脑膜炎奈瑟菌(N. meningitidis)简称为
脑膜炎球菌(meningococcus),是
流行性脑脊髓膜炎(简称
流脑)的
病原菌。肾形或豆形革兰阴性
双球菌,两菌接触面平坦或略向
内陷,直径0.6~0.8μm。人工培养后
可成卵圆形或球状,排列较不规则,单个、成双或4个相联等。在孵育24h后的
培养物中,常呈现衰退形态,菌体大小较不一致,着色亦深浅不匀。在患者
脑脊液中,多位于
中性粒细胞内,形态典型。新分离菌株大多有
荚膜和
菌毛。
生物学性状
形态与染色
脑膜炎奈瑟菌为
革兰染色阴性,常呈双排列,直径约为0.8μm的
双球菌。单个菌体呈肾形。成双排列时,两个凹面相对。无鞭毛,不形成
芽胞。有
菌毛,新分离菌株有
荚膜。
培养特性
专性需氧。营养要求高。最常用的
培养基是巧克力色培养基。即将血液加热80℃后制成的血琼脂培养基。初次
分离培养时,还需提供5%~10%的CO2气体。一般培养48小时后,脑膜炎奈瑟菌在培养基上形成圆形隆起、表面有光泽、透明或半透明、直径约1mm~5mm的露滴样粘液型菌落。无色素形成。血平板上无溶血现象。
生化反应
分解糖类产酸不产气。氧化酶试验阳性。脑膜炎奈瑟菌可产生
自溶酶,人工培养时若不及时移种,数日后菌体自溶。
抗原构造及分类
1.荚膜多糖抗原(capsular polysaccharides antigen)具有群特异性。根据此
抗原性不同,可将脑膜炎奈瑟菌分为至少13个血清群。与人类疾病关系密切的主要是A、B、C、Y及W-135群。A群及C群是引起
脑膜炎流行的主要血清群。
2.外膜蛋白(outer membrane protein)具有型特异性。根据外膜蛋白不同将脑膜炎奈瑟菌分为20个血清型。2型和15型与
流行性脑脊髓膜炎有关。外膜蛋白的功能是在
细菌细胞壁上形成孔隙,有利于
营养物质进入细胞内。
3.
脂多糖抗原(lipopolysaccharide antigen,
LPS)此抗原与
大肠杆菌有
共同抗原存在。脂多糖是脑膜炎奈瑟菌的主要致病物质。
抵抗力
脑膜炎奈瑟菌对外界环境的
抵抗力弱。干燥、阳光、
湿热及一般消毒剂很快将细菌杀死。本菌可产生
自溶酶。体外25℃,
碱性环境中很快导致菌体肿胀、裂解死亡。
致病性与免疫性
致病物质
1.
荚膜:荚膜可抵抗宿主体内
吞噬细胞的
吞噬作用,增强细菌对机体的
侵袭力。
2.
菌毛:介导细菌粘附在宿主易感
细胞表面,有利于细菌在宿主体内定居、繁殖。
3.
内毒素:是脑膜炎奈瑟菌的主要致病物质。内毒素作用于小血管或
毛细血管,引起血栓、出血,表现为皮肤出血性
瘀斑;作用于
肾上腺,导致肾上腺出血。大量内毒素可引起
弥漫性血管内凝血(disseminated intravascular coagulation,
DIC),导致休克,
预后不良。
所致疾病
流行性脑脊髓膜炎(简称
流脑)是由脑膜炎奈瑟菌(Nm)通过
呼吸道传播引起的
化脓性脑膜炎。
人类是脑膜炎奈瑟菌的易感宿主。细菌由鼻咽部侵入机体,依靠菌毛的作用粘附于鼻咽部粘膜
上皮细胞表面。多数人感染后表现为带菌状态或
隐性感染,细菌仅在体内短暂停留后被机体清除。只有少数人发展成
脑膜炎。我国引起脑膜炎的主要是A群菌,B群常为
带菌状态。脑膜炎奈瑟菌感染的发病过程可分为3个阶段:
①
病原菌首先由鼻咽部侵入,依靠
菌毛吸附在鼻咽部粘膜上皮细胞表面,引起
局部感染;
②随后细菌侵入血流,引起
菌血症,伴随
恶寒、
发热、呕吐、皮肤出血性
瘀斑等症状;
③侵入血流的细菌大量繁殖,由血液及
淋巴液到达脑脊髓膜,引起脑脊髓膜
化脓性炎症。患者出现
高热、
头痛、
喷射性呕吐、
颈项强直等
脑膜刺激症状。严重者可导致DIC,
循环系统功能衰竭,于发病后数小时内进入昏迷。病理改变表现为
脑膜急性化脓性炎症伴随
血管栓塞,白细胞渗出。
免疫性
机体对脑膜炎奈瑟菌感染的免疫力主要依赖于
体液免疫。
显性感染、
隐性感染或
疫苗接种2周后,血清中群特异性
IgG、
IgM和IgA抗体水平明显升高。
分泌型IgA抗体可阻止脑膜炎奈瑟菌侵袭
呼吸道粘膜上皮细胞;血清IgG及
IgM抗体在
补体的参与下有杀死病原菌的作用;
血清抗体在补体的参与下可增强
吞噬细胞对病原菌的吞噬与杀灭。6个月内的婴儿可通过母体获得
IgG抗体,产生
自然被动免疫,故很少发生感染。6个月后,来自母体的抗体水平逐渐下降,婴儿对疾病的
易感性逐渐增强,故6月~2岁
年龄组婴儿免疫力最低,是脑膜炎奈瑟菌的
易感人群。
微生物学检查法
标本
取患者
脑脊液或刺破皮肤出血
瘀斑取
渗出物作
涂片或培养。血液标本作培养。
带菌者检测可取鼻咽
拭子。
直接涂片镜检
脑脊液离心沉淀后,取
沉淀物涂片,
革兰染色后镜检。或消毒患者皮肤出血
瘀斑处皮肤,用
无菌针头挑破瘀斑取渗出物制成涂片,革兰染色后镜检。如镜下见到
中性粒细胞内、外有革兰染色阴性
双球菌时,即可作出初步诊断。
分离培养与鉴定
血液与
脑脊液标本在
血清肉汤培养基中增菌后,接种到
巧克力色血琼脂平板上,置于含5%~10%CO2的环境中孵育。挑取可疑
菌落涂片镜检,并作
生化反应(表13-1)及型特异性多价血清的
凝集试验鉴定。
生化鉴定
①细菌形态呈肾形;
血清凝集法
根据
荚膜多糖可将脑膜炎奈瑟氏菌分为A、B、C、D、X、Y、Z、29E、W135、L、H、I、K等13个血清群,其中A、B、C群最为多见,约占90%。
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核酸扩增法
流行性脑膜炎的
临床诊断通常以出现发热、呕吐、头痛等临床症状为依据。进一步的确诊则需在病人
脑脊液或急性衄液中分离到脑膜炎双球菌。但
分离培养方法的检出阳性率较低.并且至少需要2~3d才能确诊感染.这对疾病的及时治疗极为不利。此外,受抗生素使用及其他非特异性因素的影响.分离培养法的灵敏度不高.极大地降低了诊断结果的可靠性。因此,寻找一种快速、灵敏并且适用于I临床诊断的检测方法已显得非常莺要。近年来,因为具有特异性好、灵敏度高、检测周期短等优点,在
PCR的基础上建立的
基因诊断技术已广泛应用于多种
病原微生物的临床检测。
四川大学华西公共卫生学院联合
四川省疾病预防控制中心以
PCR技术为基础,结合我国流脑的流行现状,建立了Nm ABC群的快速
诊断方法。
核酸扩增技术,即
聚合酶链式反应(polymerase chainreaction,PCR),其基本原理是设计、合成两条
寡核苷酸,作为
引物,对应于待测病原微生物某一段特异性序列的两端,然后在体外模拟
DNA体内复制的过程反复扩增,使靶序列放大上万倍甚至上百万倍而被检测出来。
快速诊断法
依据是
脑膜炎患者
脑脊液及血清中存在脑膜炎奈瑟菌
可溶性抗原。因此可采用已知的
抗体检测有无相应的抗原。
1.
对流免疫电泳:此法较常规培养法敏感,特异性高。一般1小时内即可得到结果。
2.SPA
协同凝集试验:将待检的患者脑脊液或血清与已知脑膜炎奈瑟菌IgG类抗体标记的产生SPA的
金黄色葡萄球菌混合。若标本中存在脑膜炎奈瑟菌的可溶性抗原,则使抗体标记的金黄色葡萄球菌聚集在一起,形成肉眼可见的凝集现象。
防治原则
预防脑膜炎奈瑟菌感染的关键是要尽快消除
传染源、
切断传播途径及提高人群免疫力。
我国1980年正式使用A群多糖
菌苗,
临床观察表明对
学龄儿童和成人
保护率可达90%。但此种疫苗对2岁以下婴幼儿
免疫原性差,其一是因为
脑膜炎荚膜多糖抗原属于T细胞非依赖抗原,
免疫效果与接种者年龄有明显的
依赖关系;其二,多糖菌苗诱导机体产生的
IgG抗体主要为IgG2亚类,出现较迟,一般到8~12岁才能上升至成人水平。因此,婴幼儿接种多糖菌苗后往往以产生短暂的
IgM抗体为主。国外采用A群和C群多糖与
白喉毒素蛋白
偶联的偶联
菌苗接种8~10周龄的婴儿,证明这种偶联菌苗具有良好的免疫原性及安全性。
流脑的治疗首选药物为
青霉素G,剂量要大。对
青霉素过敏者,可用
氯霉素或
红霉素。