伯氏考克斯氏體

伯氏考克斯氏體(Coxiella burneti，俗稱Q熱立克次氏體)是Q熱的病原體，除感染人外，還感染牛、羊及家禽等多種動物，是一種重要的人畜共患病病原體。1935年Derrick在澳大利亞的一肉類加工廠的工人中發現一種原因不明的發熱，稱之為Q熱(Q fever，“Q”為Query的第一個字母，即疑問之意)。1937年Derrick從Q熱病人血液中分離出病原體，後Buenet證實該病原體是一種立克次氏體。Derrick為紀念Buenet的功績，建議將該病原體命名為伯氏立克次氏體(Rickettsia burnetii)。其後的研究證明，伯氏立克次氏體具有與其他立克次氏體明顯不同的特徵，1948年Phillips建議在立克次氏體科(Rickettsiaceae)內另立考克斯氏體屬(Coxiella)，稱其為伯氏考克斯氏體。目前伯氏考克斯氏體是該屬惟一的種。

基本介紹

• 中文名：伯氏考克斯氏體
• 外文名：Coxiella burneti
• 俗稱：Q熱立克次氏體
• 本質：Q熱的病原體
• 感染群體：人，牛、羊及家禽等多種動物
• 屬：考克斯氏體屬

簡介

Q熱呈全球性分布，遍及五大洲80多個國家。1950年，我國在北京首次用血清學診斷出Q熱病人，1962年俞樹榮等從四川一例慢性Q熱病人血標本中分離到我國第一株伯氏考克斯氏體。Q熱在我國的分布也十分廣泛，已在20多個省、市、自治區報告過Q熱的存在，並在四川、雲南、內蒙古、新疆及西藏等地發現過Q熱的流行。

生物學特性

伯氏考克斯氏體的形態和生長特徵與其他立克次氏體很相似，但經16S rRNA基因序列分析，發現考克斯氏體與其他立克次氏體的進化關係甚遠，而與軍團菌關係更為密切。

形態染色

伯氏考克斯氏體的個體較小，為(0.2～0.4)μm×(0.4～1.0)μm，呈短桿狀或球桿狀，能夠通過細菌濾器。雖然它屬革蘭氏陰性菌，但用革蘭氏染色法染色，其染色性常不穩定。伯氏考克斯氏體的染色常用Gimenez或Macchiavello法，在綠色或藍色的背景上考克斯氏體呈紅色。

電鏡觀察伯氏考克斯氏體的超微結構，整個細胞可分為：①由微莢膜、細胞壁和胞質膜構成的外表層；②胞質膜內的含核蛋白體顆粒的緻密外周層；③由染色體細絲纏繞而成的中央緻密體。細胞壁的厚度約10nm，分為3層，內層較厚；胞質膜亦分3層，厚度約7nm。細胞壁和胞質膜之間形成周漿間隙。細胞壁外的微莢膜呈絨毛狀，厚約20nm。

培養特性

伯氏考克斯氏體為嚴格細胞內寄生菌，以二分裂增殖方式在宿主細胞內的胞質空泡內繁殖。它的繁殖速度很慢，繁殖一代約需12～16h。伯氏考克斯氏體是一種嗜酸菌，它的葡萄糖和谷氨酸代謝必須在pH低於5和有足夠的質子運動力時才能進行。所以它能夠在吞噬溶酶體內pH 4.5～5.0的環境中生長繁殖。

通過電鏡觀察，發現伯氏考克斯氏體在宿主細胞內有兩種發育形態，即呈桿狀的高電子密度小細胞變異體(small cell variant，SCV，直徑300～600nm)和球狀的低電子密度大細胞變異體(large cell variant，LCV，直徑300～1200nm)。伯氏考克斯氏體具有類似衣原體的發育周期：①吞噬細胞通過吞噬作用將胞外SCV攝處胞內；②含SCV的吞噬體與溶酶體融合，形成吞噬溶酶體；吞噬溶酶體內酸性環境激活SCV的代謝，使SCV開始生長並向LCV轉變；③LCV二分裂繁殖並產生芽孢，芽孢以出芽方式從LCV釋放；④釋放芽孢後的LCV裂解，芽孢進一步發育為SCV；⑤伯氏考克斯氏體的生長繁殖引起宿主細胞裂解，釋放的SCV感染新的宿主細胞。

多種人和動物的原代細胞(雞胚或鼠胚細胞、人胚纖維母細胞、豚鼠和乳兔腎細胞)或傳代細胞(綠猴腎細胞、HeLa細胞、P388D1鼠源巨噬細胞)可供伯氏考克斯氏體大量繁殖。

雞胚是大量繁殖考克斯氏體的極好宿主。將伯氏考克斯氏體接種5—7d雞胚卵黃囊後，在35℃孵育。前3d為伯氏考克斯氏體的生長適應期(遲緩期)，第3—5天為旺盛增殖期(對數期)，其後為穩定期和衰退期。一般培養10一12d收穫雞胚，從雞胚卵黃囊中提取伯氏考克斯氏體。一個雞胚卵黃囊大約可含2×10⁹伯氏考克斯氏體。

伯氏考克斯氏體存在類似細菌S—R變異的相變異。從人和動物體內分得的為Ⅰ相菌，Ⅰ相菌經雞胚或細胞連續傳代後則逐漸轉變為Ⅱ相，隨著相變異伯氏考克斯氏體在雞胚內的繁殖量也逐漸增加。在雞胚內連續傳100代，可產生穩定的Ⅱ相菌，穩定的Ⅱ相菌再經動物傳代也難以向I相逆轉。隨著Ⅰ→Ⅱ相變異，伯氏考克斯氏體對小鼠的感染力也逐漸下降，在小鼠脾臟內的繁殖量也逐漸減低，以至不能在小鼠體內連續傳代。

病原學意義

人Q熱的傳染源主要為伯氏考克斯氏體感染的家畜，特別是牛、羊，其次為豬、狗、貓。患者大多有與家畜或生肉、生奶製品的接觸史。呼吸道是Q熱傳染的主要途徑。在農牧場、屠宰場、肉類及皮毛加工廠，感染的病畜所排出的伯氏考克斯氏體污染空氣和塵土，工作人員吸入含菌的氣溶膠或塵土而感染，導致Q熱的流行。

致病作用

伯氏考克斯氏體引起急性和慢性Q熱，其臨床無明顯特徵，難以與其他烈性傳染病區別。急性Q熱為自限性感染，嚴重者有高熱並引發肺炎和肝炎。慢性感染表現為持續發熱，常伴有心內膜炎和/或骨髓炎。

1、急性Q熱

伯氏考克斯氏體侵入體內，經2～3周潛伏期後引起發熱。急性Q熱病程長約1～2周。早期有發熱、畏寒、全身無力等，嚴重者有高熱、寒戰、肌肉疼痛、以及劇烈的持續性頭痛等症狀。

Q熱性肺炎為非典型性肺炎，引起的症狀類似病毒性肺炎，有咳嗽、胸痛等症狀。Q熱性肝炎類似病毒性肝炎，可有黃疸、肝腫大和肝區壓痛等肝臟受損的表現，肝功能試驗常出現異常。Q熱性腦炎或腦膜炎病例亦有發現，患者有嗜睡、譫妄、痴呆等神經症狀。

2、慢性Q熱

Q熱病程遷延超過半年，持續發熱或反覆發熱，血清學檢查I相抗體效價持續升高，即為慢性Q熱。慢性Q熱引起多器官損傷，60%一70%的慢性Q熱患者有心內膜炎，並常伴有肝炎或骨髓炎。

致病機理

Ⅰ相伯氏考克斯氏體致病力強，而Ⅱ相伯氏考克斯氏體致病力弱或不致病，主要是由於Ⅱ相株LPS量的減少和質的改變，因此伯氏考克斯氏體的毒力因子與脂多糖有關。

Ⅰ相伯氏考克斯氏體感染豚鼠，除引起動物發熱外，還有肝臟腫大甚至肝臟壞死等。研究發現感染的豚鼠肝臟有脂肪浸潤，肝細胞膜損傷和膜蛋白改變。另外I相伯氏考克斯氏體對單核細胞的激活與心內膜炎和心瓣膜贅生物的形成有關。

Ⅰ相伯氏考克斯氏體被巨噬細胞吞噬後，能夠抵抗吞噬細胞內溶酶體酶的水解作用，其產生的超氧歧化酶和過氧化氫酶可消除宿主細胞內產生的超氧陰離子等殺菌和抑菌物質。伯氏考克斯氏體所具有的酸性磷酸酶的活化，可抑制人嗜中性粒細胞的呼吸暴發而阻止超氧陰離子的產生。伯氏考克斯氏體在吞噬細胞內生長繁殖，並由吞噬細胞運送至全身而使感染擴散。

Q熱免疫複合物的形成和組織沉積可導致心內膜炎和腎小球腎炎的發生。在實驗感染的豚鼠的血液中檢測出循環Q熱免疫複合物，而且在腎小球基底膜及系膜區檢測到Q熱抗原、IgG和補體C3的沉積。對Q熱性心內膜炎合併腎小球腎炎的病人做腎活檢，也證明免疫複合物的存在。