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肺炎克雷伯菌与宿主先天性免疫反应的相互作用

【摘要】肺炎克雷伯菌是一种常见的有荚膜、不能活动的兼性厌氧革兰阴性菌，其广泛的表

型和丰富的遗传特性使其成为公共卫生的严重威胁。此文首先介绍肺炎克雷伯菌感染的流行

病学特征;其次探讨肺炎克雷伯菌如何通过产生大量的荚膜多糖以及利用宿主体系统的差

异来逃避宿主血清体的攻击;最后讨论肺炎克雷伯菌与巨噬细胞、中性粒细胞和骨髓来源

抑制细胞样细胞等先天性免疫细胞的相互作用。深入理解以上机制将有助于开发更准确的诊

断工具和免疫治疗策略，以便更有效地应对肺炎克雷伯菌的感染。

【关键词】肺炎克雷伯菌;致病机制;体免疫

肺炎克雷伯菌是世界上最常见的医院病原体之一，其特点是广泛的表型和丰富的遗传

[1]o其中，产生广谱B一内酰胺（extendedspectrumbetalactamases,ESBL）和耐碳青

霉烯类肺炎克雷伯菌（carbapenem—resistantKlebsiellapneumoniae,cRKp）这两种

表型是公共卫生的严重威胁[2—3]o典型的肺炎克雷伯菌基因组大小为5、Mbp,编码5000

~6000个基因，该物种的所有成员（核心基因）中约有1700个基因是保守的，而其余的则是可

变的（辅助基因），使得总泛基因组（所有核心和辅助基因的总和）极为多样化,共计可能超过

100000个蛋白质编码序列[4],这导致其与人类宿主之间的相互作用变得复杂多变[5],是该

领域研究的难点。

在肺炎克雷伯菌致病机制中，目前研究较为充分的毒力因子主要包括荚膜、脂多糖、黏

附素和铁载体，这些毒力因子在CRkp或高毒力肺炎克雷伯菌（hypervirulentklebsiellap

neumoniae,hvkp）中更常见，引起多种免疫应答，且与hvkP的相关表型有关,但肺炎克雷伯

菌如何与宿主先天性免疫相互作用是目前悬而未决的问题。因此，本文通过先天性免疫的两

大主轴（即体和先天性免疫细胞）对其致病机制进行综述，以期为肺炎克雷伯菌的研究提供

新的方向。

一、肺炎克雷伯菌感染的流行病学特征

肺炎克雷伯菌是一种常见的有荚膜，不能活动的兼性厌氧革兰阴性菌。在过去的几十年

里,肺炎克雷伯菌主要有2种不同的致病型，即hvkp和传统肺炎克雷伯菌(classicalklebs

iellapneumoniae,ckp)[]。hvkp于20世纪80年代末在亚洲东部被首次报道，可引起社

区获得性侵袭性感染，其特征是肝脓肿以及肺、眼、中枢神经系统、骨骼肌肉系统、泌尿系

统的转移性感染[7—10]o虽然，目前常用“高毒力”一词来描述，但对其定义和分类标准仍

没有分子诊断学或微生物学的共识[11一1]o与hvkp相比,ckp引起感染的频率更高，且常

发生在医院感染中，易使患有合并症、免疫功能低下的患者出现医院获得性肺炎、尿路感染

和菌血症等[13]o20世纪90年代随着ESBLs肠杆菌属的广泛流行，碳青酶烯类抗菌药成为

控制其感染的药物并大量应用，CRkp及多重耐药肺炎克雷伯菌(multidrugresistancekl

ebsiellapneumoniae,MDR—kp)等不同耐药表型的肺炎克雷伯菌在世界范围内流行传播

[17]。

目前，针对不同类型的肺炎克雷伯菌主要有2种分类方法:一是多位点序列分型(multil

ocussequencetyping,MLST),基于通过直接测定7个管家基因(gapA、infB、mdhpgi、p

hoE、rpoB和tonB)的核昔酸序列来发现种间变异的细菌分型方法;二是血清分型(k、。抗

原分型)或wzi基因测序。通常情况下，与MDR—kp相关的序列类型(ST)包括ST11、ST258

和ST437,与hvkp相关的ST包括ST23、ST5和ST8[18]。值得注意的是,k分型常用于hv

kp的分类，其中kl、k2高黏度性菌株易导致侵袭性疾病，但并非所有kl、k2菌株都是hvkp

[18]。可见，序列分型和血清分型能有效分析临床分离株的遗传相关性,但并不能完全反映菌

株的毒力高低，还应关注临床分离株的辅助基因组，以便准确地识别和跟踪hvkp[19]o

越来越多的研究报道了多药耐药性hvkp(MDR一hvkp),这给临床诊疗带来巨大挑战，严

重威胁公共卫生安全。国内外的学者均报道了MDR—hvkp所致医院内感染及其高死亡率的