肺結核患者呼吸道菌群研究簡述

劉冠 趙雁林

(北京市結核病胸部腫瘤研究所 北京 101149)

近年來,難治性肺結核已成為全球結核病控制的一個棘手問題。造成難治性肺結核的原因有很多,包括耐多藥和廣泛耐藥結核病的流行,HIV合并結核病的增多,人口流動增加等。其中肺結核患者混合感染其他致病菌也是影響肺結核病治療和康復,造成難治性肺結核的重要原因。下文簡要介紹肺結核患者呼吸道菌群的研究情況。

1 感染結核分枝桿菌復合群

1.1 單一感染結核分枝桿菌復合群 很長時間以來,肺結核被認為是由單一致病菌引起的慢性肺部疾病。盡管肺結核可以由數種結核分枝桿菌復合群成員引起,包括結核分枝桿菌、牛分枝桿菌和非洲分枝桿菌等。但是通常單個肺結核患者多由單種的結核分桿菌復合群引起。目前,結核病的臨床診斷和防治工作就是基于以上理論制定的。

1.2 混合感染多種結核分枝桿菌復合群亞型 近些年來一些研究者發現在肺結核患者下呼吸道標本中存在結核分枝桿菌復合群菌株水平上的混合感染。有研究者[1-4]通過DNA指紋圖譜的分枝桿菌散在重復單元-可變數目串聯重復序列(mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing,MIRU-VNT R)分型方法發現部分肺結核患者的下呼吸道標本中存在不同菌株的結核分枝桿菌混合感染。Warren RM等[1]的研究顯示南非開普敦地區同時感染北京和非北京基因型結核分枝桿菌患者占全部肺結核患者和感染北京基因型結核分枝桿菌患者分別為19%和57%,并認為這種結核分枝桿菌復合群菌株水平的多重感染十分常見。Shamputa IC等[2]研究喬治亞州一所監獄醫院肺結核患者情況近似,發現13.1%肺結核患者存在這種菌株水平的混合感染。Fang R等[3]在研究上海地區肺結核患者的結果也相似,發現5.6%的肺結核患者存在這種混合感染,他們占非北京基因型菌株和北京基因型菌株分別為12.5%和3.5%。Garcí a de Viedma D 等[4]的研究結果略有不同,在115肺結核患者中僅檢出2.6%(3例)患者存在結核分枝桿菌復合群菌株水平的混合感染。值得注意的是,在4位研究者的研究結果中部分標本的結核分枝桿菌復合群混合感染情況和該標本的“不均一性藥敏”[5]結果相符合。此外,以上研究結果存在明顯的地區性差異,提示有必要對我國肺結核高發地區進行相關進一步研究,為今后的結核病防治工作的制定做理論基礎研究。

2 混合感染其他致病菌

很多研究者通過對肺結核患者痰和支氣管灌洗液標本進行分離培養,發現有不少肺結核患者同時混合感染其他致病菌,而且主要是在上呼吸道定植的和環境中的條件致病菌。其中肺結核患者呼吸道最常見混合感染革蘭陰性菌、其次是真菌、革蘭陽性菌較低[6]。其中肺結核繼發感染80%為細菌感染。但是許巖等[7]發現老年肺結核患者混合感染G+菌較真菌多。肺結核患者混合感染其他致病菌可能是因為肺結核是一種慢性消耗性疾病,機體細胞功能低下、病情較重的肺結核病患者,往往由于肺部結核病變廣泛,存在壞死、干酪物質和空洞,使局部抵抗力降低,加上某些病例合并糖尿病和其他疾病,長期應用皮質激素等免疫抑制劑,使機體抵抗力更為下降,不少結核病患者常合并感染,往往較長時間使用廣譜或多種抗生素,引起菌群失調,從而導致二重或多重感染。

2.1 混合感染革蘭陰性菌 肺結核患者下呼吸道混合感染革蘭氏陰性菌的比例近年來不斷增加,并具有多樣性的特點。邊澤源等[6]的研究顯示以銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌分離率最高,分別占27.9%、17.3%,以多重耐藥銅綠假單胞菌、嗜麥芽窄食單胞菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌產EsBk株耐藥最嚴重,對亞胺培南、丁胺卡那、環丙沙星耐藥率較低。而老年肺結核患者略有不同,以肺炎克雷伯桿菌最多見。許巖等[7]認為老年患者更易感染肺炎克雷伯桿菌、兼性厭氧菌,而結核分枝桿菌復合群在宿主組織中如干酪病灶內,氧分壓低,近于厭氧環境,二者生存環境相似,可能與之有關。

2.2 混合感染真菌 由于肺結核患者長期使用抗結核藥物,其中不少抗結核藥物同時也兼有廣譜抗菌效用,如利福平等,引起菌群失調,抵抗力減弱,并發真菌感染。盡管各種報道肺結核患者發生真菌感染率不盡相同。邊澤源等[6]的研究認為酵母樣真菌分離率高達14.4%。其中55.6%為白假絲酵母菌,常常發生在亞胺培南等廣譜抗生素治療4～5 d后。而曲霉菌感染常常見于空洞型肺結核病人。洪牧等[7]的研究顯示：480例肺結核患者繼發肺部真菌感染56例(11.7%),均為肺部白色念珠菌感染.。但在一般認為基層醫院,特別是鄉衛生院,抗生素及激素濫用的現象比較嚴重,結核誤診率及并發真菌感染率較高。

2.3 混合感染革蘭氏陽性菌 對于肺結核患者混合感染革蘭氏陽性葡萄球菌較低,邊澤源等[6]認為這可能與葡萄球菌對利福平等抗結核藥耐藥較低有關。但是顏衛國研究[9]顯示盡管革蘭陽性球菌占肺結核患者混合感染比例不高,但是其中凝固酶陰性的葡萄球菌(主要是表皮葡萄球菌和溶血性葡萄球菌)耐藥率達95.7%,這些菌株有較強的耐藥性,應引起醫學界高度重視。表皮葡萄球菌亦稱凝固酶陰性葡萄球菌,一般無致病性,常見于皮膚表面,是皮膚正常寄生菌,但在機體免疫力下降時,可導致皮膚化膿,泌尿道感染,在肺炎、腦脊髓膜炎和心內膜炎的病人體內也偶有發現。而老年肺結核患者通常患有基礎性疾病,免疫力較低,因此較普通肺結核患者更易感染革蘭氏陽性菌。

3 問題和展望

早期肺結核患者呼吸道菌群的相關研究多是基于分離培養方法。但是到目前為止人類很難模擬各種微生物的原始生存環境,因此被分離并鑒定的微生物僅占環境微生物總數的0.1%～1%[10]。同樣基于傳統方法的肺結核患者呼吸道菌群研究必然不能真實的還原肺結核患者呼吸道本身微生物群系特點。近年來隨著分子生物學技術的發展,微生物生態學借助這些技術在微生物多樣性、微生物種群動力學、重要基因定位等方面取得了長足進展。特別是以PCR為基礎的免培養方法極大的提升了對人體呼吸道菌群的研究水平,如前面提到的肺結核患者結核分枝桿菌株水平的混合感染的發現。但是目前為止尚沒有運用分子微生態學方法研究肺結核患者呼吸道種屬水平的混合感染。

而以細菌16Sr DNA為目標的PCR和變性梯度凝膠電泳(denature gradient gel electrophoresis.DGGE)實驗技術在分子微生態學研究廣泛應用。它避免了很多微生物不能培養的困難,可以更加真實研究菌群組成結構并動態監測其變化。而且DGGE技術在人體腸道[11],口腔[12],陰道[13]和眼[14]菌群相關研究取得一定的成果。因此可以期待運用這項技術更加真實的研究肺結核患者呼吸道菌群特點。

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