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第17章支原体

支原体(m y c o p l a s m a)是一类没有细胞壁的原核细胞型微生物。细胞膜含固醇，能通过0.45μm滤菌器;但呈二分裂繁殖，含D N A与R N A。支原体是目前所知能在无生命培养基中繁殖的最小微生物。过去曾称为类胸膜肺炎微生物(p l e u r o p n e u m o n i a-l i k e o r g a n i s m,P P L O),由于它们能形成有分枝的长丝，故称之为支原体。

第一节概述

支原体因其没有细胞壁故归属于柔膜体纲（M o l l i c u t e)的支原体目(M y c o p l a s m a t a l e s)。下分3个科：支原体科(M y c o p l a s m a t a c e a e);无胆甾原体科(A c h o l e p l a s m a-t a c e a e),生长时不需要外源性胆固醇;螺原体科(S p i r o p l a s m a t a c e a e),生长至一定阶段呈螺形。在支原体科中又分支原体(M y c o p l a s m a)和脲原体(U r e a p l a m a)2个属。支原体属现知有64个种，而脲原体属仅2个种。其中对人致病的主要为肺炎支原体（M.p n e u m o n i a e)、人型支原体(M.h o m i n i s)、生殖器支原体(M.g e n i t a l i u m)、穿透支原体(M.p e n e t r a u s)和溶脲脲原体(U.u r e a l y t i c u m)。

一、生物学性状

形态与结构支原体是原核细胞生物中最小的，大小一般在0.2~0.3μm，很少超过1.0μm。最外层是细胞膜，由蛋白质与脂质组成的三层结构。内、外二层主要是蛋白质，中间层为脂质。在脂质中固醇约占36%。凡能作用于固醇的物质，如二性霉素B、皂素、毛地黄苷等能引起支原体细胞膜的破坏而死亡。有的支原体在细胞膜外还有一层由多聚糖构成的荚膜，有毒性，是支原体的一种致病因素。

支原体以二分裂繁殖为主，也见出芽、分枝或由球体延伸成长丝，然后分节段成为许多球状或短杆状的颗粒（图17-1）。

图17-1

有的支原体有一种特殊的顶端结构，能使支原体粘附在宿主上皮细胞表面。这与支原体在粘膜上的定植和致病有关。有些支原体能运动，在支原体内有许多微丝组织成网，和运动有关。在前进方向微丝成束，向前突出。也有认为顶端结构在表面上呈交替粘附和释放，造成支原体在表面滑动。支原体无细胞壁，具有可塑性，能通过0.45μm滤膜。

支原体和其他原核生物一样，基因组是一个环状双链D N A。分子量较小，只有大肠埃希菌的1/5，故其合成和代谢很有限。支原体用普通染色不易着色，用G i e m s a法染色着色很浅。革兰染色阴性。

培养特性支原体的营养要求比一般细菌高。除无胆甾原体外，培养基中必须加入10%~20%人或动物血清。血清主要用于提供固醇和其他长链脂肪酸，不但是细胞膜合成需要，且具稳定细胞膜的作用。

支原体一般在p H7.8~8.0间生长，低于7.0则死亡。但溶脲脲原体最适的p H为6.0~6.5，因在培养时溶脲脲原体分解尿素产氨，可使培养基p H升高。当培养基指示剂变色即需移种，否则将迅速死亡。支原体一般为兼性厌氧，仅个别菌株专性厌氧。支原体生长缓慢，在含1.4%琼脂的固体培养基上孵育2~3d（有的需要2周）后出现菌落。典型的菌落呈荷包蛋样，核心较厚，向下长入培养基，周边为一层薄薄的透明颗粒区（图17-2）。有的整个菌落呈颗粒状。肺炎支原体的菌落较大，直径100~150μm。溶脲脲原体的菌落最小，仅10~40μm，故曾称“T”株(t i n y s t r a i n)。支原体的菌落小，宜在低倍镜下观察。

在液体培养基中支原体的生长量较少，且个体小，一般不易见到混浊，只有小颗粒沉于管底。溶脲脲原体在生长量最大时每m l不超过106~107个菌落形成单位（C F U），故液体清亮。

支原体在固体和液体培养基中生长达高峰后，若继续培养，则很快死亡。在低温下可延长存活时间。

支原体是污染细胞培养的一个重要因素，支原体在细胞培养中不一定都引起细胞病变，但可影响这些细胞用于病毒培养。

生化反应支原体可根据是否能利用葡萄糖、水解精氨酸和尿素来进行鉴别。

表17-1人类主要支原体生物学性状

支原体葡萄糖精氨酸尿素吸附细胞致病性

肺炎支原体+——红细胞肺炎、支气管炎

人型支原体—+——泌尿生殖道感染

生殖器支原体+———泌尿生殖道感染

穿透支原体++—红细胞、多见于艾滋病

C D4+T细胞、

巨噬细胞

溶脲脲原体——+—泌尿生殖道感染

抗原结构支原体细胞膜上的抗原结构由蛋白质和糖脂组成。各种支原体均有其特有的抗原结构，交叉较少，在鉴定支原体时有重要意义。补体结合试验取决于抗原的糖脂部分，E L I S A试验取决于抗原的蛋白质部分。支原体的血清抗体可用作生长抑制试验(g r o w t h i n h i b i t i o n t e s t,G I T)和代谢抑制试验（m e t a b o l i c i n h i b i t o n t e s t,M I T),特异性与敏感性均高。G I T试验的操作步骤与药敏试验的纸片法相似，将沾有特异性抗血清纸片贴于划有支原体的琼脂平板表面，若两者相应则纸片周围生长的菌落受到抑制。M I T试验是将支原体接种在一个含有抗血清与酚红的葡萄糖培养基中，若抗体与支原体相应，则支原体的生成、代谢受到抑制，酚红不变颜色。应用这二种方法还可将某些支原体分成若干血清型，如溶脲脲原体可分为16型。

抵抗力支原体因无细胞壁对理化因素的影响比细菌敏感，容易被消毒剂灭活，但对醋酸铊、结晶紫的抵抗力大于细菌。在分离培养时，培养基中加入一定量醋酸铊可除去杂菌生长。脲原体例外，对醋酸铊敏感;但因其培养基在p H6.0左右，亦能抑制许多杂菌生长。抑制真菌可加1μg/m l两性霉素B。支原体对干扰细胞壁合成的抗生素耐药，但对干扰蛋白质合成的抗生素如强力霉素、氯霉素、红霉素、螺旋霉素、链霉素等敏感。近年来国内应用强力霉素较普遍。1999年有报道1/5的溶脲脲原体与1/4人型支原体对强力霉素已产生耐药。耐药株对环丙沙星和氧氟沙星仍敏感。二种支原体对交沙霉素均高度敏感。由于它们大多携带耐四环素基因t e t M,故大多对四环素耐药。

二、致病性与免疫性

致病性支原体广泛存在于人、动物体，大多不致病。对人致病的主要有肺炎支原体，可引起原发性非典型肺炎。溶脲脲原体、人型支原体和生殖器支原体在一定条件下也能引起泌尿生殖系统感染和不育症。肺炎支原体、生殖器支原体及穿透支原体以其顶端结构能与宿主细胞上受体结合而粘附于细胞上。除穿透支原体外，一般为表面感染，大多不侵入血液。其致病性可通过不同机制引起细胞损伤：从细胞膜获得脂质和固醇作为养料;产生有毒的代谢产物，如神经毒素（外毒素）或产生过氧化氢和超氧离子。溶脲脲原体有尿素酶可水解尿素放出大量氨，对细胞有毒害，且可促使结石形成。溶脲脲原体有粘附精子作用，影响精子动力;且与人精子膜有共同抗原，可因免疫损伤而致不育。穿透支原体能粘附并侵入C D4+T淋巴细胞引起免疫损伤。

免疫性在小鼠体内腹腔巨噬细胞可以杀灭支原体，I g G1和I g G2抗体有调理作用可加强巨噬细胞对支原体的杀伤作用。粘膜产生的S I g A具有保护作用。肺炎支原体可作为超抗原，吸引炎症细胞浸润，同时释放细胞因子。开始为T N F-α和I L-1，随后为I L-6。这些因子可进一步清除病原体。细胞免