衣原体(Chlamydia)

物种名:衣原体

拉丁学名:Chlamydia

分类学地位:细菌界Bacteria;衣原体门Chlamydiota;

衣原体纲Chlamydiia;衣原体目Chlamydiales;

衣原体科Chlamydiaceae;衣原体属Chlamydia

衣原体(chlamydia)是一类严格真核细胞内寄生、具有独特发育周期的原核微生物。这类菌的共同特征是:革兰染色阴性;有核糖体和细胞壁;有独特的发育周期,有感染能力的始体首先在胞浆囊泡内分化成有繁殖能力的网状体,网状体以二分裂方式繁殖,在发育周期的中后期网状体重新分化为始体;含有DNA和RNA两类核酸。衣原体多呈球状、堆状,有细胞壁和细胞膜,属原核细胞,一般寄生在动物细胞内。能感染人类的衣原体主要有沙眼衣原体、肺炎衣原体和鹦鹉热衣原体[1]。

1.1生物学特性

1.1.1发育周期

衣原体有独特的发育周期,在普通光学显微镜下可观察到两种大小、形态结构不同的颗粒,即原体(Elementary Body, EB)和始体(Initial Body. IB)。原体小而致密,呈球形,直径0.2-0.4 μm,电镜下有致密的核质和少量核糖体,外周有坚韧的细胞壁。原体存在于细胞外,是发育成熟的衣原体,具有高度的感染性,但无繁殖能力。当它吸附于易感细胞表面,通过吞噬作用进人细胞内,胞膜在原体周围形成空泡。原体在空泡中逐渐增大、发育成始体。始体大而疏松,为球形,直径为0.5-1.0 μm,无致密核质,而有纤细网状结构,故始体也称为网状体(Reticulate Body, RB)。始体在细胞空泡内以二分裂方式繁殖并形成众多的子代原体。成熟的子代原体从宿主细胞释放出来,再去感染新的宿主细胞,开始新的发育周期。每个发育周期24-72小时。始体是衣原体生活周期中的繁殖型,无感染性[2]。

1.1.2培养及形态学特征

衣原体严格细胞内寄生,可用鸡胚卵黄囊接种、易感动物(如小鼠腹腔)接种及传代细胞分离培养。衣原体在宿主细胞内增殖,细胞化学组分和结构与革兰氏阴性菌相似,其细胞壁为含胞壁酸的外膜,含RNA和DNA,繁殖为二分裂,用光镜可观察到两种形态,即原体(EB)和始体(RB)。原体呈球形,致密,体积小,直径为0.2-0.4 μm,有细胞壁,是发育成熟的衣原体,革兰氏染色呈阴性,吉姆萨染色呈紫色,麦氏染色呈红色。始体呈球形,无细胞壁,疏松,体积较大,直径为0.5-1.0 μm,为纤维网状结构,麦氏染色呈蓝色。在易感细胞内含有繁殖的始体和子代原体的空泡,被称为包涵体,它具有多种不同的形态,对衣原体的鉴别有意义[3]。

图1 鹦鹉热衣原体原体形态(A)(×1125)[4]、沙眼衣原体包涵体形态(B)[5]、鼠衣原体透射电镜图[6]和沙眼衣原体光学显微镜图[7]

1.1.3生化特征

衣原体对热敏感,在56°C下仅存活5-10 min,对紫外线敏感,耐低温。75%酒精或2%来苏尔5 min即可杀死衣原体。大环内酯类、四环素、强力霉素、红霉素等抗生素可抑制衣原体的繁殖[3]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

衣原体是全球最常见的细菌性性传播感染之一,2020年全球15-49岁成年人中估计约有1.285亿新发感染病例,其中女性感染率(4.0%)高于男性(2.5%),感染在年轻人中更为常见。该病原体主要通过阴道性交、口交和肛交等性接触途径在人与人之间传播,此外特定菌株还可引起沙眼(通过眼-手-眼接触或苍蝇传播,多见于儿童)或性病淋巴肉芽肿(主要在男男性行为人群中流行),感染母亲也可在分娩过程中将衣原体传给新生儿[8]。

1.2.2致病性

衣原体通过多种途径感染宿主,且感染部位多。在感染人类的三种衣原体中,沙眼衣原体能引起沙眼、生殖道感染以及性病淋巴肉芽肿等疾病,严重可导致失明;肺炎衣原体主要引起非典型肺炎,表现为轻度至中度的呼吸道感染,常见症状包括发热、干咳、咽痛、头痛和全身乏力,类似流感或支原体肺炎;鹦鹉热衣原体的临床表现以高热、寒战、剧烈头痛、肌肉酸痛和干咳为主,严重者可进展为重症肺炎,甚至出现“白肺”、呼吸衰竭、休克或多器官功能衰竭。

衣原体的致病性主要依赖于菌体脂多糖(LPS)、包涵体膜蛋白(Inc)、高温需要A蛋白(HtrA)、衣原体蛋白酶样活性因子(CPAF)等,衣原体进入细胞后,于胞质内形成包涵体,并在包涵体中繁殖发育。包涵体不仅为衣原体繁殖提供微环境,而且保护衣原体免遭宿主免疫系统的的识别和清除,同时衣原体必须通过包涵体从宿主细胞中摄取营养以及信号的转换。Inc是包涵体主要组成成分,是衣原体基因编码、表达定位于包涵体上的蛋白质,在衣原体生长发育中Inc发挥重要作用。另外,CPAF、HtrA以及其它衣原体分泌性蛋白等在衣原体逃避宿主免疫识别、抑制NF-kB促炎信号通路、发挥水解蛋白活性、重组细胞骨架、抗宿主免疫等方面发挥重要作用[9]。

1.3检测方法

(1)传统方法:采集肝、脾等样本,无杂菌污染样本用生理盐水1:4稀释,污染样本加链霉素和卡那霉素处理后离心,4℃稳定4 h备用;选用SPF或无衣原体抗体的7日龄鸡胚,经气室开孔向卵黄囊内接种0.4mL 处理样本,37-38.5℃孵化,弃去72 h内死胚,收集4-10天死胚的卵黄囊膜传代,直至鸡胚4-7天规律性死亡,结合吉姆萨染色观察衣原体颗粒及PCR鉴定确认[10]。

(2)分子检测方法:Madico等人[11]研究建立了降落式酶时释PCR方法,分别靶向16S rRNA基因(C. trachomatis和C. pneumoniae)及16S-23S间隔区(C. psittaci),采用三对物种特异性引物(表1)CTR 70/71、CPN 90/91和CPS 100/101,用于检测和区分沙眼衣原体、肺炎衣原体和鹦鹉热衣原体,并可组合为单管三重PCR。经60个循环扩增,该方法分析灵敏度极高,对C. trachomatis、C. pneumoniae和C. psittaci的检测限分别达0.016、0.004和0.063 IFU/反应;在临床样本验证中,沙眼衣原体TETR-PCR(以阴道拭子为样本)灵敏度96.7%、特异性99.6%,与AMPLICOR PCR检测高度一致;肺炎衣原体TETR-PCR(呼吸道样本)灵敏度90%、特异性93.3%;鹦鹉热衣原体TETR-PCR(动物组织样本)与培养法高度一致。三重PCR可正确鉴定C. trachomatis 15种血清型、C. pneumoniae 22株及C. psittaci 20株分离株,与C. pecorum及其他29种微生物均无交叉反应,表明该方法灵敏、特异,适用于临床样本检测及分离株鉴定。

表1 衣原体PCR引物序列[11]

名称 序列(5′→3′)
CTR 70(上游) GGCGTATTTGGGCATCCGAGTAACG
CTR 71(下游) TCAAATCCAGCGGGTATTAACCGCCT
CPN 90(上游) GGTCTCAACCCCATCCGTGTCGG
CPN 91(下游) TGCGGAAAGCTGTATTTCTACAGTT
CPS 100(上游) CCCAAGGTGAGGCTGATGAC
CPS 101(下游) CAAACCGTCCTAAGACAGTTA

1.4典型案例

2023年12月25日至2024年4月22日,美国密歇根州底特律都会区的三个主要污水截流干管及三个社区污水管网(覆盖韦恩县、马科姆县和奥克兰县)的未经处理的生活污水中,检测到沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)和梅毒螺旋体(Treponema pallidum)DNA,检测方法采用离心浓缩、DNA提取和微滴数字PCR,靶向ompA基因(衣原体)和polA基因(梅毒);结果显示,截流干管中衣原体DNA浓度最高达1,794基因拷贝/升,社区管网中高达20367基因拷贝/L,梅毒螺旋体DNA在截流干管中最高1929基因拷贝/L,社区管网中最高4664基因拷贝/L,且底特律市所在的DRI截流干管和D3社区管网浓度最高。研究基于尿液排菌数据反推感染人数,估算底特律都会区每周衣原体感染约450-544例、梅毒约229-281例,显著高于同期临床周报病例数(衣原体339例、梅毒77例),可能存在严重的漏报现象。建议将废水监测作为性传播感染的社区筛查工具,以补充临床检测的不足[12]。

1.5防治对策

沙眼衣原体主要是通过人与人接触传播,在生活中我们要注意不公共使用毛巾、脸盆等个人物品,要勤洗手,不使用脏手揉眼,做好个人卫生。肺炎衣原体属于人呼吸道病原体,按照呼吸道疾病预防,在流感或呼吸道疾病高发期要佩戴口罩,避免飞沫传播,同时保持健康饮食、规律作息,增强免疫力。鹦鹉热衣原体主要是通过禽类传播给人,因此在日常生活中尽量避免接触病鸟或野生禽类(如:鸽子、鹦鹉等),尤其是其排泄物或羽毛。若不慎感染了衣原体,应尽早到医院进行药物治疗[13]。

参考文献

[1] 李鹏, 端青, 宋立华. 衣原体最新分类体系与分类鉴定方法研究进展. 中国人兽共患病学报, 2014, 30: 1262-1266.

[2] 王桂琴, 陈云霞. 医学微生物学第2版. 北京: 中国医药科技出版社, 2023.

[3] 杨文, 沈萍, 欧阳艳. 动物微生物与免疫技术. 武汉: 华中科技大学出版社, 2022.

[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=23654.

[5] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=20873.

[6] PubMed Central. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11323309/figure/F3/.

[7] Public Health Image Library (PHIL). https://wwwn.cdc.gov/phil/details.aspx?pid=3802

[8] World Health Organization (WHO). https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/chlamydia

[9] 刘娜, 周洲. 衣原体致病机制的研究策略及挑战. 中国人兽共患病学报, 2019, 35: 552-557.

[10] 中华人民共和国农业部. 动物衣原体病诊断技术(NY/T 562-2015). 2015.

[11] Madico G, Quinn TC, Boman J et al. Touchdown enzyme time release-PCR for detection and identification of Chlamydia trachomatis, C. pneumoniae, and C. psittaci using the 16S and 16S-23S spacer rRNA genes. Journal of Clinical Microbiology, 2000, 38: 1085-1093.

[12] Zhao L, Guzman HP, Xagoraraki I. Tracking Chlamydia and Syphilis in the Detroit metro area by molecular analysis of environmental samples. Environmental Science and Technology, 2024, 58: 17606-17616.

[13] 陈兆云, 林成水. 衣原体研究进展. 中国公共卫生, 1992, 8: 175-193.

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