原体(Mycoplasma

物种名:支原体

拉丁学名:Mycoplasma

分类学地位:细菌界Bacteria;支原体门Mycoplasmatota;

柔膜体纲Mollicutes;支原体目Mycoplasmatales;

支原体科Mycoplasmataceae;支原体属Mycoplasma

支原体(Mycoplasma)又名菌原体,是目前发现的最小的、最简单的细胞外生存的原核生物。支原体种类繁多,已经分离到的支原体有150多种。与人类有关的支原体有肺炎支原体(MP)、人型支原体(MH)、溶脲脲原体(UU)和生殖器支原体(MG)等。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

支原体在琼脂培养基上长成极小的菌落,大小为10-600 μm,生长速度缓慢,培养2-7天后形成“油煎蛋”样菌落,中央厚而隆起,周围薄而透明,嵌入培养基的深部。营养要求较高,通常使用加了牛心浸液、动物血清、胆固醇的培养基培养,也有用鸡胚绒毛尿囊膜培养。支原体在液体培养基中生长因菌数少、菌体小,一般不易见到浑浊现象[1]呈小颗粒样生长或形成薄片状集落贴于管壁或沉于管底[2]

大多数需氧或兼性厌氧,适宜生长温度为35℃,最适pH为7.8-8.0,但脲原体最适pH为6.0-6.5。支原体繁殖以二分裂为主,也可通过出芽、分枝等方式繁殖。

人型支原体,琼脂培养基

图1 支原体在琼脂平板上的培养结果[3]

1.1.2形态学特征

支原体是自由生活的最小原核微生物,没有细胞壁,只具有细胞质膜,细胞无固定形态,为多形性体态,有球状、梨状、分枝状及丝状等。细胞直径为0.1-0.3 μm,可通过细菌过滤器。丝状体较长,由几微米至150 μm[1]。支原体不易被革兰染料着色,常用吉姆萨染色法,呈淡紫色。电镜下观察,支原体细胞膜有三层结构,内、外层由蛋白质和糖组成,中间层为脂质。外层蛋白质为型特异性抗原,交叉反应较少,在鉴定支原体时有重要意义。脂质层胆固醇含量多,约占总脂质的1/3。细胞质内含有核糖体,基因组为双链环状DNA[2]

图2 支原体显微照片

A:生殖支原体透射电镜照片[4],B:肺炎支原体扫描电镜照片[5]

1.1.3生化特征

支原体因无细胞壁,因此抵抗力较弱,易被多种理化因素灭活。可被脂溶剂及常用的消毒剂如酚、甲醛灭活,对热、干燥、紫外线、低渗透压敏感,但对铊盐、结晶紫的抵抗力强于多数细菌。因此,培养基中加入一定量醋酸铊用以除去杂菌生长。但溶脲脲原体对醋酸铊敏感。支原体对干扰蛋白质合成的抗生素(红霉素、四环素等)敏感[2]

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

支原体分布在土壤、污水、垃圾、昆虫、脊椎动物及人体中[1]。其感染的途径主要有呼吸道飞沫传播、性接触传播、接触传播及母婴传播。

1.2.2致病性

支原体广泛存在于人和动物体内,多数不致病。对人致病的支原体主要通过以下机制引起细胞损伤,支原体的毒力因子主要包括黏附素、荚膜或微荚膜、毒性代谢产物、超抗原等(图3)。

(1)黏附素:有些支原体(肺炎支原体、生殖支原体等)具有黏附素,能黏附于呼吸道或泌尿生殖道上皮细胞的黏蛋白受体上,导致宿主细胞损伤。

(2)荚膜或微荚膜:具有抗吞噬作用。

(3)毒性代谢产物:如神经毒素、磷脂酶C、核酸酶、过氧化氢和超氧离子均能引起宿主黏膜上皮细胞或红细胞的病理损伤。

(4)超抗原:是支原体产生的一类具有免疫调节活性的蛋白,能在感染部位刺激炎症细胞,分泌大量的细胞因子,开始为TNF-α和IL-1,随后为IL-6,导致炎症级联反应,从而引起组织损伤。另外,穿透支原体能黏附并侵入CD4+T淋巴细胞,导致免疫损伤[6]

对人致病的支原体主要有肺炎支原体(MP)、溶脲脲原体(UU)、人型支原体(MH)等。肺炎支原体引起原发性非典型性肺炎,病理变化以间质性肺炎为主,常有发热、咳嗽等较轻的呼吸道症状,主要经飞沫感染,多发于青少年。溶脲脲原体是人类泌尿生殖道常见的病原体之一,亦称解脲脲原体。经性接触传播或母婴传播,引起尿道炎、前列腺炎等泌尿生殖道感染;也可经胎盘传播,引起流产、早产等。其他致病性支原体还有人型支原体、生殖器支原体等,其致病性与溶脲脲原体相似,因可引起泌尿生殖道感染,现均被列为性传播疾病的病原体[2]

支原体中毒力因子的示意图

图3 支原体毒力因子的示意图[7]

1.3检测方法

  1. 传统方法:荧光染剂Hoechst33258可特异性结合DNA的A-T富含区,而支原体A-T含量较高,故能通过染色识别;操作时先在六孔板盖玻片上培养待测细胞(设污染/未污染支原体的Vero细胞为阳/阴性对照),经1:3冰醋酸/甲醇重复固定、pH 7.2 PBS稀释至终浓度5 μg/ml的染剂室温避光染色30 min、双蒸水洗涤3次、含50%甘油的柠檬酸缓冲液(pH 5.5)封片后,在荧光显微镜下观察,细胞核外及表面出现形态一致的蓝色荧光小点或丝状点即为阳性,呈不规则点状物为细胞残片,无额外荧光为阴性[8]
  2. 免疫学方法:如ELISA法,抗体检测时先将肺炎支原体抗原预先包被在反应板微孔中,加入待检血清孵育后,再加入酶标记抗人免疫球蛋白抗体及底物TMB显色,加终止液后测定OD值,需对比急性感染期与感染后2周血清滴度(4倍及以上升高为阳性);抗原检测则采用双抗体夹心模式,以MP单抗作为捕获抗体和检测抗体,加入临床标本孵育后依据显色结果判定阳性,该方法耗时较短,不受抗生素治疗影响,与常见呼吸道病原体无交叉反应,临床应用广泛[9]
  3. 分子检测方法:刘莹等[12]将样品经DNA提取试剂盒提取核酸后,通过实时荧光定量PCR仪进行检测。基于猪肺炎支原体编码乳酸脱氢酶的P36基因保守区设计特异性引物,建立实时荧光定量PCR检测方法。PCR主要程序为:50℃ 5 min;95℃ 2 min;95℃ 15 s,60℃ 15 s,72℃ 30 s,共40个循环。该方法以CT值<38为阳性判定标准,具有敏感性高、特异性强、重复性好等优点,最低检出浓度可达10 copies/μL,是常规PCR灵敏度的10倍,可用于支原体的病原学检测和流行病学调查[10]

表1 支原体实时荧光定量PCR检测的引物

引物 序列(5´→3´)
Mhp-F TGAACACTATTAAAATAGCTCTAA
Mhp-R GGTTAAATATCAATAATTCCATACT

1.4典型案例

2004年郑州某室内游泳馆发生支原体肺炎暴发事件。病原学检测证实:29例患者咽拭子样本中分离培养出肺炎支原体8例(阳性率27.6%);血清学检测显示25.76%的病例存在肺炎支原体或人型支原体特异性抗体。流行病学调查确认受污染的池水(细菌总数超标5-10倍,含绿脓杆菌)是主要传播途径,暴露后约1周(符合支原体潜伏期)出现发病高峰,泳池关闭1周后疫情终止。该事件证实了受污染的水环境在支原体传播中的重要作用[11]

1.5防治对策

目前尚无有效疫苗,药物治疗是主要手段,治疗可选用多西环素、红霉素、螺旋霉素等。预防以宣传教育,注意性卫生为主[2]。在日常生活中保持良好个人卫生习惯,勤洗手,避免触摸眼、鼻、嘴。加强锻炼,提高免疫力,减少感染的风险。保持室内空气流通,避免长时间待在密闭拥挤环境。防治水源支原体污染需综合施策:治理生活、工业、畜禽养殖污染,提升污水处理去除病原;划定保护区,监管水源地周边活动;强化宣传教育与法规约束,提高公众环保意识;建立监测网络,定期监测并及时处理污染等。

参考文献

[1] 周群英, 王士芬, 陈洪斌 等. 环境工程微生物学. 北京: 高等教育出版社, 2024.

[2] 马萍, 卢芳国, 万红娇 等. 医学免疫学与病原生物学. 上海: 上海科学技术出版社, 2019.

[3] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=11024

[4] Martinelli L, García-Morales L , Querol E et al. Structure-Guided Mutations in the Terminal Organelle Protein MG491 Cause Major Motility and Morphologic Alterations on Mycoplasma genitalium. PLoS Pathogens, 2016, 12: e1005533.

[5] Rowlands S R, Sauteur M M P, Beeton L M et al. Mycoplasma pneumoniae: not a typical respiratory pathogen. Journal of Medical Microbiology, 2024, 73

[6] 王桂琴, 陈云霞, 赵英会 等. 全国普通高等医学院校五年制临床医学专业十四五规划教材 医学微生物学 第2版. 北京: 中国医药科技出版社, 2023.

[7] Yiwen C, Yueyue W, Lianmei Q et al. Infection strategies of mycoplasmas: Unraveling the panoply of virulence factors. Virulence, 2021, 12: 788-817.

[8] 赵俊, 王兴满, 胡勇 等. 动物细胞培养物中支原体污染的检测. 安徽农业科学, 2010, 38: 1151-1153.

[9] 宋明, 赵芝娜, 徐慰倬. 肺炎支原体感染实验室检测的研究进展. 中国感染控制杂志, 2016, 15: 887-893.

[10] 刘甜甜, 李欣, 刘增再 等. 猪肺炎支原体实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用. 畜牧与兽医, 2025, 57: 83-88.

[11] 邢焕琴, 李肖红, 梁士杰 等. 一起游泳引起支原体肺炎暴发调查. 现代预防医学, 2006, 33: 1146-1147+1149.

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