【概述】
A组链球菌(group Astreptococcus)又称化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes),是人类细菌感染中最重要的病原菌之一。引起的感染主要有急性咽炎、急性扁桃体炎,也可致肺部感染、猩红热、皮肤软组织感染,并可致全身性感染。该菌也是变态反应性疾病风湿热和急性肾小球肾炎的间接病因。近年来由A组链球菌所引起的严重感染,侵袭性A组链球菌感染(Invasive Group A Streptococcus Infections)的发病率的增长,也引起了人们对该类细菌感染更大的关注。
【病因】
A组链球菌为球形或卵圆形革兰氏染色阳性菌,直径约0.6~1μm,在临床分离标本中常成对或呈短至中等长度链状排列。当生长的肉汤培养基中有丰富的血清或血时,则可呈长链状,并可形成荚膜。当培养在血琼脂平板上时,呈白色或灰白色菌落,直径约1~2mm,由完全溶血的透明带围绕。A组链球菌无动力及芽胞。该菌对热及化学消毒剂均很敏感,60℃30分钟内即死亡,0.2%~0.5%升汞等15分钟内可将其杀灭。病原菌可寄居于口腔内,在痰、渗出物等内可存活数周之久。
链球菌抗原结构复杂,A组链球菌的抗原主要有3种:①组特异性抗原,简称"C"抗原,为细胞壁的多糖成分,根据其不同,用血清学方法分为19个组;②型特异抗原,又称表面抗原,是链球菌细胞壁的蛋白质,位于"C"抗原的外层,其中又分为M、T、R、S等四种性质的抗原成分。M抗原主要见于A组链球菌,根据M抗原的不同,可将A组链球菌分为约80个血清型,M抗原的存在与致病力有关,有M抗原的菌株不易被白细胞吞噬;③核蛋白抗原,又称"P"抗原,无属、组、型的特异性,各种链球菌的P抗原皆相同,与肺炎球菌、葡萄球菌的P抗原也存在交叉。
链球菌的致病力与菌体成分及其产生的毒素和酶均有关。
(一)菌体成分
1.荚膜 在菌体最外层,具有抗吞噬作用。
2.细胞壁 ①M抗原:除具抗吞噬作用外,对中性粒细胞和血小板有免疫毒性作用,并可使细菌具有粘附或寄居于上呼吸道粘膜上皮的能力;②多糖抗原:与心瓣膜糖蛋白有交叉反应,对风湿热发病有重要作用;③脂壁酸(lipoteichoic acid,LTA):此细胞壁成分通过其糖脂端介导,对生物膜有高度亲和力,可使化脓性链球菌粘附于人的上皮细胞。
(二)链球菌产生的毒素和酶
1.溶血素 有O和S两种。几乎所有的A组和大多C、G组链球菌均有溶血素O,具抗原性,85%~90%的A组链球菌感染者,在感染后2~3周可查到抗溶血素O抗体。溶血素S可在血琼脂平板上产生溶血作用。两种溶血素对白细胞和血小板均有损伤作用。
2.链球菌致热外毒素(Streptococcal pyrogenicexotoxin,SPE) 即以前称之为"红疹毒素"者。可致发热及猩红热样皮疹,SPE有抑制单核-吞噬细胞作用,并可影响T细胞功能,尚可增强机体对内毒素的敏感性。
3.链道酶(streptodornase) 主要由A、C、G组链球菌产生,有抗原性,风湿热病人中抗体增长显著。
4.链激酶(streptokinase) 又称溶纤维蛋白酶,大部分A组及部分B组和C组链球菌产生此种酶,可使血浆蛋白酶原变为血浆蛋白酶,然后可溶解血块或阻止血浆凝固,有利于细菌在组织内扩散。
5.透明质酸酶(hyaluronidase) 又称扩散因子,大多A组及少数B、G组链球菌产生此酶,可溶解细胞间透明质酸,使细菌易于在组织中扩散。
此外尚有消化纤维蛋白、酪蛋白等的蛋白酶,二磷酸吡啶核苷酸酶、淀粉酶、脂酶等。
【流行特征】
A组链球菌感染中最常见者为链球菌咽炎和扁桃体炎,其他尚有皮肤或伤口链球菌感染。发病年龄以5~10岁者为多见。冬季呼吸道感染为多,夏季皮肤感染发病较多。
A组链球菌的各种感染主要通过直接接触而传播,病人及带菌者是主要的传染源,后者在学龄儿童中约占15%~20%,成人中低。
感染的急性期或恢复期1~3周内,病人的口咽部、鼻腔和唾液中含有大量细菌,可通过密切接触,于咳嗽、喷嚏、谈话时借飞沫传播;无症状的带菌者,也可通过以上方式将细菌传给易感者。
链球菌感染尚可经皮肤伤口传播,鼻咽部或感染伤口带有毒力的链球菌,是皮肤伤口感染的重要传染源,干燥分泌物微粒或皮屑可通过空气散播或通过手或手帕间接传播。链球菌散布于空气中或污染环境和器具,也可传播该类细菌感染。脓疱疹可直接或间接通过污染器具形成皮肤皮肤间感染。产褥期感染可通过咽部带菌的助产士或婴儿室受染的婴儿传播发生。
目前,经链球菌污染的食品如牛奶或奶制品传播链球菌感染的机会已甚少见。
未经有效抗菌药治疗的链球菌感染者,在传播疾病中的作用较治愈病人更重要。
链球菌感染后可产生型特异性抗体,对此型细菌感染具免疫力,但仍可感染不同型的链球菌。
侵袭性A组链球菌感染自80年代中期以后在北美和欧洲的发病呈上升趋势,该类型感染表现为中毒性休克综合征(Streptococcal toxic shock Syndrome,TSS)常危及生命。自多数患者中分离获得的A组链球菌具M抗原蛋白,少数具T抗原,M抗原者多为1和3型,产生致热外毒素A或B,或A、B二者。感染常发生于健康成人中,20~50岁者为多,儿童中发病亦有报道。皮肤粘膜或软组织可成为细菌入侵门户,如应用吸引术切除脂肪、子宫切除术、经阴道分娩、囊肿切除术等患者可发病,但一些患者常无明显入侵途径。本病可在人与人之间传播,已有在家庭中、医院内接触TSS患者的其他人员相继发病的报道。
【发病机制】
链球菌多由呼吸道侵入,在咽部可产生炎症,引起咽峡炎和扁桃体炎,细菌的表面抗原M蛋白的存在可使病原菌易于粘附在粘膜上皮,进入体内后又具有抗吞噬作用。链球菌有较强的侵袭力,可自粘膜或皮肤伤口甚或经完整皮肤侵入人体,在局部形成的炎症可通过淋巴管或组织间蔓延,引起扁桃体周围脓肿、鼻窦炎、中耳炎、乳突炎、颈淋巴结炎和蜂窝织炎等,对少数患者,细菌尚可入血引起败血症。
猩红热患者除具有上述咽部炎症外,尚可具有细菌毒素所致的全身毒血症表现,即链球菌产生的红疹毒素由局部吸收进入血循环,引起发热、头痛、呕吐等全身毒血症表现,并可使皮肤、粘膜血管弥漫性充血及发生点状充血性皮疹,毛囊周围皮肤充血水肿,上皮细胞增生,白细胞浸润。中毒症状严重者也可形成出血性皮疹。肝、脾、淋巴结等器官常有不同程度的充血和脂肪变性,心肌混浊肿胀及变性,严重者坏死,肾脏常呈间质性炎症。
侵袭性A组链球菌感染除致中毒性休克、败血症、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)外,尚伴坏死性筋膜炎、肌炎、深部血肿及多脏器功能衰竭。该类感染的发病机理尚未阐明,但侵袭性链球菌产生的致热外毒素A和B(SPEA,SPEB)可诱导人类单核细胞合成肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-1β、白介素-6(interleukin-1β,-6)等与发病有关,如TNF-α即可导致发热、休克及组织损伤,链球菌M抗原又可阻碍人类多核白细胞对细菌的吞噬作用,在缺乏M抗体的情况下,细菌可自局部入血,并发生中毒性休克综合征。
【临床表现】
(一)呼吸道感染
1.急性咽炎和急性扁桃体炎 潜伏期一般为2~4天。起病急骤,有畏寒或寒战伴高热39℃左右,咽痛明显,吞咽时加剧,此外尚可有全身酸痛、乏力、头痛等。恶心、呕吐和腹痛等症状在儿童中多见。体检咽后壁充血、水肿,扁桃体及其周围组织肿胀、充血,并可复盖有点状或片状黄色渗出物,易拭去,颈及颌下淋巴结肿大、压痛。
发热一般持续3~5日,急性症状和体征在1周内可完全消失,经用抗菌药物后病程缩短,发热可在1~2日内退至正常,但肿大之扁桃体及淋巴结消退较慢,常需数周。
2.猩红热 猩红热患者除具有急性扁桃体炎临床表现外,尚有皮疹等特殊表现。皮疹一般在起病后24小时内出现,典型的皮疹是在全身皮肤弥漫性充血发红的基础上,广泛散布针尖大小、密集而均匀的点状略微隆起的猩红色皮疹,亦可融合成片,指按后充血减退,触之有细砂样感觉,严重者可呈出血疹。在皮肤皱褶处如颈部、腋窝、肘窝、腹股沟等处,常因压迫摩擦而引起皮下出血,形成紫红色线条,称为帕氏线(Pastia lines)。面部充血潮红,口鼻周围呈白色,称"口周苍白"。皮疹开始于耳后、颈部、上胸部,在一日内迅速蔓延至全身,然后依上述出疹顺序消退,2~4日内完全消失,重症病人可持续1周。病程的第1周末或第2周内开始脱皮,皮疹严重者脱皮较早,且较明显,多呈片状,在手掌、足底和四肢处可见大片状脱皮,面、颈、躯干部大多为糠屑样脱皮,脱皮常历时3~4周或更长。
病初起时,舌被白苔,舌乳头明显红肿,突出于白苔之外,舌尖及舌前部边缘较著,称"草莓舌"。2~4天后白苔脱落,舌面光滑呈牛肉色,乳头仍突起,称"杨梅舌"。
发热多呈持续性,39℃左右,皮疹出现后可略下降。
近年来猩红热轻型病人增多,可无发热或短暂低热,皮疹少而不典型,消退快,多无脱皮或呈碎屑状脱皮,全身中毒症状不明显,咽及扁桃体炎亦轻微。此外,上述中等严重病情病人亦多见,但出现感染性休克或中毒性心肌炎的中毒型,以及伴有各种化脓性并发症和败血症的脓毒型猩红热目前已很少见。
外科型或产科型猩红热极为少见,即细菌由伤口或产道侵入而发病,皮疹在伤口周围首先出现且明显,由此再遍及全身,常无咽部症状或症状轻微,病情多较轻。
(二)皮肤软组织感染
1.丹毒 系由A组链球菌所致的皮肤软组织急性炎症,近年来此病已明显减少。丹毒累及部位最多见为面部,其次为肢体,前者常有链球菌咽部感染史,后者多发生在外科伤口或皮肤损伤处。
临床表现为局部皮肤炎症,伴寒战、发热和明显的中毒症状。起病时皮肤病变处可有轻度不适或痒感,以后局部红肿,边缘隆起,并向邻近部位迅速不规则蔓延。面部丹毒水肿明显,以致眼睛不能睁开。丹毒皮损表面可有疱疹或水疱形成,内含微黄液体,破后即结痂。
丹毒的病程约4~10日,未经治疗的大面积肢体或躯干部丹毒,病情常重笃。
2.链球菌脓皮病 表现为浅表皮肤感染的脓疱疮,多见于卫生条件差的2~5岁小儿或军队士兵,夏季多见。大多由A组链球菌所引起,少数由C、G组链球菌所致,前者多为高数字血清型,引起皮肤感染的A组链球菌血清型不同于致扁桃体炎者。脓疱疮开始时为小疱疹,以后迅速破裂、结痂,痂较厚,时间较久的皮肤损害中也可有金葡菌存在。脓疱疮在全身暴露部位,尤其是下肢多见。皮损常局限,局部淋巴结可肿大,但全身症状少见。皮损愈合缓慢,并可遗留色素减退区。
3.其他感染 链球菌蜂窝织炎可发生在烧伤或伤口感染时;反复发作的蜂窝织炎则多发生在淋巴循环受损的病例,如丝虫病、乳房肿瘤根治手术腋下淋巴结切除者;近年来尚报道严重蜂窝织炎的反复发作,在冠状动脉旁路建立的患者中发生;皮肤刺伤或不明显的损伤后可发生淋巴管炎,表现为局部红、痛,炎症呈线条状直至淋巴结,常伴有全身症状如寒战、发热等;A组链球菌引起的肛周蜂窝织炎和无症状的肛门处炎症,均可成为链球菌医院内感染的传染源;流产或分娩后的产褥热,由链球菌所致者已明显减少。
4.侵袭性A组链球菌感染 临床可表现为中毒性休克综合征、坏死性筋膜炎、蜂窝组织炎、肌炎,并常伴有多脏器功能衰竭。由于中毒性休克综合征(TSS)常伴坏死性筋膜炎,因此两者临床特征交织出现。TSS患者病初仅表现为局部细小创伤,约20%病人有流感样前躯症状。起病后24~72h内进展为局部剧痛、高热、虚脱、软组织明显红肿,并出现水疱或大疱,呈紫色或带蓝色,此即为TSS的征兆。继而患者迅速发展为低血压和多脏器衰竭,后者包括急性呼吸窘迫症(ARDS)、肾功能衰竭、中毒性心肌病、肝功能不全、轻或重度中枢神经系统损害,血培养阳性证实败血症的存在。TSS的病死率高达30%以上。
【实验检查】
(一)周围血象 白细胞总数及中性粒细胞均增高,有化脓性并发症者更高,感染严重者,如TSS患者细胞分类可呈左移,猩红热患者出疹后嗜酸粒细胞可增高至5%~10%。TSS患者血小板计数起病时可正常,继而下降。
(二)尿常规 高热患者可出现蛋白尿,并发肾炎时尿蛋白增加,并出现红细胞和管型,无并发症者尿液异常在热退后吸收。
(三)细菌培养 咽拭或伤口等处分泌物或渗出物有A组链球菌生长。恢复期血清可检测抗链球菌溶血素O等抗体。由侵袭性A组链球菌所致TSS,其血培养阳性率可高达60%。
(四)其他 TSS患者可出现肺功能减退,血氧饱和度降低、肝功能、肾功能减退、低蛋白血症等表现。
【诊断说明】
(一)急性链球菌咽炎和扁桃体炎 临床表现为突起高热、咽痛,体检咽部充血水肿、扁桃体肿大,其上有黄色渗出物,颈淋巴结肿大,周围血象白细胞及中性粒细胞增高,此可提示为链球菌咽炎和扁桃体炎,但诊断的确立需咽拭培养获阳性结果。抗链球菌溶血素O(抗"O")的增高出现在感染的恢复期,故不能用于急性期的诊断。
人群中链球菌咽部的带菌率约为5%~10%,小儿中更高,如临床无感染征象,链球菌感染的诊断亦不能确立。
最易与链球菌咽炎和扁桃体炎混淆者为病毒性上呼吸道感染,临床表现及体征可相似,有时尚可同时呈链球菌带菌状态,但一般而言,疱疹病毒、腺病毒等所致的扁桃体炎渗出极少,可伴声音嘶哑,白细胞计数不高,颈部淋巴结肿大不明显,压痛不著,咽拭培养阴性,即使培养阳性,菌落亦甚少,此均提示为病毒性咽炎和扁桃体炎。
链球菌扁桃体炎尚需与下列疾病鉴别。
1.咽白喉 起病较缓,热度较本病为低,咽部充血不著,覆盖灰白色假膜,并可波及软腭、悬雍垂及咽壁等部位,假膜不易拭去,剥离时可留下出血面,咽拭培养及涂片检查有助于诊断。
2.传染性单核细胞增多症 咽部体征可与链球菌感染相仿,但发热持续时间长,抗菌药物无反应,周围血象中异常淋巴细胞显著增多,嗜异性凝集试验阳性。
3.奋森氏咽峡炎 口臭著,扁桃体及软腭上有污灰色假膜、继发性坏死,并有坏死组织脱落后形成的浅溃疡,周围组织无明显充血或水肿。病变多为一侧性,全身症状轻、热度低,白细胞计数正常。渗出物涂片可找到奋森氏螺旋体和梭形杆菌。
(二)猩红热 可根据典型的临床表现,即急性咽峡炎、皮疹、莓样舌及白细胞明显增高、咽拭培养A组链球菌阳性等诊断该病,亦可借助于皮肤转白试验(疾病早期以标准链球菌抗毒素或恢复期病人血清0.1ml皮内注射于皮疹最显著处,6~12小时后观察,如注射处红疹消退、皮肤变白,提示猩红热)进行鉴别。
猩红热皮疹需与下列疾病鉴别。
1.药疹 可呈猩红热样皮疹,有服药史及一定潜伏期,无咽峡炎及莓样舌改变,中毒症状轻。
2.麻疹 起病初有明显卡他症状及口腔麻疹粘膜斑,起病后4天出疹,为斑丘疹,分布广,皮疹之间皮肤正常。
3.风疹 浅红色斑疹,耳后、枕淋巴结肿大,咽部症状轻,无莓样舌。
4.金葡菌感染 由于该菌有红疹毒素,亦可呈猩红热样皮疹,鉴别主要依靠细菌培养。
(三)丹毒 根据皮损特征可予诊断,由于皮损处细菌量少,不易获阳性培养。
(四)链球菌脓疱疮 应与金葡菌脓疱疮鉴别,由金葡菌所致者疱疮较大,结痂薄,鉴别有赖于细菌培养;水痘患者在起病前多有接触史,在同一部位可发现不同阶段的皮疹,病程有自限性可予鉴别,但水痘可继发细菌感染如链球菌感染,使病程延长。
(五)侵袭性A组链球菌所致中毒性休克综合征需与葡萄球菌所致者鉴别,主要依据病原鉴定区别。
【治疗说明】
对A组链球菌所致咽峡炎和扁桃体炎治疗的目的在于根除病灶细菌,防止非化脓性和化脓性并发症的发生。首选治疗药物仍为青霉素,迄今为止A组链球菌仍对该药呈高度敏感,因此青霉素的应用为首选。青霉素的剂量成人为每日80万~120万u,小儿每日2万~4万u/kg,应用普鲁卡因青霉素者每日肌注1~2次,青霉素钾盐或钠盐者分2~3次肌注。也可口服青霉素V每日3~4次,每次250mg,疗程10日。如病情较重或伴有化脓性并发症者则剂量宜略大,普鲁卡因青霉素每日160万u,分二次肌注。由于青霉素对A组链球菌的高度抗菌活性,并无应用大剂量的必要,
但为清除咽部带菌状态,疗程宜长,至少10日。
对青霉素类过敏者可应用红霉素,小儿每日40mg/kg,成人每日1~2g,分2~4次服用,疗程10日。口服头孢菌素类如头孢氨苄或头孢拉定,仅宜选用于对红霉素不能耐受,又不属青霉素即刻型过敏反应的患者,以防交叉过敏反应发生的可能。磺胺药可用于急性咽炎的治疗,但其不易清除咽部带菌。A组链球菌对四环素耐药菌株多见,不宜选用。
丹毒和链球菌脓疱疮的抗菌治疗与咽炎及扁桃体炎相同。
侵袭性A组链球菌感染的抗菌治疗,起病时应迅速投予广谱抗菌药作为经验治疗,一旦病原菌确定,即应投予高剂量的青霉素静脉滴注,青霉素过敏者可改为第一代头孢菌素,但应除外对青霉素类有过敏性休克病史的患者。侵袭性A组链球菌生长缓慢,但菌量高,此不同于一般链球菌,因此青霉素对组织中该菌的清除疗效不满意,也有报道予克林霉素或红霉素治疗者,后二种药物在动物实验中具一定疗效,可能与该二类药物作用机制为抑制细菌蛋白合成,从而抑制该菌的M蛋白有关。除抗菌治疗外,起病初即应处于重点严密监护之下,常需予辅助呼吸器应用、血液透析、坏死筋膜切除、脓肿引流等措施的实施。中和毒素的特异性抗体等的应用目前正在研究中。
【并发症】
(一)化脓性并发症 感染直接侵袭邻近组织器官或蔓延至管腔,此类并发症多见于儿童,常见者有化脓性颌下或颈部淋巴结炎、化脓性中耳炎、乳突炎、鼻窦炎、扁桃体周围脓肿、咽后壁脓肿等。链球菌通过筛板蔓延致脑膜炎、脑脓肿和颅内静脉窦栓塞者偶见。由A组链球菌所致肺炎、肺脓肿、纵隔炎、心包炎等目前均甚少见。
(二)迁徙性并发症 由细菌血源性播散可产生化脓性关节炎、心内膜炎、脑膜炎或脑脓肿、骨髓炎和肝脓肿等,目前此类并发症在有效抗菌治疗以来已罕见。
(三)非化脓性并发症 由链球菌所致的变态反应性疾病,包括风湿热和急性肾小球肾炎。
除某些"皮肤"型菌株外,A组链球菌均可引起风湿热,一般在急性扁桃体炎或咽峡炎后3周时起病,但亦有短至2~3天,长至1个月左右发病。风湿热在扁桃体炎和猩红热病人中的发生率约为2.8%。丹毒后引起风湿热的发生率不详,脓疱疮后不发生风湿热,但可致肾小球肾炎。
急性肾小球肾炎多在链球菌感染后第3周起病,A组链球菌的某些型别感染与肾炎发病有关,如呼吸系感染菌12型以及致脓疱疮的49型均为引起肾炎的常见菌株,其他尚有1、4、25、55、57、60和61型等。在可引起肾小球肾炎的链球菌感染中,并发该病者可达10%~15%。
【预后说明】
除侵袭性A组链球菌感染外,在早期应用青霉素治疗后,预后良好,风湿热及肾小球肾炎的发病亦减少。侵袭性A组链球菌感染目前病死率高,如能尽早诊断及治疗中应用抗毒素或细胞因子,其预后可能改观。
【预防说明】
由于A组链球菌感染与风湿热的密切关系,风湿性心脏病或风湿热患者宜预防应用抗菌药防止链球菌呼吸系感染的发生。青霉素为首选预防用药,可应用苄星青霉素,成人每月肌内注射120万u,小儿60万~120万u,疗程数年以上,直至病情稳定为止。如患者不能坚持长疗程者,可定期作咽拭培养,发现A组链球菌时则予普鲁卡因青霉素肌注,每日40万~80万u,10日为一疗程。青霉素过敏患者可予红霉素口服,每日0.1~0.2g,疗程同上。
对猩红热患者应予以隔离治疗以控制传染源,隔离期6天,咽拭培养转阴,无并发症者即可出院,亦可家庭隔离。幼托机构或学校发生猩红热流行时,对急性咽炎和扁桃体炎患者,均应按猩红热隔离治疗,对易感人群中密切接触者检疫7~12天,也有主张给予青霉素预防用药者。
对带菌者亦应予青霉素治疗,直至培养转阴,以控制传染源,此对幼托机构的工作人员尤为重要。
链球菌呼吸道感染流行时应避免到拥挤的公共场所,减少飞沫传播病原而致感染机会。改善环境和注意个人卫生则可避免伤口污染,降低皮肤、伤口感染的发生率。
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