王菲 尚云晓
中国医科大学附属盛小儿呼吸内科
尽管对肺炎支原体肺炎发病机制的研究已有40余年历史，但有关肺炎支原体与宿主细胞相互作用、对免疫系统的影响及如何导致肺外系统受累至今尚不十分清楚，给临床治疗带来较大困难。近年来，难治性肺炎支原体肺炎(refractory mycoplasma pneumoniae pneumonia RMPP ) 的比例也大幅增加[4]。因RMPP多病程迁延，遗留肺不张、支气管扩张、闭塞性支气管炎、闭塞性细支气管炎、单侧透明肺及肺间质纤维化等肺部后遗症，严重影响患儿生活质量，甚至危及生命。因此，探讨肺炎支原体肺炎的发病机制对早期选择合理的药物治疗、确定合理的治疗方案、预防并发症的产生、缩短病程、改善预后等将有重要的临床意义。本文旨在探讨肺炎支原体肺炎的发病机制、难治性原因及治疗等临床相关问题。
1. 肺炎支原体肺炎的发病机制
1.1 肺炎支原体直接毒性作用
肺炎支原体[5]在呼吸道致病，主要认为是通过对气道上皮的细胞粘附作用。有研究认为肺炎支原体与宿主细胞相互作用是通过极化的固着微小器[6] 完成的，肺炎支原体通过固着微小器与宿主细胞表面受体（如唾液酸糖化合物，无唾液酸的糖蛋白，及硫化糖脂）相结合进行细胞粘附，产生过氧化或超氧化自由基，与宿主产生内源性毒性氧分子共同作用，产生氧化应激。另外，肺炎支原体产生的过氧化阴离子可以抑制宿主产生的过氧化酶，进而减少肺炎支原体及宿主产生的过氧化物的酶解，进一步加重氧化应激。其中，固着微小器包含170Kda蛋白，P1，以及其它蛋白分子包括HMW1,2，3及P90,40,30[7]。HMW1,2,3对于固着微小器的形成及稳定性有重要作用，并介导其它粘附分子的聚集。极化的结构形成后，蛋白B、C及P1形成复合物，与极化结构组装形成有功能的固着微小器[8]。
有研究表明固着微小器由富含蛋白的尖端、电子致密核心及基础复合物组成。尖端主要由P30、65，P1/B/C组成，起始肺炎支原体与呼吸道上皮细胞相互作用[9] [10]，产生相应的临床症状。电子致密核心主要由一对非等价的杆状物（P1/B/C, HMW1， HMW2）及多个横纹体组成，是细胞粘附及致病的分子学基础，并且通过由P65及HWM3组成的末端结构与尖端相连接[11] [12]。其它蛋白包括P41和-24形成基础复合物与肺炎支原体胞体相连接，在细胞复制过程中，与固着微小器的附着位置及时间有关[13] [14] [15]。其它的粘附分子，包括P1[16]、-30[17] ，认为与细胞的移动有关。包括核心蛋白及粘附分子，它们对细胞移动的作用程度还有待研究。
尽管肺炎支原体被认为是单血清型的，但由于P1氨基酸和核苷酸序列的变异，P1粘附分子原始结构存在多样性，肺炎支原体被认为具有不同亚型[18]。P1结构的多样性，考虑与肺炎支原体短期免疫，个体产生亚型特异性抗体，及重复感染其它亚型有关。
肺炎支原体基因谱中包含九个编码调控蛋白，其中HPr激酶/磷酸化酶（HPrK）基因在G+细菌中的碳代谢中有关键的调控作用。根据细胞的营养状态，HPrK通过磷酸转移酶系统对HPr蛋白的丝氨酸残基进行磷酸化及去磷酸化；并且与其它病原微生物不同（如百日咳杆菌）的是，HPrK在低ATP浓度活化，在活化过程中需要自宿主细胞表面磷脂中获取的甘油[19]。尽管这条通路目前研究不是很清楚，但对宿主甘油的代谢可能与肺炎支原体过氧化物的产生及毒力有关。
1.2 产生社区获得性呼吸窘迫综合症毒素（the community-acquired respiratory distress syndrome toxin CARDS TX）
2005年肺炎支原体产生毒素致病首次被报道，文中指出毒素蛋白与百日咳毒素S1亚基同源，发挥作用与ADP核糖化活性有关，与肺泡表面活性物质A相结合[20] 。研究表明毒素蛋白具有ADP核糖转移酶功能，在ADP核糖转移酶功能完善的培养细胞中，毒素蛋白导致宿主细胞空泡变性及纤毛脱落，表明毒素蛋白具有外毒素作用。根据肺炎支原体导致的临床特征，毒素蛋白又被称为社区获得性呼吸窘迫综合症毒素（the community-acquired respiratory distress syndrome toxin (CARDS TX)）[21]。到目前为止，CARDS TX如何进入宿主细胞、作用靶点、如何与肺表面活性蛋白A相互作用仍有待研究，但已有试验证明，CARDS toxin 与细胞表面结合，并且迅速通过网格蛋白介导途径以剂量及时间依赖型模式进入细胞内部[22] 。
在哺乳动物细胞中，肺炎支原体表现的细胞毒性及对代谢的破坏，导致局部损伤，从而导致呼吸道上皮细胞纤毛脱落，空泡变性，减低氧耗、葡萄糖利用、氨基酸摄取、大分子合成，导致表皮剥脱。以上的分子机制，在临床上表现为上呼吸道感染、支气管炎或肺炎中持续或刺激样咳嗽，局部炎症反应还可导致喉炎，声嘶，鼻炎，耳痛，结膜炎，颈部淋巴结肿大。
1.3 肺炎支原体引起的免疫性损伤
肺炎支原体侵袭下呼吸道，引起抗体、补体的调理作用，巨噬细胞的吞噬作用。巨噬细胞、中性粒细胞及淋巴细胞产生的炎性渗出，其中补体介导的细胞溶解作用在限制肺炎支原体的生长至关重要。体外实验证明，肺炎支原体感染可使肥大细胞产生IL-4，这个过程需要靶细胞膜上的唾液酸残基与固着微小器P1粘附分子相互作用，而后产生唾液酸化的FcεRI α；肺炎支原体通过正常的受体细胞信号途径与唾液酸糖蛋白结合，使细胞活化[23]；肺炎支原体产生的过氧化氢可逆地使肥大细胞表面催化位点的半胱氨酸氧化，显著抑制酪氨酸磷酸酶、脂质磷酸酶以及张力蛋白同源物质活性；肺炎支原体还可直接激活并诱导外周血白细胞、呼吸道上皮细胞及巨噬细胞产生细胞因子。感染肺炎支原体的人肺泡Ⅱ上皮细胞培养过程中发现有TNF-α, IL-8及IL-1β的mRNA的表达，表明肺炎支原体感染呼吸道上皮细胞后，产生细胞因子，并且募集淋巴细胞及其它炎症细胞 ，进一步加重炎性浸润；肺炎支原体不需与细胞直接接触，只需其培养的上清液就可使巨噬细胞活化产生TNF-α，这个过程中需要肺炎支原体的脂多肽与 Toll-like receptor (TLR)-1 and -2[24]的相互作用。肺炎支原体感染后可刺激机体防御机制产生细胞因子及淋巴细胞活化，一方面可增强机体抵抗及清除病原，另一方面，可能通过机体超敏反应加重肺炎支原体对机体呼吸道上皮的损害及炎症反应。肺炎支原体诱导细胞介导的免疫反应及细胞因子产生的越严重，导致的临床症状及肺损害也就越重。
1.4 肺炎支原体侵入白细胞作用
肺炎支原体最初被认为是黏膜致病菌，主要通过与宿主上皮细胞相互作用致病，但有研究认为，肺炎支原体可以侵入白细胞内。对肺炎支原体基因谱的分析表明，一些肺炎支原体独立存活基因在消失[25]。一些体外实验也表明，肺炎支原体可以在胞内生长及复制。肺炎支原体感染后的临床症状包括潜伏或慢性感染，抗生素效果不佳，及需要延长疗程及宿主的免疫反应都与胞内寄生相关[5]。但在自然感染过程中，肺炎支原体在胞内的改变还没有被报道。
2.肺炎支原体肺炎的临床相关问题
2.1关于难治性肺炎支原体肺炎（RMPP）
2.1.1 RMPP发病原因：主要涉及M P对大环内酯类抗生素耐药、患儿机体免疫功能异常、病程中合并其他病原感染及患儿基础疾患等因素。
2.1.2 RMPP的临床特点：高热、咳嗽为主要症状，多数患者以发热为首发症状，部分重症患者呼吸道症状出现晚，文献报道 MP感染除能引起肺部病变外，可以引起多种肺外并发症，常见皮疹、心包炎、胸腔积液、贫血、神经系统损害，甚至关节炎[26]。
2.1.3 RMPP诊断标准：尚无明确规定，通常认为在符合肺炎支原体肺炎的临床诊断标准的基础上符合以下难治性支原体肺炎诊断标准4项中任意1项: 1.大环内酯类抗生素治疗效果不佳（正规应用大环内酯类抗生素 1 周左右，患儿病情仍未见好转）；2.患儿合并肺外多系统并发症；3.病情重（除严重肺部病变外还伴肺外多系统损害）；4.病程较长（一般可 > 3 ~ 4 周），甚至迁延不愈 而且其中相当一部分是重症支原体肺炎（儿童社区获得性肺炎管理指南(2013修订)指出符合以下任何一项为重症肺炎：一般情况差，拒食或脱水征，意识障碍，呼吸频率增快，紫绀，呼吸困难，肺浸润范围≥2/3的肺，胸腔积液，脉搏血氧饱和度≤0.92，肺外并发症。）[27]。
2.1.4 RMPP高危因素：有研究将肺炎支原体肺炎患儿分为≤2岁组，3-5岁组，≥6岁组，结果发现，年长儿较婴幼儿发热时间长，CRP值高，肺部炎症严重；累及段或叶的肺炎相对于支气管肺炎而言，多发生在年龄较大儿童中，且发热时间长，白细胞及淋巴细胞计数值较低；重症肺炎组患儿发热时间最长，血清IgM由阴转阳率最高，且CRP最高，肺炎支原体IgM由阴转阳率最高 ，淋巴细胞计数最低。部分患者在入院或出院时发现血小板增多[28]。研究表明肺炎支原体肺炎患儿发热持续10 d以上、CRP大于40 mg／L、肺部高密度均匀一致实变阴影(超过2／3肺叶，CT值大于40 HU，伴或不伴有胸腔积液)，提示难治性肺炎支原体肺炎可能[29]。成人肺炎支原体感染病例研究中表明，咽喉部肺炎支原体DNA载量住院患者明显高于轻症的门诊患者，CRP水平也较其增高。咽喉部肺炎支原体DNA载量越高，呼吸系统疾病越重，但肺炎支原体感染亚型不同，则对呼吸系统疾病严重程度无关[30]。肺炎支原体损害纤毛超微结构，从而导致功能障碍。对22名肺炎支原体肺炎患者研究发现纤毛结构发现存在各种异常，并且结构异常明显者，尤其是中心复合物结构异常，提示肺炎预后较差[31]。
2.2肺炎支原体耐药
通常而言，肺炎支原体对于大环内酯类及四环素类及喹诺酮类抗生素敏感。但近来越来越多的报道肺炎支原体对于大环内酯类、四环素类及喹诺酮抗生素的耐药。有体外研究表明，肺炎支原体通过变异对喹诺酮类药物产生耐药区域，最终导致对环丙沙星MICs上升至32ug/ml[32].自1970年代开始有报道肺炎支原体对于大环内酯类抗生素耐药。通过PCR检测表明肺炎支原体耐药与23SrRNA突变有关[33] ，其突变位点多位于A2063G，需要指出的是即便在轻症MPP中也存在MP耐药[34] 。在欧洲，美国，日本[35] [36] 等地，尤其是在中国[37] [38]的研究中90%存在肺炎支原体对红霉素或者阿奇霉素的耐药。
2.3 MPP支气管镜下表现
研究表明MPP急性期支气管镜下表现(发病 2周内)主要包括黏膜改变：气管、支气管黏膜充血、粗糙、呈花斑样改变，可因气道黏膜脱落形成黏膜溃疡、糜烂。分泌物阻塞：表现为管腔内黏稠分泌物增多，呈胶冻样，常造成壅塞。严重者可见支气管塑形分泌物栓，阻塞气道在非急性期支气管镜下表现( 发病大于2周) 除气管黏膜除充血、糜烂外，可见叶以下支气 管黏膜坏死脱落堵塞气道；管壁增厚、纵形皱褶明显、肉芽生长；管腔内逐渐形成纤维网格，管壁见瘢痕，最终管腔变形、管壁塌陷、管腔闭锁[39]。
2.4肺炎支原体肺炎的治疗
2.4.1大环内酯类抗生素
大环内酯类抗生素属于抑菌剂，通过结合于核糖体50 s亚基的转肽酶中心与肽输出通道之间的部分，机械性阻塞通道而抑制肽的延伸，抑制病原微生物蛋白质的合成而发挥抑菌作用，是治疗肺炎支原体感染首选药物。但最新的meta分析指出，继发于肺炎支原体感染的儿童社区获得性下呼吸道感染应用大环内酯类抗生素治疗尽管可能减少发热时间，但是临床疗效是不确定的，需要更多的高质量前瞻性研究来探讨[40]。
2.4.2 四环素、喹诺酮类、氨基糖苷类抗生素
四环素、喹诺酮类、氨基糖苷类抗生素通过干扰和抑制蛋白质合成治疗肺炎支原体感染。 但因为氨基糖苷类药物具有明显的耳毒性和肾毒性，喹诺酮类可引起软骨损害，对骨骼发育有影响；所以儿童患者不宜选用。因四环素类抗生素有牙齿黄染和牙釉质发育不全等副作用，并能抑制婴幼儿骨骼生长，仅用于8岁以上患儿。
2.4.3丙种球蛋白（gamma globulin IVIG）及激素
陈志敏指出大环内酯炎抗生素仍是目前主要的治疗药物，肺部或全身炎性反应强烈或合并严重肺外并发症者应早期使糖皮质激素和(或)IVIG，并及时控制制合并感染与肺内外并发症[41]。有报道表明，难治性肺炎支原体肺炎治疗应联合免疫调节剂、四环素类抗生素以及喹诺酮类抗生素效果明显[42]。对于糖皮质激素应用剂量及时间目前无统一规定。 Akihiro Tamura等对难治性肺炎支原体肺炎患儿研究表明，在病程的 10.2±2.8日，加用30mg/kg甲强龙日1次连续静点3天，可以使患儿在加用甲强龙的4-14小时体温降至正常，肺部浸润及胸水明显改善，化验指标明显好转，且没有发现明显副作用[43]。Kyung-Yil Lee等对重症肺炎支原体肺炎患儿在入院后第6±1.5天应用1mg/kg强的松龙3-7天，然后逐渐减量，结果发现可以明显改善患儿的临床症状及肺部影像，并且降低大环内酯类抗生素耐药的重症肺炎支原体肺炎患儿的死亡率[44]。Lu 等研究发现予患者2mg/kg*d甲强龙静点，在热退后改为1mg/kg*d口服，患者症状体征及影像均有明显好转[45]。
2.4.4支气管镜
RMPP的成因多样，而支气管镜下所见的呼吸道黏液增多、黏液栓阻塞、塑型性支气管炎、段支气管通气不良等诸多环节均可为其“难治性”的原因之一。在这些环节中，经支气管镜的呼吸道灌洗治疗[46]可直接清理黏液栓，减少管腔阻塞，减轻炎性反应，畅通呼吸道，对改善RMPP的预后有积极作用。在某些病情进展迅速、 临床表现为呼吸窘迫综合征的重症MPP患者，其呼吸道黏膜呈重度损害，可有广泛的黏膜糜烂、坏死上皮脱落阻塞管腔，可有广泛的支气管塑型形成。在这种情况下，虽予以机械通气辅助呼吸，仍不能有效缓解患者呼吸窘迫症状。而经支气管镜灌洗介入治疗，可在短期内有效疏通呼吸道，改善呼吸道通气， 从而为进一步的救治赢得时间。此时，其治疗作用具有不可替代性。同样，在病程迁延的MP中，有相当比例的患儿存在黏液栓阻塞或局部支气管塑型的形成，经支气管镜取出支气管塑型及黏液栓是确定有效的方法。另外，尽管有研究表明肺炎支原体肺炎患者肺CT 81%可发现有支气管壁增厚，78%有小叶中心结节，78%有磨玻璃样改变，61%有实变，且双轨征及小叶中心结节只在肺炎支原体肺炎中发现，但是对于重症难治性肺炎支原体肺炎，肺CT并未有特征性改变[47]。且RMPP在病情进展期、病程迁延或合并其他肺部感染时，其临床表现往往缺乏特异性。行支气管镜检查可了解呼吸道黏膜损害情况，判断是否符合MPP黏膜损害特点；适时行支气管肺泡灌洗液涂片及培养，可及早发现是否合并其他病原感染，及时调整抗生素应用；针对呼吸道黏膜损害程度及可能的预后，适时调整综合治疗方案。
有研究表明，支气管镜肺泡灌洗术可缩短疗程，发热天数，有利于肺部影像改变恢复。但国内外研究报道中，纳入研究病例较少，且对于行支气管镜肺泡灌洗术辅助治疗的最佳时间[48]少有研究，对累及不同肺叶疗效未有报道，需要进一步探索研究。有研究表明，RMPP患者BALF细胞数显著增加，尤以中性粒细胞为甚。RMPP患儿 BALF中INF-γ、 I L - 4水平明显升高[49]，但尚不能证实 R MP P患儿存在 T h 2占主导的炎症反应。RMPP的BALF中细胞及细胞因子的改变特点需要进一步探讨。
2.4.5 抗凝治疗
另外需要指出，肺炎支原体感染后导致血液高凝状态，发生血栓时有报道，多发生于儿童，且主要与抗磷脂抗体（aPL）（包括抗心磷脂抗体（aCL）及狼疮抗凝物）与细胞膜表面磷脂结合蛋白相互作用，产生血栓有关。在应用大环内酯类抗生素及抗凝治疗3-6月后一般预后较好，但是也有患者有中风后遗症出现[50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58]。
（资料来源于《中国实用儿科杂志》2015年3月第30卷第3期）
联系客服
