肺炎支原体血清学标志物

肺炎支原体血清学标志物

肺炎支原体(Mycoplasmapneumonia,MP)属柔软体纲,支原体属,大小介于细菌和病毒之间,直径约~nm,可通过细胞滤器,在有氧和无氧环境均能独立生长,是已知最小的微生物。MP是非典型性肺炎的病原体之一,主要通过呼吸道传播,是儿童社区获得性肺炎的主要病因,占5岁以上儿童社区获得性肺炎病例的40%。MP肺炎(Mycoplasmapneumoniaepneumonia,MPP)发病症状不典型,因MP缺乏细胞壁,故对抑制细胞壁合成的药物不敏感,如β-内酰胺类和糖肽类,主要选用抑制蛋白合成的药物如大环内酯类、喹诺酮类和四环素类治疗。喹诺酮类和四环素类存在儿童用药的限制。大环内酯类一般作为治疗MPP的首选药物,但目前耐大环内酯类MP已经成为儿童MP感染的主要病原体。

一、MP的流行病学特点

MPP主要通过密切接触和飞沫传播。因MP生长需要一定的温度和湿度,且随着温度和湿度升高而繁殖加速。机体在感染MP后免疫力平均能保续约4年(2~10年),且MP感染需要定植于人体呼吸道黏膜上皮,约每4年暴发1次,每次持续约18个月。研究报道年、年、年、年、年、年和年均有MPP在欧洲国家暴发的记录。MMP主要易感人群为儿童和青少年,尤其是学龄前儿童。研究发现在MPP流行期间高发季节为夏末和秋季,非流行期间为冬季,并且在流行期(除2月、6月和8月份)成人和儿童发病率差异无统计学意义,非流行期(除5月份)外儿童发病率显著高于成人。

二、MP感染的病原学检查

MPP患者临床症状不典型,除发热、刺激性干咳外,还会出现消化、神经和泌尿系统相关肺外症状,可无特异性影像学表现,传统实验室检查如白细胞、C-反应蛋白特异性也不高,以上均给临床带来挑战。

MP的特异检查包括分离培养、PCR诊断。MP分离培养所需标本为痰、咽拭子等,为防止杂菌污染,需添加抗菌药物的肉汤培养基,37℃、5%CO2条件下才能生长,培养周期较长,且较难存活。国内有研究对例下呼吸道感染者咽拭子行MP培养,阳性标本例,阳性率仅为26.6%。虽然MP分离培养为MP感染诊断金标准,但受限于培养条件苛刻、培养周期长和阳性率低等,MP分离培养对于早期诊断价值不大。

PCR所用标本与分离培养相同。PCR作为一项敏感、高通量、快速的检测手段也存在一定的不足之处:在抗菌药物治疗后不能分辨病原体是否存活;不能判断病原体为致病病原体还是呼吸道正常携带;PCR阳性的患者常规使用大环内酯类药物治疗,导致大环内酯类抗菌药物的过度使用。

三、MP血清学标志物

血清学检查具有标本易于获得、结果快速等优点,已广泛应用于临床实践中。MP黏附定植于呼吸道黏膜上皮,机体产生通过体液免疫和细胞免疫对MP产生作用,参与此过程中的蛋白质均可认定为MP感染的标志物。传统血清学检测主要通过补体结合试验、间接免疫荧光法、明胶颗粒凝集试验和酶联免疫吸附试验(ELISA)等检测抗体判断机体是否感染MP。目前研究发现,MP黏附、细胞免疫等过程中病原体或机体合成分泌的蛋白质均有助于MP感染的血清学诊断。

1.MP特异性IgM:MP特异性IgM于感染后7~10d出现,3周后即达到峰值,可持续数月。MP特异性IgM滴度增高到一定效价(如1:)可作为MPP的诊断指标,对MPP的血清学诊断具有重要意义。不同患者对MP感染免疫反应不同,抗体种类、抗体峰值滴度和抗体检测持续时间亦可能不同。在MPP流行期间,许多无症状或患轻度肺炎的MP感染者的MP特异性IgM呈阳性,可持续很长时间。但对感染早期、免疫力低下老年患者往往滴度较低。不同研究中该抗体敏感性存在差异;多数研究结果显示该抗体敏感性为1/3~2/3,与受检者个体差异、MP感染不同阶段等有关。

2.MP特异性IgG:恢复期血清IgG滴度较急性期增加4倍为诊断急性支原体肺炎呼吸道感染的金标准。但临床研究中恢复期较急性期血清中MP-IgG的4倍增加率不同,Medjo等研究发现PCR阳性患者中90%出现MP-IgG的4倍增加;Ma等在血清IgM阳性或咽拭子PCR阳性患者中的检出率仅2.4%;而Lee等的研究则有38.8%MPP患者出现MP-IgG的4倍增加。因IgG滴度需检测急性期和恢复期双份血清,收集标本耗时相对长,另外,儿童采血相对困难,故MP-IgG双份血清检测仍不适合于MP感染的早期诊断。

3.MP特异性IgA:血清中MP特异性IgA为MP感染的重要标志物。对于成人MP感染者,血清中MP特异性IgA的敏感性高于IgM。而儿童感染者中两者关系相反,Lee等发现MP感染儿童血清IgM阳性率高于IgA,阳性率分别为63.8%和33.8%,原因可能是血清中IgA和IgM浓度随年龄变化而变化,刚出生时均处于较低水平,儿童血清IgM于4~5岁达到成人水平,但血清IgA直至青春期才达到成人水平。

4.冷凝集素:冷凝集素(coldagglutinins,CAs)可在MPP患者发病1周后出现,持续2~3个月。MP感染后出现CAs的机制尚未明确。在EB病毒或腺病毒感染、自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮)和恶性肿瘤(如淋巴瘤)中也会出现CAs。CAs能结合在相应配体上,尤其是红细胞表面Ⅰ抗原,诱导红细胞在低温下出现可逆性聚集。MP感染者血清中IgM和CAs相关性研究发现,两者抗体滴度呈一定比例,即CAs抗体滴度约为IgM的1/10,且有些患者CAs出现早于IgM。单次CAs试验对MP感染的敏感性为50%~%,提示CAs可作为MP感染的辅助筛选试验。MP感染早期患者和免疫力低下的老年人血清IgM滴度较低,CAs检查对于此类患者有较大的诊断意义。

5.黏附素P1:上述MP特异性抗体针对的抗原主要是MP细胞膜中的糖脂类物质,且易出现与其他型支原体或微生物的交叉免疫反应,导致MP检测出现假阳性。MP黏附到呼吸道上皮表面为MP感染的关键步骤,其中黏附素P1在MP黏附过程中起关键作用。Xue等研究发现,单独检测rP1-相关IgM和IgG阳性率分别为71.4%和82.1%,rP1-则为58.9%和76.8%,提示rP1-和rP1-相关抗体可作为MP血清学诊断标志物,且rP1-相关抗体敏感性高于rP1-。

6.黏附素P:与黏附素PI同类,黏附素P也参与MP的黏附过程。MPP患者血清中存在PN-端27kD的肽段和P1C-端40kD的肽段,通过检测62例MP患者P(N-27)、P1(C-40)和P(N-27)+1(C-40)研究显示敏感性分别为90.3%、87.1%和96.8%,特异性分别为87.0%、87.1%和90.3%。为防止交叉免疫反应,上述研究采用黏附素P和P1蛋白片段而非全蛋白。提示P(N-27)+P1(C-40)有可能成为检测MP感染新的血清学手段。其他MP黏附素如P30、HMW1和HMW3等研究较少。MP黏附呼吸道上皮细胞后能有效避免纤毛细胞的清除和吞噬细胞吞噬,探讨其黏附定植过程可能对靶向药物的研究也有一定启发。

7.细胞因子类:细胞介导的免疫反应在MP感染病理过程起重要作用,尤其是Th1/Th2细胞。MPP的发生可能因Th1/Th2比例失衡所致,相关细胞因子活化后产生的过度免疫反应,可导致噬血细胞综合征。有研究证实,MP感染者血清中大多数细胞因子如IL-4、IL-5、IL-8、IL-9、IL-10、IL-17、IL-18、TNF-α和IFN-γ等均升高,少数细胞因子(如IL-2)降低。有研究证实IL-8、IL-18与CRP水平呈正相关;但也有研究持不同观点。Wang等发现TNF-α在MP感染者血清中升高,但IFN-γ在MPP患者和健康对照差异无统计学意义,提示细胞因子作为MP感染后标志物尚存在争议。不同研究中患者个体存在异质性,疾病进展不同,血清中细胞因子浓度也会有差别。MP感染后,患者血清细胞因子表达水平异常,因此,可通过实时监测主要相关细胞因子水平从而判断病情及预后。

8.其他:有研究发现,肺泡Ⅱ型上皮细胞合成和分泌的表面活性蛋白D(surfactantproteinD,SP-D)、巨噬细胞和其他炎症细胞合成和分泌的高迁移率族蛋白-1(high-mobilitygroupboxprotein1,HMGB1)、MP核蛋白L7/L12和巨噬细胞分泌的富含亮氨酸重复蛋白3(leucine-richrepeatprotein3,NLRP3)在MP感染者血清中均有升高。Li等对20例MPP患者血清分析后筛选出载脂蛋白C1(apolipoproteinC1,APOC1),发现APOC1在MPP患者血清中升高。另一项研究对MP感染A肺泡上皮癌细胞后分泌的蛋白筛选出包括IL-33在内的多个蛋白质,发现IL-33水平在MPP患者血清和肺泡灌洗液中均显著升高。

四、结语

MP感染者临床症状不典型,早期诊断困难。结合时间、经济和可行性等,各种方法均存在一定局限性,包括分离培养、PCR和血清学检查。本文从血清标志物角度对MP血清学检查这一临床上可行性较强的手段进行综述,不同标志物均存在优缺点。传统的MP特异性抗体检查敏感性、特异性一般,CAs可作为补充。黏附素特别是黏附素P1、P检查有效避免与其他病原体交叉免疫反应,敏感性、特异性均较传统的MP特异性抗体高,但黏附素在MP感染者血清中出现时间未知,需要更深入的研究去证实其作为MP感染后早期筛查手段的可行性。细胞因子特异性差,可辅助监测MP感染后疾病进展;新的血清学标志物尚在研究中。综上,各种MP血清学标志物均存在优势和不足,多项血清学标志物结合可能对MPP的诊断提供更多依据。

资料来源:

程欣,王碧航,赵先进.肺炎支原体血清标志物研究进展.中华实验和临床感染病杂志(电子版),,13(4):-68.

感谢







































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