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L 型细菌及其感染

日期:2018-12-04 10:59:24 来源:中华检验医学网 作者:刘水渠 点击:

L型细菌(L菌)早就发现了,只是直到近20多年来由于检验技术不断地改善,才对L菌及其感染有了较为深入的认识,有关的报道才越来越多,其所致的病种范围也在不断地扩大。据国内拟诊败血症的万余例一般培养的结果,有细菌生长者仅占17.8%~18.4%,即使诊断为菌血症者,细菌培养阳性者也仅占42%,脓汁培养阴性者达到27.3%,普通培养阴性者除疑厌氧菌外,就疑L菌;另有材料云,败血症常规血培养阳性率为13.2%,L菌的检出率为36.3%,甚有高至60%~80%;急性风湿热患者有83%从血中培养到L型链球菌;尿道感染尿常规培养细菌检出率为9.9%,L菌占33.9%,后者中大肠杆菌L菌占23.1%,金葡菌L菌占21.4%。于今对L菌的认识已不仅是细菌形态学问题,而是涉及到传染病学、遗传学、病理学、细胞生物学、免疫学及生物制品质控等广泛领域的重要问题[1]。因而作者据手头资料就此题目作一扼要介绍于下。      
                    
  1  L菌名称的由来

    1935年英国学者Klieneberger在研究鼠咬热的病原体念珠状链杆菌时,意外地发现了一种肉眼可见的微小菌落,其菌体呈高度多型性,认为是该菌的一个变种;因为该变种是在Lister医学研究所内发现的,即取其第一个字母以命名,故称为L菌。Lister是英国著名的微生物学家。L菌也称细菌L型,其可见的英文名称就有5个之多,即L-form、L-phase、L-organism、L-phase variant和Cell wall deficient bacteria,以前者为常见。

  2  L菌的分布

    此型细菌分布极广,可以说凡有细菌存在之处,如土壤、河水、动物器官及人体组织等,便有L菌的存在;病原微生物的L菌保存着一定的毒力,具有致病性。已经发现一些真菌和螺旋体也会变成L菌。

  3  L菌的形成

    凡能直接或间接地作用于菌壁,使其产生亚致死性损害的各种因素,均可诱生出L菌。其机制有以下两种:

  3.1  自发形成 

  很少见,机制不明;目前所知只有念珠状链杆菌和拟杆菌可自然形成。

  3.2  诱导产生 

  抗生素如青霉素类、头孢菌素类、万古霉素、杆菌肽和溶葡萄球菌素等,在长期给药后;酶的作用如溶菌酶和脂酶等;免疫作用如抗体、补体噬菌体和吞噬细胞等;氨基酸如甘氨酸、蛋氨酸和甲硫氨酸等;理化因素如亚硝酸盐、D-环丝氨酸、紫外线、去氧胆酸盐等,均可诱生此型细菌。这些因素导致产生L菌的机制有4种:改变细菌的DNA;破坏细菌的细胞壁;阻断细菌的肽聚糖的合成和机体的免疫干扰[2]。

    G+球菌以金葡菌为代表说明之。金葡菌的细胞壁的主要成分为黏肽,占胞壁干重的50%~80%。β-内酰胺类抗生素和溶菌酶均可干扰其合成,使菌壁出现缺陷;溶菌酶还能破坏乙酰葡糖胺和乙酰胞壁酸分子间的连接;半合成青霉素的脂溶性强;这些均会破坏菌壁。G-杆菌的细胞壁的主要成分是脂多糖,黏肽含量少,只占菌壁干重的1%~10%,故不受β-内酰胺抗生素的影响,但可被脂酶所损害,进而菌壁便遭破坏。

  4  L菌的形态与生物学特性

  4.1  形态学特性 

  (1)细胞壁缺损:此型细菌虽然胞壁缺如或残缺不全,但是只要其胞浆完整无损,在高渗环境中依然具有生命力,可生长繁殖;(2)基本形态:高度多形性,可表现为球状、杆状、链状及丝状形,且大小不一;菌落微小,直径只1μm左右;在琼脂培养基上,进而细胞壁便遭破坏菌落内陷,与普通的菌落外凸不同;在低倍显微镜下,菌落呈“油煎蛋”样;在高倍镜下,菌落边缘为大形菌,比亲本菌株要大,中心为小形菌。

  4.2  生物学特性 

  (1)嗜高渗性:只有在高渗环境中才能生长,在普通的培养基上不生长;由于已经失去了坚固的菌壁,只剩下一层胞浆膜,故在非高渗的环境中,菌体就会迅速地溶解而死亡;如L型金葡菌在蒸馏水中3min就会裂解,2h后消失,在0.1%~0.2%的氯化钠溶液中,15min后,细菌减少90%,而在2%~15%的氯化钠溶液中,菌体则无变化; (2)返祖性:这是一个重要的生物学特性;当抑制、破坏菌壁的因素去除后,L菌又恢复了完整的细胞壁,变回亲本菌株,又有了亲本菌株的特性,这就是返祖性。返祖性又可分为下列两种,即①易变性L菌:当抑制、破坏细胞壁的因素去除后很快回复到亲本菌株的L菌称之;临床分离到的多为此型;通常刚形成的或细胞壁缺陷较轻的L菌较易返祖,细胞壁完全缺如者则不易返祖;②稳定性L菌:当抑制、破坏细胞壁的因素去除后,经过多次传代仍然保持着L菌的特性称之;严格地说,只有这一型的细菌才能称为L菌;(3)弱抗原性:细菌的主要抗原在胞壁及其表面的附属物上,一旦菌壁缺失,就会导致抗原性大为减弱,乃至消失;L菌可长存于宿主的体内,并抗拒宿主的防卫机制;它虽具抗原性,但抗原性薄弱,因此能逃避宿主免疫系统的自卫性攻击;这就是L菌得以长存于宿主体内的原因。

  5  L菌的培养

    它可分为3种类型,即液体增菌培养基、液体培养基和固体培养基。在普通培养基中可加入渗透压稳定剂20%的人血浆(或马血浆)和5%氯化钠,也有用10%马血浆和3%~5%氯化钠(或12%~15%蔗糖);固体培养基现多用成品Kagan培养基;国内多用改良培养基。要用特殊的高渗培养剂是因为L菌的胞膜内蛋白质含量高,导致渗透压高于胞膜外,培养时需要有一定的高渗环境才能稳住菌形不变。这也就是L菌常规培养阳性率不高的原因。现在知道L菌也存在于红细胞内,当红细胞裂解时此菌就大量释入于血中,故有学者就把采得的血标本用溶血法把红细胞溶解来培养L菌,结果常规培养检出率为1.4%(3/210份),溶血培养检出率为48.5%(102/210份),检出率明显提高[3]。

  6  L菌与支原体的实验室区别

    两者极易混淆,必须认真鉴别,其鉴别点如下: L菌的形成是外界因素影响所致,而支原体则是固有形态,在分类学上毫无关系;L菌的菌落较大,为0.5~1.0mm,支原体的菌落则较小,为0.1~0.3mm;L菌有返祖性,支原体则无此特性;保色时间有别,L菌因为菌壁缺陷,致结晶紫易渗入,和支原体一样均可被染成蓝色,但前者的保色时间较长,后者则相反,很快褪色;两者无共同的抗原性,不发生交叉反应;L菌在增殖期不需要胆固醇,而支原体则需要此种物质。

  7  L菌的致病性[2,4~8]

    此型细菌可引起人类各部位的感染,并反复发作致疾病慢性化。但L菌只有与人体细胞发生粘着才能致病,尽管它的粘着力弱,只有亲本菌株的1/10,但粘着的时间却很长。通常亲本菌株由于菌壁含有多糖类物质,可起趋化作用,故感染后外周白细胞会增多,而L菌因无菌壁,也即无多糖类物质存在,故感染后外周白细胞仍在正常范围内,常致误诊,值得注意;但中性粒细胞内可见中毒性颗粒,骨髓可呈感染象。此型细菌广泛存在。凡长期发热,普通培养无菌生长,以致诊断不明者,必须想到两个可能性:一是L菌的感染;另一是厌氧菌的感染。对此均必须做这两项培养,以免误诊或漏诊。据报道,曾用过抗生素的出血原因不明的慢性尿道炎患者作尿L菌培养,检出率竟高达96%。至目前已从败血症、流脑、伤寒、布氏菌病、肺炎、关节炎、骨髓炎、子宫内膜炎、宫颈糜烂、心内膜炎和肺结核等患者的相关标本中分离到了L菌,且多呈慢性过程。结核菌在宿主免疫力增强和药物作用下可被消灭或转变为L菌,致使临床症状缓解;找不到致病菌的复发型结核病,有可能是L菌所致;有学者认为如果分离到结核菌的L型,便可拟诊为结核病,且处于活动期。脑膜炎双球菌的L型及其返祖的亲本菌株,均可引起非典型性化脓性脑膜炎。在抗生素用于临床前的年代里,在风湿性患者的血液中常分离到溶血性链球菌,但当今则否,在部分此种患者的血液中分离到的则是此菌的L型。很多的尿道炎患者,尿标本普通培养阴性,在改用高渗透压培养基后,即培养到了L型致病菌,现在用溶血法培养检出率大为提高;L菌培养阳性多见于病程的缓解期;在一定条件下,L菌株会返祖为亲本菌株,于是不断复发,继而转为慢性尿道炎。有学者认为布氏杆菌病其所以反复发作呈慢性过程,很可能就是L菌株在作怪。慢性宫颈炎中,L菌最高占80.0%~82.4%,是宫颈炎持久不愈的重要原因;子宫内膜炎也可为L菌所致,并引起不育症;其基底层血管丰富,有利于L菌长期生存、繁殖,致内膜长期不规则地出血。有报道发现功能性子宫出血者也屡见L菌感染;因为子宫出血易并发感染,故多用抗生素预防性给药,这就导致了L菌的产生;一旦宿主免疫力低下 ,L菌便返祖成为亲本菌株,毒力大增,以致反复出现临床症状;子宫内膜炎表层可因脱落、刮宫后而清除或致炎症减轻,但基底层感染却难以消失,其所感染的亲本菌株常于抗生素或宿主因素诱导下转变为L菌,并感染于间质层。L菌也是医院内感染的重要致病菌之一;据一组报道从1870例住院患者的血、尿、胸水、胆汁和脑脊液做细菌常规培养,均阴性,而做L菌培养却分离到427株L菌,检出率为22.8%,菌种达11种之多,说明L菌医院内感染的严重性。L菌的毒力要比亲本菌株低,故常无急性过程,菌株长期保存于宿主体内,使患者成为持久的传染源。
        
  L菌感染的诊断必须依据细菌学,因其生长缓慢,故细菌学诊断较为困难,培养前必须为其选择好适宜的培养基,创造好良好的条件。

  8  L菌感染的抗菌药物[2,8~10]的选择

  8.1  适当选抗菌药物 

  亲本菌株变成L菌株后,其药敏性也随之发生很大的变化,因此要针对L菌的特点来选用抗菌药物。因为菌壁缺如或残缺不全,故不能采取作用于细菌壁的药物,如青霉素类和头孢菌素类等,但后者临床应用却常有效,原因可能是菌壁并非均缺损,或此种抗生素也作用于细胞质之故。这些抗生素只能破坏其亲本菌株,而对已失去菌壁、变成L菌株者无效,且会继续诱生出L菌株来,致使病情迁延不愈;对此可选取对菌壁及胞浆膜均有效的抗生素,如万古霉素、绿霉素和新生霉素等;可选取作用于胞浆膜和干扰蛋白质合成的抗生素,如阿米卡星、庆大霉素、妥布霉素和小诺霉素等氨基糖甙类抗菌药物,它们对L菌株的杀灭作用要比对亲本菌株更强,特别是前者对大多数氨基糖甙钝化酶稳定,尽管临床使用频率高,也不易产生耐药;也可选用大环内酯类和四环素类,分别如红霉素、罗红霉素、螺旋霉素,和多西霉素、美满霉素等,这些抗生素均可抑制细菌蛋白质的形成;喹诺酮类,如氧氟沙星、左氧氟沙星等均是抑制致病菌的核酸的核成,从而发挥杀菌效应的;不宜选择作用于胞浆膜上的磷脂的抗菌药物,如多黏菌素B等,因G+细菌的菌壁及胞浆膜均缺乏磷脂,故这些抗生素对L菌株及其亲本菌株是无效的。

  8.2  药敏的变迁 

  L菌的药敏常有别于亲本菌株,它可产生抗药性,原来用的抗菌药物的种类及剂量会失效能,必须更换药物,加大剂量,才能有效;β-内酰胺类诱导的L菌,其致病性及其毒力均较为薄弱,以致症状较为缓和/或有所缓解,但停药后,L菌又返祖为亲本菌株,毒力增加,症状又显化起来,此即所谓“反跳”;故治疗必须长期,尤其是对于败血症。亲本细菌耐药的菌株转变为L菌株后,细胞壁上的耐药R质粒通常会因菌壁缺损而丢失,返祖后耐药性不能恢复;但R质粒丢失与否要看菌壁损失的程度,当编码耐药的DNA还结合存在时,耐药性就会继续存在。

  8.3  联合用药 

  通常在应用抗生素时,要采用兼顾疗法,既对L菌,又对其亲本菌株用药。这是因为抗生素作用于亲本菌株可诱导其变为无菌壁的L菌株,但同期中L菌株也可返祖为有菌壁的亲本菌株,或两型菌株同时存在。

【参考文献】
    1 杨卫平,李家泰. L型细菌感染. 见:斯崇文,贾辅忠,李家泰主编. 感染病学. 北京:人民卫生出版社,2004,670~676.

  2 田碧文. 细菌L型与医院感染. 中华医院感染病学杂志,1999,9(2):126~128.

  3 Domingue GI, Thomas R, Walters F, et al. Cell wall deficient becteria as a cause of idiopathic hematuria. J Urtol, 1993, 150(2) :483~485.

  4 李艳,蒋汉茂. 溶血法培养在细菌L型检验中的应用. 中华医学研究杂志,2006,6(3):277~278.

  5 杨晓菊,岳亚飞,徐琳,等. 宫颈糜烂与L型细菌感染的关系探索. 陕西医学杂志,2004,33(5): 433~435.

  6 严知明,杜毅新,郑 篪. 宫颈糜烂患者宫颈分泌物中L细菌培养结果分析. 中国误诊学杂志, 2007,7(13):3003~3004.

  7 李勤,贺丁山,刘建纯,等. 一起L型伤寒流行的实验研究. 中国卫生检验杂志, 2004,14(4):449~450. 

  8 樊秀华,彭少华. 427株细菌L型医院感染与耐药分析. 中华医院感染学杂志,2000,10(1):13~14.

  9 张秋桂,高思健. 10200例尿液标本细菌L型培养及药敏试验结果分析. 南华大学学报, 2001,29(2):133~135.

  10 可秋萍. 败血症抗菌药物使用对L细菌耐药变迁的影响. 中国煤炭工业医学杂志, 2005,8(4):368~369.

  (本文作者系浙江省人民医院传染科主任医师、教授,本刊编委)



(责任编辑:sgx)

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