葡萄球菌肺炎
(一)發(fā)病原因
1.形態(tài)和分類 葡萄球菌為細(xì)球菌科、葡萄球菌屬的一組革蘭陽(yáng)性球菌,共有22個(gè)種。繁殖期細(xì)菌排列成葡萄串狀,故名。葡萄球菌大多為需氧或兼性厭氧生長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)要求簡(jiǎn)單,在肉湯培養(yǎng)基中生長(zhǎng)旺盛,孵育24h后培養(yǎng)即現(xiàn)混濁,并有部分細(xì)菌沉于管底。在肉湯瓊脂平板上培養(yǎng)24h后菌落達(dá)3~4mm,圓形,邊緣整齊,表面濕潤(rùn)光澤,不透明。在血瓊脂平板上菌落周圍可見(jiàn)明顯的溶血環(huán)。在溶血者大多為致病菌株。
早年根據(jù)葡萄球菌在固體培養(yǎng)基上產(chǎn)生不同色素分為:金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌和檸檬色葡萄球菌。1965年國(guó)際葡萄球菌和微球菌分類委員會(huì)將其分為凝固酶陽(yáng)性的金黃色葡萄球菌與凝固酶陰性的表皮葡萄球菌,1974年Bergey細(xì)菌學(xué)鑒定手冊(cè)又增加了凝固酶陰性的腐生葡萄球菌。此后又陸續(xù)分離到許多新種。其中除中間葡萄球菌、部分(約25%)豬葡萄球菌豬亞種菌株為凝固酶陽(yáng)性外,均為凝固酶陰性。
致人類感染的葡萄球菌主要是金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌中的表皮葡萄球菌,腐生葡萄球菌雖然也可致病,主要為泌尿道感染。
近年報(bào)道里昂葡萄球菌(S.Lugdunensis)可引起類似金黃色葡萄球菌的嚴(yán)重感染。
2.致病性 葡萄球菌能分泌34種外排蛋白,包括各種酶和毒素,與其致病性有一定關(guān)系。凝固酶能使血漿或體液中的纖維蛋白附著于葡萄球菌的菌體表面,成為一種纖維性外衣,保護(hù)細(xì)菌不易被吞噬細(xì)胞吞噬、消化,使葡萄球菌的毒素或其他酶得以發(fā)生作用。葡萄球菌毒素有α、β、γ、δ及ε溶血素,其中α和β溶血素最為常見(jiàn),它們具有溶血作用,可引起白細(xì)胞增多,血小板溶解,使組織壞死,作用于人和哺乳動(dòng)物的丘腦,具致死作用。葡萄球菌還能產(chǎn)生腸毒素、殺白細(xì)胞素、剝脫性毒素和中毒性休克毒素(toxic shock syndrome toxin,TSST),它們分別可以引起食物中毒、破壞白細(xì)胞、侵犯皮膚引起猩紅熱綜合征和休克。葡萄球菌尚產(chǎn)生溶菌酶和透明質(zhì)酸酶、蛋白酶、過(guò)氧化氫酶、纖溶酶、脂肪酶、核酸酶等。細(xì)胞外多糖作為一種黏附素,使細(xì)菌易于與導(dǎo)管和植入物黏附,是該類細(xì)菌好發(fā)血管內(nèi)裝置和植入物醫(yī)院感染的重要因素?! ?br />
3.耐藥性 20世紀(jì)60年代以前青霉素曾是治療葡萄球菌最有效的抗生素,而目前上海和北京地區(qū)臨床分離株中約90%由于產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶(青霉素酶)而對(duì)青霉素耐藥。60年代初發(fā)現(xiàn)的耐甲氧西林金葡菌(MRSA)對(duì)臨床用β-內(nèi)酰胺類均耐藥,80年代慶大霉素還是治療MRSA感染的有效藥物,目前MRSA對(duì)慶大霉素的耐藥率已經(jīng)超過(guò)50%。80年代末葡萄球菌對(duì)氟喹諾酮類高度敏感,曾作為治療MRSA感染的保留用藥,但現(xiàn)在80%以上的MRSA和MRSE對(duì)氟喹諾酮類耐藥。凝固酶陰性葡萄球菌的耐藥性與金黃色葡萄球菌相似,除萬(wàn)古霉素、去甲萬(wàn)古霉素等糖肽類和利福平外,大醫(yī)院中臨床分離株對(duì)常用抗菌藥物的耐藥率>50%。1996年日本分離到兩株對(duì)萬(wàn)古霉素敏感性降低的金黃色葡萄球菌以來(lái),美國(guó)和法國(guó)均有一些病例發(fā)現(xiàn)。我國(guó)目前尚未見(jiàn)報(bào)道,但值得關(guān)注。與有些細(xì)菌耐藥株毒力降低不同,MRSA與MSSA具有同等致病性。
葡萄球菌耐藥機(jī)制有:
(1)產(chǎn)生滅活酶和修飾酶:葡萄球菌產(chǎn)生的青霉素酶可破壞多種青霉素類抗生素,產(chǎn)酶量高的某些菌株可表現(xiàn)為對(duì)苯唑西林耐藥。產(chǎn)生氨基糖苷類修飾酶可滅活氨基糖苷類,使菌株表現(xiàn)為對(duì)氨基糖苷類耐藥。葡萄球菌還可產(chǎn)生乙酰轉(zhuǎn)移酶滅活氯霉素而使其耐藥。
(2)靶位改變:青霉素結(jié)合蛋白(penicillin-binding protein,PBP)是葡萄球菌細(xì)胞壁合成的轉(zhuǎn)肽酶,葡萄球菌有4種PBP,甲氧西林耐藥葡萄球菌的染色體上有mecA基因,編碼產(chǎn)生一種新的青霉素結(jié)合蛋白PBP2a,PBP2a與β-內(nèi)酰胺類抗生素的親和力低,能在高濃度β-內(nèi)酰胺類環(huán)境中維持細(xì)菌的胞壁合成,使細(xì)菌表現(xiàn)為耐藥。耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌分布簡(jiǎn)稱為MRSA和MRSE,其耐藥機(jī)制相同,這些耐藥菌除對(duì)甲氧西林耐藥外,對(duì)所有青霉素類、頭孢菌素類和其他β-內(nèi)酰胺類抗生素均耐藥,同時(shí)對(duì)喹諾酮類、四環(huán)素類、某些氨基糖苷類抗生素、氯霉素、紅霉素、林可霉素耐藥率也很高(>50%);DNA旋轉(zhuǎn)酶靶位改變和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅳ變異是葡萄球菌對(duì)喹諾酮類耐藥的主要機(jī)制。此外,葡萄球菌還可改變磺胺藥等葉酸抑制劑、利福平、莫匹羅星、大環(huán)內(nèi)酯類和林可霉素類等的作用靶位而對(duì)這些抗菌藥耐藥。
(3)外排作用:葡萄球菌可排出胞內(nèi)的四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類和克林霉素而對(duì)這些藥物耐藥。
(二)發(fā)病機(jī)制
正常情況下,人體與葡萄球菌接觸的機(jī)會(huì)很多,但不致病,具一定的免疫力。但這種免疫力較弱,在局部或全身性抵抗力下降時(shí),患者吸入含有大量的定植于鼻咽部或氣道的葡萄球菌,使細(xì)菌在肺部繁殖,產(chǎn)生化膿性病變。金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的凝固酶降低中性粒細(xì)胞的吞噬消化,并產(chǎn)生各種酶引起支氣管壁及肺泡的壞死。吸入性葡萄球菌肺炎常呈大葉性分布或呈廣泛的、融合性的細(xì)支氣管肺炎。支氣管及肺泡的破潰,可使氣體進(jìn)入肺間質(zhì),并與支氣管相通。當(dāng)壞死組織及分泌物形成的膿液阻塞細(xì)支氣管,構(gòu)成單向活瓣作用,產(chǎn)生張力性肺氣囊腫,尤多見(jiàn)于兒童、青少年。位于淺表的肺氣囊腫若張力過(guò)高,可破入胸膜腔形成氣胸、膿氣胸。病灶廣泛可發(fā)展成蜂窩狀肺。膿液常圍繞支氣管形成多發(fā)性小膿腫并融合。膿腫可穿破葉間裂侵及鄰近肺葉,亦可穿破胸膜形成膿胸、膿氣胸,并可形成支氣管胸膜瘺。成人患者有20%~30%呈單發(fā)或多發(fā)性膿腫,內(nèi)含大量的葡萄球菌、紅細(xì)胞、白細(xì)胞及壞死組織。
血源性葡萄球菌肺炎繼發(fā)于葡萄球菌菌血癥或敗血癥,由細(xì)菌栓子經(jīng)血循環(huán)至肺而引起,原發(fā)感染常為皮膚癤癰、毛囊炎、膿皰瘡、骨髓炎、蜂窩織炎、傷口等。病變以多發(fā)性、周圍性肺浸潤(rùn)為特征。菌栓引起多發(fā)性肺小動(dòng)脈栓塞,導(dǎo)致兩肺多發(fā)性化膿性炎癥,進(jìn)而組織壞死形成多發(fā)性肺膿腫,并可累及胸膜產(chǎn)生膿胸或膿氣胸。少數(shù)病例則由血行播散直接引起膿胸。
吸入性肺炎主要是金黃色葡萄球菌,血源播散性肺炎以金葡萄球菌為多,凝固酶陰性葡萄球菌亦可見(jiàn)到。