麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)
物种名:麻风分枝杆菌
拉丁学名:Mycobacterium leprae
分类学地位:细菌界Bacteria;放线菌门Actinomycetota;
放线菌纲Actinomycetes;分枝杆菌目Mycobacteriales;
分枝杆菌科Mycobacteriaceae;分枝杆菌属Mycobacterium
麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae),俗称麻风杆菌,是一种典型胞内菌,它所引起的麻风是一种慢性传染病,流行广泛,目前全世界约有病例1200万,主要分布在亚、非和拉丁美洲。麻风分枝杆菌的形态、染色与结核分枝杆菌相似。
1.1生物学特性
1.1.1培养特征
麻风分枝杆菌尚未在细菌培养基或组织培养物中体外培养,可以在液体培养基或巨噬细胞培养物中保持活力,但只能保持很短的时间。它的繁殖可以使用动物模型进行,最初发现使用小鼠的脚垫在20℃的低温下可培养麻风杆菌,可在1-6个月内在接种部位发生肉芽肿,该模型已用于测试抗麻风药物的的最大所需浓度以及杆菌对新的抗麻风药物的敏感性。除此之外其他用于实验性感染的动物模型还有九带犰狳、纤细懒猴、印度穿山甲和韩国花栗鼠[1]。
1.1.2形态学特征
麻风分枝杆菌属于分枝杆菌属,形态上呈细长略带弯曲的杆菌,大小约(1-8) μm×(0.3-0.5) μm,常表现为单个散在、平行排列或聚集成束的特征;细胞壁富含脂质,为革兰氏阳性菌,需通过抗酸染色才能清晰显示,染色后呈红色、背景为蓝色的抗酸阳性菌;无鞭毛、无芽孢、无荚膜,不能运动,为专性细胞内寄生菌,常寄生于宿主的巨噬细胞、神经细胞及皮肤组织细胞中,在病理切片中可见其聚集于细胞内形成“麻风细胞”(泡沫状巨噬细胞),这也是其形态学识别的重要标志之一[1]。

图1 麻风分枝杆菌ZN染色和抗酸染色照片
A:经改良的Ziehl-Neelsen染色图[2],B:裂隙皮肤涂片抗酸染色图[1](×1000)
1.1.3生化特征
麻风分枝杆菌细胞壁富含分枝菌酸与脂质,是其抗酸染色阳性的关键;作为专性细胞内寄生菌,它无法在无细胞人工培养基上生长,需依赖动物接种(如小鼠足垫、犰狳)或细胞培养系统才能增殖,代谢过程高度依赖宿主细胞提供营养支持,缺乏独立合成部分必需营养的能力,且不产生芽孢、鞭毛或荚膜,无运动性,其代谢活动与宿主的巨噬细胞、神经细胞及皮肤组织细胞的生理环境密切适配[1]。
1.2分布、传播与致病性
1.2.1分布与传播
麻风分枝杆菌主要分布于印度、巴西、印度尼西亚等低中收入国家的热带和亚热带地区,全球超100个国家有病例报告,美国东南部因犰狳作为动物宿主存在人畜共患病传播案例;其传播途径以直接传播为主,未治疗的多菌型患者通过鼻分泌物气溶胶(咳嗽、打喷嚏)及皮肤破损处的皮肤接触传播,无症状感染者和亚临床感染者也可能参与传播,同时可通过环境(土壤、水)及动物宿主(犰狳、红松鼠、黑猩猩等)发生传播,尤其在巴西、美国等地,接触或食用犰狳会增加感染风险[2]。
1.2.2致病性
麻风分枝杆菌的致病性核心与宿主免疫反应密切相关,作为专性细胞内寄生菌,其偏好侵犯外周神经的施万细胞及皮肤组织细胞,潜伏期长达数月至数十年,且70%-90%人群因先天免疫力或卡介苗接种产生抵抗力而不发病,仅少数受遗传、营养、社会经济条件等因素影响的易感个体发病;临床呈现从结核样型(细胞免疫较强,病灶内菌量少、损伤局限)到瘤型(体液免疫占优,菌量多、全身广泛受累)的免疫病理谱,中间涵盖多种交界型,核心损伤为外周神经的感觉、运动及自主神经功能障碍,进而引发皮肤损伤、肢体畸形、溃疡等残疾,且疾病过程中易出现1型(细胞免疫亢进导致病灶炎症加剧)和2型(免疫复合物沉积引发的红斑结节性麻风反应)麻风反应,进一步加重神经与组织损伤,还可能累及眼、骨关节、黏膜等部位引发并发症[2]。
1.3检测方法
(1)传统方法:传统检测方法主要包括涂片镜检和皮肤活检组织病理学检查,前者通过显微镜观察病灶、耳垂等部位的皮内刮取物,以杆菌指数(BI)量化菌量,后者需对皮肤活检样本进行Fite-Faraco染色识别麻风分枝杆菌,并观察肉芽肿、神经炎症浸润等病理特征;两种方法均需专业人员操作和配套实验室基础设施,且依赖持续的质量控制与专业培训,可辅助麻风病诊断、区分多菌型(MB)与少菌型(PB)及排查复发[3]。
(2)分子检测方法:Arraes[4]等人(2017)的研究针对麻风分枝杆菌的gyrA基因设计特异性引物,建立了逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法用于检测水样中活菌。该方法通过引物gyrA-F/gyrA-R对目标片段进行扩增,产物经琼脂糖凝胶电泳及测序确认。经对巴西塞阿拉州30处自然水源检测,23份(76.7%)呈阳性,测序结果与M. leprae参考序列一致性达99%-100%。该方法可有效检测环境水样中的活菌,为麻风病环境传播研究提供了工具。
表1 PCR引物序列[4]
| 名称 | 序列(5’→3’) |
| gyrA-forward | CCC GGA CCG TAG CCA CGC TAA GTC |
| gyrA-reverse | ATC GCT GCC GGT GGG TCA TTA |
1.4典型案例
邢燕等人研究以云南丘北县麻风流行区(有、无患者村)和北京非流行区为研究对象,采集70份不同用途的饮用水样,通过巢式PCR结合DNA测序的方法检测麻风杆菌DNA,同时辅以内对照实验验证阴性样品真实性、采用RLEP和16S rDNA双基因扩增提高检测可靠性,结果发现流行区36.7%的水样检出麻风杆菌DNA,非流行区则未检出任何阳性样本;其中有患者村的患者家内饮水麻风杆菌检出率达54.5%,与同村健康人家内饮水7.1%的检出率存在显著统计学差异,而有、无患者村的公共饮用水检出率无明显差别,证实了麻风流行区饮用水中存在麻风杆菌,且患者家内饮水的染菌情况与麻风病的持续流行存在潜在关联[5]。
1.5防治对策
麻风分枝杆菌防治以“预防+规范治疗”为核心:预防侧重早期病例发现与接触者追踪,接种卡介苗降低发病风险,密切接触者联用单剂量利福平暴露后预防提升保护率;治疗采用WHO标准化联合化疗,少菌型用利福平+氨苯砜治疗6个月,多菌型加用氯法齐明延长至12个月,儿童按体重给药,耐药者换用二线方案;及时处理麻风反应,同步防控并发症并开展反歧视与康复支持[2]。
参考文献
[1] Parija SC. Mycobacterium leprae, Mycobacterium lepraemurium and Non-tuberculosis Mycobacteria. Springer, 2023.
[2] Braet SM, Rosa PS, Spencer JS. Leprosy Agents and Principal Methods of Detection, Identification, and Characterization of the Leprosy AgentsDeps. Hansen’s Disease. Springer, 2023, 45-57.
[3] Lopes-Luz L, Saavedra DP, Fogaça MBT. Challenges and advances in serological and molecular tests to aid leprosy diagnosis. Experimental Biology and Medicine, 2023, 248: 2083-2094.
[4] Arraes MLBD, de Holanda MV, Lima LNGC et al. Natural environmental water sources in endemic regions of northeastern Brazil are potential reservoirs of viable Mycobacterium leprae. Memorias Do Instituto Oswaldo Cruz, 2017, 112: 805-811.
[5] 邢燕, 刘健, 温艳 等. 麻风流行区饮用水中麻风杆菌的分子生物学检测. 中国麻风皮肤病杂志, 2012, 28: 238-241.
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