**肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）**

物种名：肺炎链球菌

拉丁学名：Streptococcus pneumoniae

分类学地位：细菌界Bacteria；芽孢杆菌门Bacillota；

芽孢杆菌纲Bacilli；乳酸杆菌目Lactobacillales；

链球菌科Streptococcaceae；链球菌属Streptococcus；

肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）于1881年首次由巴斯德（Louis Pasteur）及G. M. Sternberg分别在法国及美国从患者痰液中分离出。为革兰染色阳性，菌体似矛头状，成双或成短链状排列的双球菌，有毒株菌体外有化学成分为多糖的荚膜。5%-10%正常人上呼吸道中携带此菌。有毒株是引起人类疾病的重要病原菌。肺炎链球菌属于第二风险组（Risk Group 2）病原体，实验操作需符合二级防护要求。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

肺炎链球菌为革兰氏染色阳性，兼性厌氧，营养要求高，在含有血液或血清的培养基中才能生长。在固体培养基上形成小圆形、隆起、表面光滑、湿润的菌落。培养初期菌落隆起呈穹隆形，随着培养时间延长，细菌产生的自溶酶裂解细菌使菌落中央凹陷，边缘隆起成“脐状”。肺炎链球菌在血琼脂平板上菌落周围形成α溶血环。同时，奥普托欣（Optochin）可抑制肺炎链球菌生长^[1]。肺炎链球菌在血平板上的培养结果见图1^[2]。

图1 肺炎链球菌在血平板上的培养结果^[2]

1.1.2形态学特征

典型的肺炎链球菌为革兰染色阳性球菌，直径约1 μm。常呈双排列。有毒株在体内形成荚膜。普通染色时荚膜不着色，表现为菌体周围透明环，无鞭毛，不形成芽胞（图2）。自溶酶导致的菌体裂解可使肺炎链球菌出现革兰染色阴性的结果^[3]。

图2 肺炎链球菌在血琼脂上的生长形态^[2]。

A：肺炎链球菌的革兰氏染色结果，B：在电子显微镜下的照片C：在显微镜下的照片，D：在扫描电镜下的照片

1.1.3生化特征

肺炎链球菌的生化特征主要体现在对特定底物的代谢和溶解特性上。菊糖发酵试验是鉴别该菌与甲型溶血性链球菌的重要参考：多数新分离的肺炎链球菌可分解菊糖产酸，而甲型溶血性链球菌通常不分解菊糖。胆汁溶解试验的原理在于，肺炎链球菌产生的自溶酶可被胆汁或胆盐激活，从而加速菌体溶解，试验呈阳性；其他草绿色链球菌则通常不被胆汁溶解，因此该试验可用于初步鉴别。Optochin敏感试验同样用于鉴别：肺炎链球菌对Optochin敏感，在含Optochin的平板上形成明显的抑菌环，呈阳性反应；而草绿色链球菌通常不敏感^[4]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

肺炎链球菌广泛存在于健康成人和儿童的鼻咽腔中，主要通过呼吸道飞沫传播。儿童是肺炎链球菌感染的高风险人群，尤其1岁以下婴幼儿。健康人上呼吸道具有防御屏障，通常不易发病，但屏障受损则可能诱发肺炎链球菌性疾病。鼻咽部定植是发生肺炎链球菌疾病的关键前提。其中，肺炎链球菌性脑膜炎可能留下耳聋、瘫痪、智力低下等严重后遗症，严重威胁儿童的健康和生命^[5]。

1.2.2致病性

肺炎链球菌的致病物质主要包括荚膜和肺炎链球菌溶血素。荚膜具有抗原性，是肺炎链球菌分型的依据（图3）。该菌主要引起大叶性肺炎，也可侵入机体其他部位，引起继发性胸膜炎、中耳炎、乳突炎、心内膜炎及化脓性脑膜炎等。部分正常人上呼吸道中携带有毒力的肺炎链球菌，当出现降低呼吸道黏膜抵抗功能的因素时，如呼吸道功能异常、酒精及药物中毒、循环系统功能异常等，肺炎链球菌可引起感染。

肺炎链球菌引起的肺炎常突然发病，表现为高热、寒战、胸膜剧烈疼痛、咳铁锈色痰。其病理表现主要是最初肺泡内有大量纤维蛋白渗出液，继之是红细胞和白细胞向肺泡内渗出，最终导致病变部位肺组织实变。病变通常仅累及单个肺叶，故称为大叶性肺炎。如果早期使用抗生素治疗，可阻止肺实变发生。值得注意的是，随着广谱抗菌药物和免疫抑制剂的普遍应用，耐青霉素和多重耐药肺炎链球菌菌株逐渐增多，耐药问题日益严峻^[6]。

图3 肺炎链球菌的荚膜^[7]

1.3检测方法

（1）传统方法：细菌培养和鉴定是识别肺炎链球菌的金标准，包括增菌、分离培养和鉴定3个环节。临床实验室常将血液、脑脊液样本注入血培养瓶进行增菌，待血培养仪报阳后转种于血琼脂平板和巧克力琼脂平板；对于其他类型样本，临床实验室一般将其直接接种于血琼脂平板和巧克力琼脂平板，挑取可疑菌落行染色镜检、奥普托欣试验、全自动微生物系统GP卡鉴定或质谱鉴定。

该方法同时靶向lytA、piaB和SP2020三个特异性基因，可有效区分肺炎链球菌与其他近缘链球菌。检测下限在呼吸道样本中低至100拷贝/mL，特异性强，与20余种常见微生物无交叉反应，适用于临床及环境样本中肺炎链球菌的快速筛查与定量，该方法所用靶标及引物（探针）序列见表1。多重实时荧光定量PCR可基于特异性引物与探针序列对肺炎链球菌进行快速鉴定和定量检测^[8]。

表1 肺炎链球菌多重qPCR引物与探针序列^[9]

名称	序列（5′→3′）
lytA	ACGCAATCTAGCAGATGAAGCA
lytA	TCGTGCGTTTTAATTCCAGCT
lytA	5′-FAM-TGCCGAAAACGCTTGATACAGGGAG-IABkFQ-3′
piaB	CATTGGCTTAGTAAGTGCAA
piaB	TACTAACACAAGTTCCTGATAAGGCAAGT
piaB	5′-Cy3-TGTAAGCGGAAAAGCAGGCCTTACCC-IAbRQSp-3′
SP2020	TAAACAGTTTGCCTGTAGTCG
SP2020	CCCGGATATCTCTTTCTGGA
SP2020	5′-Cy5-AACCTTTGTTCTCTCTCGTGGCAGCTCAA-IAbRQSp-3′

1.4典型案例

Wenger^[10]等基于1995-2007年阿拉斯加儿童侵袭性肺炎链球菌病（IPD）的群体监测数据，系统评估了家庭供水条件与IPD发病率之间的关联。研究显示，在自来水入户率低于10%的村庄中，5岁以下儿童的IPD发病率高达390/10万，而自来水入户率超过80%的村庄中该发病率仅为146/10万，差异具有统计学意义（P=0.008）。即使在控制了家庭拥挤程度和人均收入等混杂因素后，缺乏家庭管道供水仍与IPD高发病率显著相关。研究者认为，供水不足导致的手部卫生条件受限是增加肺炎链球菌人际传播的主要机制。该案例表明，除疫苗免疫外，改善家庭供水条件同样是控制侵袭性肺炎链球菌病的重要公共卫生措施。

1.5防治对策

针对肺炎链球菌经水环境传播的风险，应建立从源头到终端的多级防控体系。在水源层面，应通过管控流域污染、涵养生态水质等生态手段，从源头降低病原微生物进入水体的负荷。在供水系统层面，应关注水温、余氯浓度及生物膜等关键影响因素，防止病原体在管道中繁殖与扩散。在终端环节，应在高风险位点建立分散式消毒屏障，开发适用于终端场景的小型化、低能耗消毒技术与装置，实施精准消毒与多屏障防护。此外，还应发展快速精准的新型检测技术，通过识别流域高风险位点并部署自动检测设备，构建实时预警体系，提升对水环境病原微生物的整体防控能力^[11]。

参考文献

[1] 林时荣, 李萍, 陈开森. 2007～2009年南昌地区肺炎链球菌耐药性分析. 中国微生态学杂志, 2011, 23: 749-750.

[2] Wikimedia Commons. Streptococcus pneumoniae growing on blood agar (S. pneumoniae.jpg). https://commons.wikimedia.org/wiki/File:S._pneumoniae.jpg.

[3] 邵致远, 游雪甫, 杨信怡. 肺炎链球菌自溶素研究进展. 中国医药生物技术, 2019, 14: 245-248.

[4] 刘雨, 李艳艳, 张伟等.人工繁育恒河猴的肺炎链球菌携带状况调查及分析. 实验动物与比较医学, 2021, 41: 259-265.

[5] Jeffrey N. WeiserCA, Daniela M., Ferreira et al. Streptococcus pneumoniae: transmission, colonization and invasion. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16: 355-367.

[6] 杨程帆, 韩亮, 李伟霞等. 肺炎链球菌临床研究进展. 检验医学, 2026, 41: 196-201.

[7] 叶群芳, 王高峰, 周敏等. 全国高等职业教育护理专业“十三五”规划教材病原生物与免疫学. 武汉: 华中科技大学出版社, 2019.

[8] Ganaie FA, Govindan V, Ravi Kumar KL. Standardisation and evaluation of a quantitative multiplex real-time PCR assay for the rapid identification of Streptococcus pneumoniae. Pneumonia, 2015, 6: 57-66.

[9] Butler M, Breazeale G, Mwangi E et al. Development and validation of a multiplex real-time PCR assay for detection and quantification of Streptococcus pneumoniae in pediatric respiratory samples. Microbiology Spectrum, 2023, 11: e02118-23.

[10] Wenger, J.D., Zulz et al. Invasive pneumococcal disease in Alaskan children: impact of the seven-valent pneumococcal conjugate vaccine and the role of water supply. Pediatric Infectious Disease Journal, 2010, 29: 251.

[11] Miaomiao Teng, Zheng-Yang HuoCA1, 2 et al. Waterborne pathogen mitigation: Decoding techno-ecological synergies in multiscale transmission networks. The Innovation, 2026, 7: 101145.