診斷方法。除患者具有病鳥接觸史以外,血清標本應同時檢測沙眼衣原體、肺炎衣原體和鸚鵡熱衣原體抗體并比較抗體滴度,如果肺炎支原體和沙眼支原體特異性IgG和IgM未被MIF檢測到,而衣原體抗體滴度檢測到四倍的上升,那么應強烈懷疑鸚鵡熱支原體感染。
診斷
傳統的作為診斷“金標準”的雞胚細胞和組織培養方法已經被非培養的檢測方法所取代。
特異性核酸檢測
核酸擴增試驗(the nucleic acid amplification test,NAAT)已作為首選,其敏感性(85%)及特異性(94%~99.5%)均高,晨尿、宮頸拭子及男性尿道拭子等均可作為檢測標本。也可用于疾病的篩查。
病原檢測
(1)細胞分離培養:采用McCoy,HeLa-229、FL、HL等進行細胞培養,敏感性80%~90%,可作為“金標準”,但臨床試驗室應用較少;
(2)雞胚分離培養:選7~8日齡的雞胚進行實驗,對注入標本2日后死亡的雞胚進行解剖,標本行吉姆薩染色,可檢出病原;
(3)涂片檢查結膜,用吉姆薩或單克隆抗體染色,尋找包涵體。宮頸涂片也可用單克隆抗體(熒光)尋找抗原顆粒。
抗體檢測
血清學檢測有助于沙眼衣原體引起的性病性淋巴肉芽腫和新生兒肺炎的診斷。對于宮頸、尿道和下生殖道的單純性生殖道感染或無癥狀個體的沙眼衣原體篩查,不建議進行血清學檢測。常用方法有以下幾種:
(1)微量間接免疫熒光抗體試驗,是診斷肺炎衣原體感染最敏感的方法之一。若雙份血清效價呈4倍及以上增加,或單份血清IgM抗體效價≥1∶16,或IgG抗體效價≥1:512,可診斷為急性感染。既往感染者的IgG抗體效價介于1∶(8~256)。
(2)直接熒光抗體測定(DFA):可以檢測衣原體各種類型的標本。特異性抗體如熱休克蛋白60(HSP60)、沙眼衣原體蛋白抗體(CT443和CT381)的檢測可以作為輸卵管不孕的預測指標。
(3)補體結合試驗(CFT):適用于性病性淋巴肉芽腫(LGV)、鸚鵡熱及肺炎衣原體感染的診斷,僅使用脂多糖作為抗原,敏感性較低。
治療
治療衣原體首選阿奇霉素、多西環素等,紅霉素、氟喹諾酮類如左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星等也有效。β-內酰胺類、氨基糖苷類抗生素、萬古霉素等均無效。有效治療的療程需7日或更長,在淋球菌和衣原體雙重感染的患者,由于選用β-內酰胺類抗生素進行治療,可導致衣原體的持續存在,最終導致衣原體對阿奇霉素耐藥。
預防
注意個人衛生,不使用公共毛巾、浴巾、臉盆,避免接觸傳播。加強性病防治宣傳,防止經性接觸傳播。
在進行陰道性交和肛交時,始終正確使用避孕套是預防披衣菌感染的唯一途徑。如果懷孕,要進行衣原體檢測,并在檢測結果為陽性的情況下及時治療,這樣可以防止傳染給嬰兒。截止2023年7月,還沒有用于預防衣原體感染的新型冠狀病毒疫苗。
流行病學
2020年,在全球15至49歲的成年人中發生了約1.285億例沙眼衣原體感染。2020年,15-49歲女性的全球感染率約為4.0%,男性為2.5%。衣原體感染在年輕人中較為常見。性病性淋巴肉芽腫(LGV)相對較少見,但在一些國家,特別是在同性戀男性和其他男男性行為的人群中出現了復發。衣原體的另一菌株引起沙眼,但其通過接觸眼睛和鼻子的分泌物傳播,在兒童中尤為常見。
相關人物
由于湯飛凡在關于沙眼病原研究和鑒定中的杰出貢獻,1980年6月,國際眼科防治組織(IOAT)決定向他頒發沙眼金質獎章。1982年11月,中國科學院追授湯飛凡的沙眼病毒研究以二等科技成果獎。1992年11月22日,中國郵電部發行了湯飛凡紀念郵票,以紀念中國這位世界上最早發現沙眼病毒的著名專家。
參考資料 >
Chlamydia.Britannica.2024-02-20
衣原體.WHO.2024-02-20
Chlamydia.STD.2024-03-18
Chlamydia Lifecycle (IMAGE).Eurekalert.2024-03-18