巴尔通体病研究进展

       巴尔通体(Bartonella)是一群革兰氏阴性、氧化酶阴性、营养条件要求苛刻的兼性细胞内寄生的需氧杆菌，作为新发及老传染病的病原体，从20世纪80年代开始再次肆虐人类，并以新的形式表现出来。1905年，秘鲁医生Alberto Barton在血液中发现人类巴尔通体病（Bartonellae disease）Oroya热的致病因子；1919年，Battistini，Naguchi等分离出该病原体；为纪念Barton，将这种微生物命名为杆菌样巴尔通体(B.bacilliformis)[1] 。1984年版《伯杰氏系统细菌学手册》中，巴尔通体与罗莎利马体同属于立克次体目，仅包括杆菌样巴尔通体1个种。1993年，Brenner等[2]根据16 S rRNA基因序列同源性分析、DNA杂交以及G+C含量，将原立克次体科中的罗莎利马体属(包括五日热、万森、汉赛和伊丽莎白罗莎利马体属)与巴尔通体属合并，并重新命名为巴尔通体，并将巴尔通体从立克次体目移出。1995年，Birtles R J等[3] 根据表型和基因型建议将格拉汉体属与巴尔通体属合并；根据16 S rRNA基因序列种系发生分析，种间的同源性大于98％，属变形菌纲，a2亚群与其同源性较高的细菌有根癌土壤杆菌和布鲁菌等。近年来，由于分子生物学方法的应用，巴尔通体由一种衍变为数种，目前巴尔通体已包括19个种及亚种，证明对人类有致病性的巴尔通体主要有五日热巴尔通体(B.quintana)、汉赛巴尔通体(B.henselae)、伊丽莎白巴尔通体(B.elizabethae)、克氏巴尔通体（B.clarridgeiae）和杆菌样巴尔通体(B.bacilliformis)[4]，而且随着深入广泛的研究，将会有更多新的病原被发现。

       1 病原特征

       1.1 形态及培养

       巴尔通体是一类革兰氏阴性的需氧杆菌，个别种有鞭毛，为兼性细胞内寄生。主要寄生在血细胞及血管内皮细胞，淋巴结细胞内，有的可存在于红细胞内或表面。巴尔通体常呈多形性，革兰氏染色阴性，Gimanez染色呈红色，也可用Warthin Starry染色。杆菌样巴尔通体的培养物有1根～10根单端鞭毛，长3 μm~10 μm；也有少数菌体可同时具有次极端或侧鞭毛。初分离的汉赛巴尔通体有菌毛，传代后则失去菌毛。在杆菌样巴尔通体和汉赛巴尔通体中均发现噬菌体，其头部呈20面体，直径约40 nm，包装含宿主菌染色体DNA 14 kb[5]。巴尔通体可在血琼脂或巧克力、活性炭酵母浸液琼脂，以及脑心浸液或胰化大豆血琼脂、心浸液琼脂上培养。初次分离常需2周～5周才长出菌落，传代后生长加快。汉赛巴尔通体初代分离菌落大小一致，为灰色、凸起、粗燥并嵌入琼脂内，传代后多呈光滑黏稠状；而五日热巴尔通体常为大小不一、光滑、扁平、有光泽、不透明、也不致琼脂凹入的菌落。液体培养基如嗜血杆菌试验培养基(HTM肉汤)、含氮化血红蛋白的改良组织培养基均可使巴尔通体较快生长。除人工培养基外，人脐静脉内皮细胞、人成纤维细胞、L细胞和HEP-2细胞等均用于巴尔通体繁殖和致病性等研究。巴尔通体在宿主细胞表面核黏附和繁殖，也可见大量巴尔通体聚集在细胞空泡内。

       1.2 生化反应

       巴尔通体生化反应不活泼，缺少糖酵解酶、可利用琥珀酸盐、酸盐和谷氨酰胺。肽酶活性状况因菌株不同而稍有差异，靛基质、尿素分解、鸟氨酸脱羧酶和盐还原试验等均为阴性。除伊丽莎白巴尔通体在兔血琼脂上培养后显不完全清晰的溶血圈外，其他的不溶血，但能促使内皮细胞增殖。

       1.3 细胞壁脂肪酸及巴尔通体的基因组

       巴尔通体细胞壁脂肪酸大量是C18∶1W7C，C16∶0和C18∶0，共占总脂肪酸量的64%~94％；均含C13∶1(1％~6％)和C17∶O(1％~21％)，除杆菌样巴尔通体外。仅有痕量或少量的C16∶1W7C，C18∶2和C18∶lW9C，无羟或环丙烷酸。伊丽莎白巴尔通体与万森巴尔通体由相似的细胞脂肪酸组成。与五日热和汉赛巴尔通体不同，前2种含C15∶0，C17∶1W7C和大量C17∶0，伊丽莎白巴尔通体比万森巴尔通体有较多C17∶0和较少Cl6∶0及C18∶1W7C。杆菌样巴尔通体比其他巴尔通体有较多C16∶1W7C1，并检出C12∶O和C14∶0，其他巴尔通体则缺如或仅有痕量。巴尔通体基因组大小随测定方法不同而稍有差异。五日热巴尔通体基因组大小为1 500 kb～1 700 kb，万森巴尔氏通体和伊丽莎白巴氏通体为200 kb～2 174 kb，汉赛巴尔通体约为2 005 kb，而杆菌样巴尔通体基因组大小为672 kb，约为大肠埃希菌（4.2×103  kb）的16%。

       2 流行病学

       巴尔通体引起的疾病各地报告基本都是散发，世界许多地区都有发现，尤其猫抓病(Cat scratch disease，CSD)报告最多。该病散发，多数为2岁～14岁的儿童，男性略多于女性，温暖季节较寒冷季节多见。病例呈家庭集中分布，猫，特别是1岁以内的小猫为该病的主要传染源。传播媒介主要是跳蚤，虽然猫本身并无症状，但可长期地保持菌血症，跳蚤叮咬是否会直接传播给人则尚未得到证实，但理论有这种可能性，这也可能是少数CSD患者没有动物接触史的原因，狗在CSD传播中的作用尚待进一步研究[6]。在日本，对宠物猫的巴尔通体感染情况调查发现，被检猫中有7.2％分离卡氏或汉森巴尔通体，其中有1只猫同时带有这2种巴尔通体[7]。汉森巴尔通体分离株基因优势型别为Ⅰ型，只有1株为Ⅱ型 ，泰国的研究也得出了相似的结果[8] 。意大利研究发现，汉森巴尔通体在20．6％的猫中为基因Ⅰ型，61.1％的猫中为基因Ⅱ型，而18.3％的猫同时有2种基因型感染[9]。

       有报告认为B.bacilliformis是Carrion病的病原体，由白蛉叮咬或食物传播。该病主要分布于南美洲西部北纬2°至南纬13°之间的地区。在该流行区60%以上无症状人群可检到B.bacilliformis抗体。感染者临床上分为两阶段，即Oroya热和秘鲁热。Oroya热以发热和严重的血管内溶血性贫血为特征，不经治疗病死率较高，主要是并发症而引起。秘鲁热被认为是发病后遗症，主要表现为血管瘤样肉芽肿[10]。最近，日本对宠物猫巴尔通体感染情况进行调查，从6个市和4个地区的10家私立动物医院采集的标本进行巴尔通体分离，被检猫的7.2%分离到巴尔通体，分离出B.henselae和B.clarridgeiae，其中1只猫体同时分离到这2种巴尔通体。1997年西班牙对52例艾滋病病毒感染者和85位供血员做抗B.henselae抗体检查，结果艾滋病病毒感染者的B.henselae抗体阳性率明显高于供血员。

       我国近年有十几个省市报告发生CSD，但都是依据临床症状及个别病理变化确定，还未见有血清学检测及病原菌分离的报告。只有云南地方病防治所于2002年报告，从云南鼠类分离B.elizabethae，B.tribocorum和B.yunnannesis 3种菌株，而B.elizabethae是1999年美国分离到的，B.tribocorum是法国1998年分离到的，B.yunnannesis是首次在我国分离到的变异株[11-12]。

       3 致病机理

       试验表明，巴尔通体吸附单层培养细胞，致细胞膜损伤，侵入、促细胞增生和新血管发生等与病原体结构、组分等作用密切相关。例如，B.bacilliformis鞭毛可能对其侵入宿主细胞有重要作用。抗鞭毛蛋白血清与巴尔通体作用后可使后者侵袭人红细胞能力减弱41％～99.8％。有菌毛的汉赛巴尔通体株黏附和进入Hep-2细胞的能力大于无菌毛株近5倍和100倍，大于无菌毛的五日热巴尔通体近50倍和几千倍。B.bacilliformis培养上清液中有一种称为变形素(deformin)或变形因子的蛋白质，可引起红细胞变形，细胞膜出现凹入，有些变形红细胞的空泡内有巴尔通体。变形素可能配合动力的作用，导致B.bacilliformis侵入红细胞内，造类巴尔通体病严重的贫血症状。人感染汉赛巴尔通体后虽不侵入红细胞，但在汉赛巴尔通体培养上清液中也存在这种蛋白质。

       汉赛马尔通体、五日热马尔通体、B.bacilliformis或其裂解抽提物与人脐静脉内皮细胞一道孵育后，可增进内皮细胞增殖和移动或生成新血管。Dehio等报道伊丽莎白巴尔通体和B.bacilliformis可使人致病外，原来认为只感染田鼠的万森巴尔通体，近来亦有人提出其为一心内膜炎病人的病原，巴尔通体感染常与人体免疫状态有关。战壕热、猫抓病和Carrion病为免疫功能正常者，而杆菌性血管瘤杆菌性紫癜多发生于有免疫损伤的宿主，宿主细胞的一种结构——侵袭体可介导汉赛巴尔通体侵入内皮细胞，其侵入过程为肌动蛋白依赖，而与微管无关。可能对巴尔通体引起的血管增生中内皮细胞的增殖和移动而导致细胞定居起重要作用。

       4 与巴尔通体有关的疾病及诊断

       世界各地学者对巴尔通体进行了大量的研究，巴尔通体不仅是CSD的主要病原，同时还与卡里翁氏病、心内膜炎、杆菌性血管瘤和慢性巴尔通体血症[13]等疾病有关，另外，巴尔通体有时还会引起视网膜炎、脑炎、肾小球肾炎和肺炎等。在临床上以CSD较为多见，主要表现为淋巴结炎，而腋窝淋巴结受累最多见，其次是腹股沟淋巴结、颈部和耳后淋巴结。还有发热和周身不适等症状。CSD临床表现比较复杂，从各地报告的情况看，受累部位越来越多，临床表现越来越多样性。也常有非典型性变化，如病人出现皮疹、腮腺炎、肿块、面神经麻痹、胃肠炎、脊髓炎、肝脾病变、T细胞减少、腹痛、眼视网膜炎和眼全葡萄膜炎等症状。

       由于巴尔通体感染所致的各种疾病不是它们所特有，因此其临床诊断十分困难，必须借助实验室手段才可进行确诊。其中,对CSD的诊断可以参考以下4个指标:①与猫（或犬）频繁接触和被抓伤，或有原发损害（皮肤或眼部）；②特异性抗原皮试呈阳性；③从病变淋巴结中抽出脓液，并经培养和实验室检查，排除了其他病因引起的可能性；④淋巴结活检出现特征性病变，饱和银染色找到多形革兰氏阴性小杆菌。一般病例满足4个条件中3个即可。目前，已建立和应用的实验室诊断方法主要是皮肤试验、分离培养、抗体检测和分子生物学检测。皮肤试验用来诊断CSD,其特异性可达90%～98%,但不能诊断其他巴尔通体病；分离培养多用于急性病的确诊和新病例的确定，因培养比较困难且耗时太长，所以目前较少应用。IFA和ELISA方法主要用于检测CSD的抗体,但由于灵敏性不高,所以IFA在CSD的诊断上受到限制；而ELISA具有简便、快速、可靠的优点，因此该法可用于诊断及对病程和抗生素治疗效果的评估[14]；PCR技术已用于病人的早期诊断，方法有多种。套式PCR和PCR原位杂交用于检测CSD病原[15]。Matar G M等[16]用引物为16 S RNA的基因保守区域，扩增后用Ddel和Msel限制性内切酶进行分析。目前已知B.henselae分为基因Ⅰ和基因Ⅱ型[17]。因此，对于CSD的诊断需根据临床症状、病变和实验室诊断方法才能确诊。

       5 防治

       目前对该病的研究还不够深入，尚无疫苗研制成功。该病的预防主要是控制传染源和传播媒介。因此，需要对巴尔通体感染者进行彻底治疗和管理以控制疾病的传播。汉赛巴尔通体的宿主是猫，特别是无特异性免疫力的小猫往往是汉赛巴尔通体的主要携带者，因此避免猫的抓伤和亲密接触是预防CSD的重要措施。另外，加强城市流浪人员的管理，消灭巴尔通体传播媒介白蛉和虱对于控制人巴尔通体感染至关重要[18]。

       巴尔通体在体外对抗生素高度敏感，但仅氨基糖苷类对巴尔通体有杀灭作用。该病治疗以对症疗法为主。淋巴结化脓时可穿刺吸脓以减轻症状，必要时2 d～3 d后重复进行，不宜切开引流。淋巴结肿大1年以上未见缩小者可考虑进行手术摘除。虽然体外汉赛巴尔通体对很多抗菌药物如复方SMZ、多西环素、红霉素及其衍生物、氨基糖甙类、利福平、环丙沙星等敏感或高敏感，但一般病例尚无应用抗菌药物的指征。对重症病例如高热者、伴发脑炎者及免疫缺陷者宜采用多西环素、环丙沙星、利福平或红霉素与氨基糖甙类的联合治疗，疗程7 d或更长[19]。

       6 展望

       巴尔通体感染已被认为是一类呈世界性分布的新发生的感染性疾病，给人畜健康带来很大的威胁。尽管世界许多实验室对巴尔通体的病原学、流行病学、致病性和诊断等方面进行了大量研究，获得了大量的相关知识，但对巴尔通体感染途径、致病机理、受累部位、临床表现、病理变化及防治措施等方面的研究还不够深入，尤其我国对该病只处于临床及病理变化的初浅认识阶段，随着对该病的深入研究，将会发现更多的问题，这也给国内外科学家提出一个新的课题。随着对巴尔通体的了解加深，能逐渐找到和完善更多的有效的诊断、治疗及预防方法，这将对全球的公共卫生建设起着不可估量的作用。