钩端螺旋体(Leptospira interrogans)

钩端螺旋体(leptospira 简称钩体)是一种丝状、 圆柱形、螺旋盘绕而致密的革兰染色阴性的微生物。钩体在世界范围内广泛分布,可引起人兽共患病———钩端螺旋体病[1]

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

需氧或微需氧。对营养要求较高,常用柯氏培养基培养。最适温度为28-30C,生长缓慢,在固体培养基中28℃培养2周后可形成半透明、不规则、直径<2mm的扁平细小菌落。

1.1.2形态学特征

钩体是一种比较独特的动力细菌。呈螺旋形, 最外层为外膜,其内是肽聚糖层和胞质膜包绕着的柱形原生质体。外膜和肽聚糖层中间是周质间隙,内含有两根内鞭毛。在透射电镜下可见两根鞭毛从菌体次末端向中央伸展。鞭毛有助于维持钩体形态结构并使钩体具有独特的运动方式 有助于钩体在宿主组织中播散并在高黏度液体中运动。

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1.1.3生化特征

生化反应不活泼,不分解糖类、蛋白质。但能产生过氧化氢酶。对理化因素的抵抗力较其他致病螺旋体强,夏季在中性水或湿土中可存活数周至数月。对干燥、热、日光抵抗力较弱,56°C 10分钟即可杀死。对化学消毒剂敏感,如0.5%来苏、0.1%石炭酸、1%漂白粉等10~30分钟可杀死。

1.1.4 分子生物学特征

(1)基因组结构

钩端螺旋体的基因组是一个环状DNA分子,其大小在不同血清型之间有所差异。基因组编码了多种蛋白质,包括参与细胞壁合成、能量代谢、转录翻译等基本生命活动的蛋白质,以及参与致病过程的蛋白质。

(2)基因组成

钩端螺旋体的基因组成较为复杂,包含了大量编码功能蛋白的基因,这些蛋白在细菌的生存、代谢和致病过程中起着重要作用。致病性钩体的抗原组成比较复杂,与分型有关的抗原主要有两种:一种是表面抗原(p抗原),另一种是内部抗原(s抗原)。前者存在于螺旋体的表面,为蛋白质多糖的复合物,具有型特异性;后者存在于螺旋体的内部,是类脂多糖复合物,具有属特异性。

(3)基因表达与调控

钩端螺旋体通过复杂的基因表达与调控机制来适应不同的环境条件和宿主环境。特定基因的表达与钩端螺旋体的致病性密切相关,例如一些与细胞壁合成、黏附、侵入和免疫逃逸相关的基因。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

1.2.2 致病性

钩端螺旋体的致病性主要体现在其能够引起钩端螺旋体病(Leptospirosis),这是一种全球分布的人畜共患传染病。钩端螺旋体是钩端螺旋体病的病原体,它们通常存在于受感染动物(如鼠类、家畜等)的肾脏中,并通过尿液排出体外。人类感染通常是由于接触受污染的水、土壤或食物,或者与受感染动物的尿液直接接触而引起的。钩端螺旋体进入人体后,首先侵入皮肤或粘膜,随后进入血流并繁殖,引起早期钩体败血症。钩端螺旋体能够穿过毛细血管壁,进入各种组织器官,如肝、肾、肺、心、淋巴结和中枢神经系统等,导致相应的组织和器官损害。钩端螺旋体的致病性与其产生的多种毒性因子有关,如溶血毒素、细胞毒因子、内毒素样物质等,这些因子能够破坏细胞结构,引起炎症反应和组织损伤。

1.3检测方法

  1. 血液检测法:采集患者或动物的血液样本。使用显微镜观察血液中是否存在钩端螺旋体的形态特征。根据钩端螺旋体的形态特征判断是否感染。
  2. 粪便检测法:采集患者或动物的粪便样本。使用显微镜观察悬浮液中是否存在钩端螺旋体的卵或幼虫。根据钩端螺旋体的卵或幼虫数量判断是否感染。
  3. PCR法(聚合酶链式反应):采集患者或动物的血液或组织样本,根据扩增产物的数量判断是否感染。
  4. ELISA法(酶联免疫吸附试验)准备钩端螺旋体的抗原。抗原涂在酶标板上。加入患者或动物的血清样本,与抗原发生特异性反应。加入酶标记的二抗与复合物产生反应。加底物,测定酶标板上的颜色变化,判断是否感染。
  5. 免疫荧光法:准备钩端螺旋体的特异性抗体。将抗体与荧光染料标记结合。加入患者或动物的组织样本,与钩端螺旋体发生特异性结合。使用荧光显微镜观察样本中荧光信号的强度和分布情况,判断是否感染。

1.4典型案例

福州女子清理家中淤泥后感染,感染症状为发烧、精神异常,自行服用退烧药退烧后仍出现精神异常症状,经过诊断为钩端螺旋体感染。经治疗后患者症状缓解。

1.5防治对策

  1. 改造疫源地:对流行区的水稻田、池塘、沟溪、积水坑及准备开荒的地区进行调查,因地制宜地结合水利建设对疫源地进行改造,如修建排水设施、填平水坑等。
  2. 加强疫水管理:对可能被污染的水源进行监测和管理,如修建厕所和改良猪圈,防止畜粪、畜尿进入附近池塘、稻田和积水中。对于污染的水源,可以使用漂白粉等有效药物进行喷洒消毒。
  3. 加强个人防护:在流行地区和流行季节,应避免在疫水中游泳、涉水等不必要的接触。如因工作需要接触疫水时,应穿长筒橡皮靴、戴胶皮手套等防护用品,以减少皮肤与疫水的接触。
  4. 预防接种:在常年流行地区,采用多价钩体菌苗进行预防接种是保护易感人群的有效措施。一般建议在钩体病流行前1个月完成菌苗接种,接种后约1个月左右产生免疫力,该免疫力可保持1年左右。

参考文献

[1] 徐静, 郭晓奎, 姜叙诚. 钩端螺旋体致病机制的研究进展[J]. 国际流行病学传染病学杂志, 2006(03): 167-170.