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萊姆病螺旋體



錄入時間:2011-7-20 15:01:33 來源:生物秀

1 歷史回顧與國內外流行現狀
萊姆病 (Lyme disease ,LD)是20世紀70年代發現的一種以蜱作為傳播媒介, 由伯氏疏螺旋體(Borrelia burgdorferei ,BB)感染所致的人畜共患傳染病[1]。1975年11月, 美國康涅狄格洲衛生部得知該洲Old Lyme鎮及附近地區有許多孩子患幼年類風濕性關節炎, Steere等在對此病進行流行病學調查中發現其與歐洲發生的慢性游走性紅斑(Erythema Chronicum Migrrans , ECM)極為相似。Steere 認為此病與ECM相關, 且傳播模式相似。他們以Lyme關節炎報道了此病,1978年改稱為LD。1977年,Steere發現了鹿蜱是引起歐洲ECM的媒介。Burgdorfer(1982)對鹿蜱成蟲進行研究發現, 鹿蜱消化道研碎物內有許多外形不規則的螺旋體,用純培養后的螺旋體檢驗LD患者血清,呈現明顯的抗體反應。感染螺旋體的蜱叮咬兔使其出現了類似ECM的病變,兔皮膚病料可檢出螺旋體。1982年夏, 紐約州衛生部和耶魯大學的研究人員從LD患者的血液, 皮膚病灶和腦脊髓液中也分離出了和上述形態一致的螺旋體。明尼蘇達大學醫學院的Russell C. Johnson及其同事根據該螺旋體的DNA將它鑒定為疏螺旋體屬 (Borrelia)的一個新種, 1984年將這個新種命名為伯氏疏螺旋體(Borrelia burgdorferi ,Bb)。萊姆病在世界上分布廣泛,30多個國家存在本病流行或發現本病,主要分布在美國東北部、中西部、西部,加拿大東南部,歐洲中及北部,亞洲東部[1,2]。全世界每年發病人數在30萬人左右[3]。我國1986~1987年相繼在黑龍江省和吉林省發現此病, 現在已證實27個省(市、區)有此病發生[4]。 張哲夫等1987—1996年對我國22個省(市、區)的60個縣、區進行的萊姆病調查表明, 人群萊姆病血清陽性率平均為5. 06 %(1724/34104),病原學證實17個。ㄊ、區)存在萊姆病自然疫源地[5]。
 
最近,與我省臨近的四川、貴州、廣西均已分離出萊姆病病原體。馬海濱[6]等通過血清流行病學調查發現云南7個縣 (市)暴露人群存在萊姆病螺旋體抗體,9個縣在鼠類查出萊姆病抗體,并根據流行病學、臨床學、血清學確診萊姆病典型病人7例,疑似病人22例,首次證實云南存在萊姆病。張媛春[7]等在云南玉溪地區進行的血清流行病學調查結果為:新平縣陽性率為11. 43 % ,元江縣為8.18 % ,通?h為6. 06 % ,峨山縣為4. 90 % ,玉溪縣為3.43 % ,易門縣為2. 41 %。但至未見云南萊姆病的分子流行病學調查資料,也未在云南成功分離鑒定萊姆病病原體。 我國流行病學和媒介生物學調查表明,全溝硬蜱是我國北方林區伯氏疏螺旋體的主要傳播媒介,南方的粒型硬蜱和二棘血蜱可能氏傳播本病的重要媒介,姬鼠可能是主要儲存宿主。目前已從病人、蜱或動物體內分離出130多株萊姆病螺旋體,將其與北美株比較時發現,中國菌株的SDS-PAGE蛋白譜、質粒譜和DNA限制酶譜均與北美株明顯不同[8]。
2 基因組學與基因型
1997年Fraser等在《Nature》上報道了伯氏疏螺旋體B31株的基因組全序列,表明B31株基因組由一個910kb的線形染色體和21個線形和環狀質粒組成。其基因組獨特之處是僅有1個rRNA基因操縱子,由單拷貝的16s基因和雙拷貝的23s(23sA~23sB)及5s(5sA~5sB)組成。應用5sA~23sB間隔區限制酶譜分析可有效區分不同種的伯氏螺旋體。伯氏疏螺旋體含有100多種蛋白質,其中所含脂蛋白達50種。一些有重要的結構和功能蛋白包括:41kd的鞭毛蛋白,30kd的ospA,34-36kd的ospB,20-25kd的ospC,39kd的bmpA。中國菌株主要蛋白有高度多態性和獨特構成模式,與北美株有較大差別,而與歐洲株近似。ospA為伯氏螺旋體主要外膜蛋白,但在哺乳類宿主體內不表達,而在體外和蜱體內高表達;ospC具有高度異質性和強抗原性,能在感染后引起早期免疫反應;bmpA是主要菌體蛋白,有強抗原性,其抗體的產生可作為早期感染標志之一。
41kd鞭毛蛋白伯氏螺旋體有屬特異性和強免疫原性,其抗體出現也是早期感染指標之一,但與其它疏螺旋體有交叉反應[4,5]。 近幾年根據DNA-DNA雜交和5S- 23SrRNA基因間隔區MseⅠ限制性酶譜,Borrelia burgdorferi至少可被分為12個基因種或基因群,包括: (1)B.buredorferi sensu stricto,(2)B.garinii, (3)B.afzelii,(4)B.japanica,(5)B.valaisiana,(6)B.1usitaniae,(7)B.andersonii,(8)B.tanulkii,(9)B.turdi,(10)B. bissetii,(11)B. hermsii,(12)B. sinica。原來代表整個萊姆病螺旋體類別名稱的Borrelia burgdorferi改稱為 Borrelia burgdorferi sensu lato。上述12個基因種群中有三個基因種是有致病性,即B.burgdorferi ss, B.garinii及B.afzelii[9]。
3 傳播方式與致病機理
萊姆病是由蜱傳播的伯氏蜱疏旋體引致的炎癥性疾病,由通常侵襲嚙齒類(鼠)及鹿的蜱傳播給人類。被蜱叮咬、吸血幾小時,方可感染本病,因此長時間在室外活動的人有較大的危險。無證據表明人與人之間傳播。萊姆病癥狀常在被叮咬后一個月以內出現。被蜱叮咬后,首先在蜱叮咬處或周圍出現鮮紅、環形紅斑,同時發熱、頭痛、疲乏。在幾周到數月后可有神經、心臟及關節并發癥。臨床癥狀可分三期。
第一期:主要表現為皮膚的慢性游走性紅斑,見于大多數病例。初起常見于被蜱叮咬部位出現紅斑或丘疹,逐漸擴大,形成環狀,平均直徑15厘米,中心稍變硬,外周紅色邊界不清。病變為一處或多處不等。多見于大腿、腹股溝和腋窩等部位。局部可有灼熱及癢感。病初常伴有乏力、畏寒發熱、頭痛、惡心、嘔吐、關節和肌肉疼痛等癥狀,亦可出現腦膜刺激征。局部和全身淋巴結可腫大。偶有脾腫大、肝炎、咽炎、結膜炎、虹膜炎或睪丸腫脹。皮膚病變一般持續3~8周。
第二期:發病后數周或數月,約15%和8%的患者分別出現明顯的神經系統癥狀和心臟受累的征象。神經系統可表現為腦膜炎、腦炎、舞蹈病、小腦共濟失調、顱神經炎、運動及感覺性神經根炎以及脊髓炎等多種病變,但以腦膜炎、顱神經炎及神經根炎多見。病變可反復發作,偶可發展為癡呆及人格障礙。少數病例在出現皮膚病變后3~10周發生不同程度的房室傳導阻滯、心肌炎、心包炎及左心室功能障礙等心臟損害。心臟損害一般持續僅數周,但可復發。此外,此期常有關節、肌肉及骨髓的游走性疼痛,但通常無關節腫脹。
第三期:感染后數周至2年內,約80%左右的患者出現程度不等的關節癥狀如關節疼痛、關節炎或慢性侵蝕性滑膜炎。以膝、肘、髖等大關節多發,小關節周圍組織亦可受累。主要癥狀為關節疼痛及腫脹,膝關節可有少量積液。常反復發作,少數患者大關節的病變可變為慢性,伴有軟骨和骨組織的破壞。此期少數患者可有慢性神經系統損害及慢性萎縮性肢端皮炎的表現[1,3]。 萊姆病的發病機理尚不完全清楚。萊姆病菌血癥期短而且血液中菌量較少,但可引起多器官多系統損傷。根據近期研究,可能與下列幾種因素有關[1,2]。
(1)不同基因種的因素:伯氏疏螺旋體的不同的基因種可引起不同的臨床表現,B.burgdorferi sensu stricto基因種與關節炎有密切聯系;B.garinii常從腦脊液分離出來;B.afzelii主要侵犯皮膚組織。三個基因種均可引起EM。北美基因種比較單一,主要是B. burgdorferi ss。而中國和歐洲基因種比較復雜,以B.garinii和B.afzelii基因種比較多見。
(2)炎性細胞因子產生:伯氏疏螺旋體可以刺激單核細胞產生白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。IL-1和TNFα可誘導滑膜細胞產生膠原酶和前列腺素,這在關節炎的形成和加重上起重要作用。TNF-α和硝基酪氨酸對神經鞘細胞和軸索有直接損傷。
(3)自身免疫因素:Steere很早就提出比較難治的關節炎可能是伯氏疏螺旋體的外膜蛋白與關節中某些組織細胞成分相類似而引起的免疫性疾病。最近研究表明人類LFA-1與伯氏疏螺旋體外膜表面抗原A (ospA)肽鏈有部分同源性。還有人研究表明伯氏疏螺旋體鞭毛蛋白(41KD)與人神經軸突存在部分共同或相似抗原。多種蜱均具有傳播不同病原體包括細菌、真菌、病毒和原蟲的能力[1]。近年來,蜱傳病原體感染的研究取得一系列進展,對蜱傳病原體混合感染的研究也得到不少有價值的發現。目前,大多數有關蜱傳病原體混合感染研究的主要對象是伯氏疏螺旋體(Borrelia burgdorferi, BB,萊姆病病原體)、微小巴貝蟲(Babesia microti,BM)、埃立克體(Ehrlichia)和嗜吞噬細胞無漿體(Anaplasma phagocytophilum,AP, 包括嗜粒細胞埃立克體)。我們應用動物模型探討蜱傳病原體伯氏疏螺旋體和噬吞噬細胞無漿體混合感染對組織螺旋體載量、萊姆關節炎嚴重性、宿主免疫功能的影響。建立伯氏疏螺旋體和噬吞噬細胞無漿體混合感染和伯氏疏螺旋體單一感染小鼠模型,在不同時間點研究各組小鼠組織中的螺旋體載量、關節炎嚴重性和血清IgG效價,并對數據進行統計學分析。與單一感染組相比,在螺旋體感染后18和30天,混合感染組小鼠組織螺旋體載量顯著增高,關節炎明顯嚴重,血清IgG效價顯著偏低。伯氏疏螺旋體和噬吞噬細胞無漿體混合感染顯著增加小鼠組織螺旋體載量、加重關節炎癥狀和病理改變、抑制體液免疫功能[10]。
4 實驗室診斷
萊姆病實驗窒診斷方面,分離培養出病原體是傳染病診斷的金指標,病人血液中伯氏疏螺旋體數量少,螺旋體生長緩慢,對大部分病人來說仍難做到。美國疾病控制中心提出一個方案,即二步血清法,第一步,血清標本用 ELlSA或IFA檢查,呈現陽性或可疑的標本再用蛋白印跡(Western blotting)來檢驗。病程在一個月內可檢查出IgM、IgG抗體,病程在一個月以上IgG抗體應出現陽性。蛋白印跡標準:IgM陽性, 21—24KD、39KD、41KD三個蛋白帶中有二個帶呈陽性即可判為陽性。IgG陽性,18KD、21KD、28KD、 30KD、39KD、41KD、45KD、58KD、66KD、93KD 10個蛋白帶中有5個帶呈陽性即可判為陽性。近年來,伯氏疏螺旋體的分子診斷逐漸普及,PCR和實事熒光定量PCR技術應用日趣廣泛, 在分子流行病學和現場流行病學調查中日趨重要[3, 11]。
5 預防與治療
萊姆病的預防和治療方面,預防對策主要是保護易感人群。個體防護對在疫區野外工作或旅行人員很重要,定時檢查衣服和體表,及時去掉蜱是簡單易行的方法。應用安全有效的菌苗是重要措施,目前,萊姆病疫苗正在進行評估,美國研制的重組ospA疫苗對萊姆病疫區21000人進行了試驗觀察,皮下注射首劑后一個月再注射一次,第12個月后再加強注射一次,結果表明68%~100%個體在注射二次后血清可檢出特異性抗體。試驗人群僅個別出現局部或全身輕度自限性不良反應。證實該疫苗在預防人群萊姆病有良好前景。其機制可能是抗ospA抗體可有效阻止蜱中腸內螺旋體進入血腔,從而阻斷其傳播途徑,起到免疫預防作用。在治療方面,選用適當的抗生素,及時治療早期萊姆病可迅速控制癥狀和防止晚期病變。早期慢性游走性紅斑在成人首選藥物是四環素,250mg,口服,每日4次。孕婦、 哺乳期婦女和8歲以下兒童宜用青霉素治療。兒童按每日每公斤體重30—50mg,分3次服,對青霉素過敏者可服紅霉素,兒童按每日每公斤體重30mg,分 3次服,療程10—20天。大約10—20天。疾病后期通常需要經胃腸外的抗生素治療。對萊姆心病炎可使用第三代頭孢毒素如頭孢噻肟三嗪,每日2g,靜脈點 滴,療效14天。其他有類似療效的藥物如青霉素,每日2000萬U,靜脈點滴,療程14天,羥氨芐青霉素500mg,口服,每日3次,連服14—21天; 強力霉素100mg,口服,每日2次,連續服14—21天。有高度房室傳導阻滯或P—R間期延長的患者需要心臟監護。對完全性房室傳導阻滯或充血性心力衰 竭患者,如果單獨用抗生素治療24小時無改善,加用糖皮質激素可能有幫助。對萊姆神經病變如面神經麻痹,可采用口服抗生素治療方案,療程至少21天。萊姆腦膜炎以頭孢噻肟三嗪,每日2g,1次靜脈點滴,療程14—21天,或用青霉素每日2000萬U,分次靜脈點滴,療程10—21天。對萊姆病關節以強力霉素100mg,口服,每日2次,療程30天;或以羥氨芐青霉素500mg,每日4次,并用丙磺舒500mg,每日4次,療程30 天;或以青霉素2000萬U,每日分次靜脈點滴,療程4—21天。50%關節炎患者經過治療可獲蕕治愈。關節腔內注射類固醇制劑不僅對關節炎無益,還可能 導致抗生素治療的失敗。嚴重的關節炎對抗生素治療無反應者,滑膜切除可能成功。對患病的孕婦,在疾病早期用羥氨芐青霉素500mg,口服,每日3次,連用21天,在疾病晚期以青霉素2000萬U,每日1次或分次靜脈點滴,療程14—21天。對無癥狀的血清抗體陽性者不需要治療[11]。

 

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