**嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）**

物种名：嗜肺军团菌

拉丁学名：Legionella pneumophila

分类学地位：细菌界Bacteria；假单胞菌门Pseudomonadota；

γ-变形菌纲Gammaproteobacteria；军团菌目Legionellales；

军团菌科Legionellaceae；军团菌属Legionella

嗜肺军团菌（Legionella pneumophila），可引起急性呼吸道感染，是军团病的病原菌，该菌广泛存在于自然界中，在世界许多国家有军团病的发生，我国1982年首次报道该菌感染病例。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

嗜肺军团菌是营养苛求的需氧菌，在一般的细菌培养基中无法生长。常用的培养基是含有活性炭酵母浸膏，添加a-酮戊二酸、L-半胱氨酸以及抗生素的BCYE（Bufered Charcoal Yeast Extract Agar）选择性培养基（图1A）。该培养基是公认的嗜肺军团菌最佳培养基，在35-37℃，相对湿度70%-80%，2.5%-5.0% CO₂的环境培养，3-5天出现单个菌落，直径1-2 mm，菌落边缘透明，灰白色有光泽。在富含L-酪氨酸-苯丙氨酸琼脂平板上可产生棕色的水溶性色素（图1B）。在F-G（Fecley-Garman）琼脂培养基上，培养3-5日可见针尖大小，圆形，米白色，呈现出玻璃切割的外观的菌落，在紫外线照射下可产生荧光（图1C）^[1]。

图1 嗜肺军团菌在各种培养基上的生长情况

A：BCYE培养基^[2]，B：富含L-酪氨酸-苯丙氨酸琼脂平板^[3]，C：F-G琼脂培养基^[4]

1.1.2形态学特征

嗜肺军团菌为革兰氏阴性杆菌，大小（2-5） μm×（0.3-0.9） μm，两端钝圆，但在营养缺乏的培养基中会呈现丝状（8-20 μm）或纺锤状，有1-2根极鞭毛和侧鞭毛，无荚膜、无芽胞，胞壁有独特的脂肪酸和泛醌结构。该菌革兰染色困难，吉姆萨染色菌体呈红色，改良迪特尔（Dieterle）饱和银染色菌体呈深棕色至黑色（图2）^[1]。

图2 嗜肺军团菌菌显微及染色照片

A：透射电子显微镜（TEM）^[5]，B：三维成像^[6]

C：吉姆萨染色^[7]，D：改良迪特尔饱和银染色^[8]

1.1.3生化特征

大部分菌株氧化酶试验阳性，触酶试验弱阳性，不分解糖类，动力、明胶、马尿酸钠试验阳性，尿素酶和碳水化合物利用反应都是阴性；多数菌株产生内酰胺酶^[9]。

1.1.4分子生物学特征

嗜肺军团菌的基因组大小为3.4-3.6 Mb，G+C含量为38.27%-38.48%。基因组编码2921-3237个基因，核心基因组包括2434个基因，基因平均长度984-1082 bp，含有48-84个假基因，有3个IRNA操纵子，有的菌株含有1个质粒，有的没有质粒。Mip基因是一种24 kDa的细菌包膜蛋白，是嗜肺军团菌的第一个毒力决定因素^[10]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

嗜肺军团菌生活在水中，在普通自来水中可长时间存活。该菌耐热，60℃左右水中仍能生存，甚至在火山口附近的水塘里也能发现该菌^[9]。该菌主要通过污染的饮用水、空调冷却水、淋浴喷头水等与人群密切接触水体，以气溶胶的形式经呼吸道传播给人^[11]。

1.2.2致病性

军团菌感染临床上主要有两种类型，即流感样型和肺炎型：流感样型是急性、自限性、发热性疾病，主要表现为发热、头痛、畏寒和腹泻等，通常不需特异性治疗可自行消退。肺炎型是非典型肺炎中病情最重的一种，主要表现为发热、咳嗽、咯血、胸痛、腹泻等^[1]。

嗜肺军团菌通过呼吸道侵入机体黏附于肺泡和细支气管，被吞噬细胞吞噬后可抵抗胞内裂解杀伤并完成胞内增殖（图3）。该菌产生的多种酶类、毒素（包括内毒素和外毒素）和溶血素可直接损伤宿主。细胞毒素阻碍中性粒细胞氧化代谢；磷酸酯酶阻碍刺激中性粒细胞超氧化物阴离子产物，使中性粒细胞内第二信使编排陷于混乱。这些物质可抑制吞噬体与溶酶体的融合，使吞噬体内的细菌在吞噬细胞内生长繁殖而间接导致宿主细胞死亡。此外，菌毛的黏附作用、微荚膜的抗吞噬作用及内毒素毒性作用参与发病过程^[12]。

嗜肺军团菌的一个特点是具有双重宿主系统，可在原生动物（变形虫）细胞内生长，也可在人类肺泡巨噬细胞中感染^[12]。与巨噬细胞一样，变形虫通过吞噬作用摄取嗜肺军团菌，吞噬作用可由变形虫特异性受体介导。细菌被摄取后，会躲避吞噬溶酶体的融合，定位于一个被内质网包围的膜泡中，在那里生长并获得运动能力，然后从细胞中释放出来。

图3 嗜肺军团菌感染人肺部组织照片^[13]

1.3检测方法

传统方法：嗜肺军团菌的传统检测方法为平板培养法，也是检测金标准，特异度达100%但敏感度仅60%~80%。该方法培养条件苛刻，需35~37℃、2.5%CO₂条件培养约10天，样本需经酸或加热预处理。国内检测先接种GVPC琼脂平板，挑取典型菌落再接种BCYE和无L-半胱氨酸的BCYE-Cys平板，仅在BCYE上生长即为阳性，菌株的VBNC状态会降低分离率^[16]。
免疫学方法：采集患者的静脉血样本，经离心分离获得血清；使用德国欧蒙（EUROIMMUN）医学实验诊断股份公司生产的嗜肺军团菌IgM抗体检测试剂盒，严格遵循说明书进行操作流程；通过酶标仪测定血清中LP-IgM抗体水平，根据设定的临界值（cut-off值）进行结果判读：当样本吸光度值高于临界值时判定为抗体阳性，提示存在嗜肺军团菌现症感染^[17]。
分子生物学方法：以嗜肺军团菌特异性的mip基因为靶标设计引物和探针。采用TaqMan探针法，在25 μL反应体系中进行扩增，程序包括95℃预变性5分钟，随后进行40个循环的95℃变性3秒和60℃退火延伸20秒。通过实时检测荧光信号，实现对样品中嗜肺军团菌DNA的特异性扩增与定量检测^[18]。

表1嗜肺军团菌荧光定量PCR引物与探针序列

引物名称	序列
军团mip-F	TCCGGAAGCAATGGCTAAA
军团mip-R	AGAACGTCTTTCATTTGCTGTTC
军团mip-P	FAM-AGACGCTATGAGTGGCGCTCAATT-TAMRA

1.4典型案例

1976年，一批刚从费城回来的美国退伍军人中开始出现肺炎、高达41摄氏度的发热等症状，引起了美国人民的恐慌。当时的人们对这个病一无所知，于是将其称为“军团症”。据调查，大多数患者都曾在某家饭店里聚集过，最后发现是嗜肺军团菌通过中央空调冷却塔工作时形成的含菌气溶胶进入中央空调系统，人体吸入导致患肺炎^[14]。

南京部队总医院于1982年6月收治1例高热、咯血、肺部空洞患者。其血清经美国疾病控制中心检测证实，曾受嗜肺军团菌感染，这是我国首次确诊嗜肺军团菌感染的案例^[15]。

2018-2019年，北京市朝阳区112户公共场所,含住宿场所、医院、游泳场馆、洗浴场所的水环境中检出嗜肺军团菌污染，期间共采集651份样品，总阳性率18.6%。其中，淋浴水阳性率22.7%、集中空调系统冷却水阳性率20.6%、冷凝水阳性率2.0%，三类水体均超出我国“公共场所相应水体不得检出嗜肺军团菌”的标准；且淋浴水和冷却水存在中高风险污染，含致病力较强的Ⅰ型嗜肺军团菌的中高风险样品均为冷却水，表明该区域公共场所水环境存在嗜肺军团菌污染，构成水污染问题^[19]。

1.5防治对策

平时预防措施主要是严防水源污染，尤其应加强各类用水的水污染检测，预防、控制或消除嗜肺军团菌污染。治疗可用红霉素、庆大霉素、利福平等。

参考文献

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[7] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=10157.

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