孙增明(通讯作者)林中云(山东省诸城市中医院山东诸城262200)
【中图分类号】R765.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2012)41-0093-02
【关键词】鼻窦炎微生物细菌
慢性鼻窦炎为耳鼻咽喉科的常见病和多发病,但其发病原因和机制至今尚未完全明了。作为炎症状疾病,细菌感染在慢性鼻窦炎的发病过程中的具体作用仍存在一定的争议,本文通过浏览2001-2009年的国外文献对细菌在慢性鼻窦炎发病中作用的相关研究作一综述。
1慢性鼻窦炎的微生物学
1.1鼻部菌群
正常人的鼻腔都存在细菌,它们可以存在于正常鼻黏膜中,当机体抵抗力下降,黏膜防御力遭到破坏,微环境改变等情况发生时,可以导致鼻窦炎症并通过鼻窦间引流通道使炎症蔓延。
1.2慢性鼻窦炎中的常见菌
急性鼻窦炎发病主要是由肺炎链球菌、流感嗜血杆菌和卡他莫拉菌感染所致,这一点已得到明确。与此相反,慢性鼻窦炎的主要致病菌却仍未取得共识。这与研究前抗生素和激素的使用、采用的取样手段与部位不同、厌氧菌的培养条件等有一定关系。
Brook等通过研究发现:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌为慢性鼻窦炎最常见的需氧菌,消化链球菌、梭形杆菌、厌氧的革兰阴杆菌、丙酸杆菌等为常见的厌氧菌,在慢性鼻窦炎中占主导地位。特别是他们发现厌氧菌在慢性鼻窦炎患者中均有着很高的检出率,因此,他们认为:厌氧菌在慢性鼻窦炎的发病中起着主导作用。鉴于厌氧菌培养需要严格的厌氧环境及相关技术,目前世界上仅有Brool和Fingold的实验室保持着较高的厌氧菌培养的阳性率。
此外,Busaba等研究了慢性鼻窦炎患者的微生物学状况,发现:病原性的需氧菌感染者占40%,病原性的厌氧菌感染者占6%。凝固酶阴性的葡萄球菌最常见,但被认为是污染。在病原性的需氧菌中金黄色葡萄球菌最常见,厌氧菌中最常见为革兰阳性杆菌。Kingdom等研究发现:慢性鼻窦炎患者中最常见的微生物为凝固酶阴性的葡萄球菌、金黄色葡萄球菌和革兰阴性杆菌。Coffey等研究了鼻内镜术后患者的微生物学,最常见的细菌依次为金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性的葡萄球菌和铜绿假单胞菌。马云鹏等研究发现鼻窦炎患者中金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、中间葡萄球菌和铜绿假单胞菌最常见。
1.3种类细菌在慢性鼻窦炎发病中的作用
1.3.1区分正常菌群和致病菌与细菌在急性鼻窦炎发病中的确切致病作用不同,细菌在慢性鼻窦炎中的致病作用并没有得到一致肯定。正常人鼻部存在的细菌多为条件致病菌,在机体抵抗力下降、局部解剖异常和窦口引流障碍等鼻窦炎易感因素存在的情况下可以大量繁殖,引起鼻窦的慢性感染。进行细菌定量及适当的革兰染色,就能有效区分致病菌和正常菌群,提高研究在评价细菌与鼻窦炎症反应关系中的作用。培养所得的细菌进行适当定量后,如其菌落密度、菌落数高于正常对照组,同时在革兰染色后,菌落周围伴有明显的白细胞浸润,则可认为培养所得细菌对鼻窦存在致病作用。
1.3.2革兰阴性杆菌革兰阴性杆菌在慢性鼻窦炎中也经常被发现,包括铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、奇异变形杆菌、肠道细菌和大肠杆菌。由于它们在正常兴的中鼻道很少被检出,因此,可以在有症状的患者中确定它们的致病作用。这些细菌通常是在反复手术及接受过抗生素治疗的慢性鼻窦炎患者中被检出。它们与金黄色葡萄球菌一样都具有较强的产生生物膜的能力,可以使细菌对抗生素的抵抗力加强,给慢性鼻窦炎的治疗带来困难。
1.3.3金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌是近年来研究的焦点。金黄色葡萄球菌是鼻窦炎患者中最常见的需氧菌之一,研究认为金黄色葡萄球菌通过其外毒素产生超抗原的作用,而引发鼻窦内炎症细胞的浸润及大量炎症递质的释放,导致鼻窦炎症上及鼻息肉的产生。金黄色葡萄球菌还通过产生生物膜来增强对抗生素的耐药性,导致慢性炎症的发生及治疗上的迁延不愈。
1.3.4厌氧菌慢性炎症后期,由于窦口的阻塞及需氧菌的耗氧,使窦内酸度增高、氧张力下降,这样的环境有利于厌氧菌的生长并在慢性鼻窦炎的致病中发挥作用。研究表明,只要培养方法合适,在牙源泉性的鼻窦炎患者、慢性鼻窦炎伴或不伴有鼻息肉患者、急性加重的鼻窦炎患者中都有较高的厌氧菌检出率。
2细菌超抗原在鼻窦炎发病中的作用
金黄色葡萄球菌外毒素、化脓性链球菌和部分病毒释放一些分子具有超抗原的作用,能够通过T细胞受体和MHC-II分子复合体激活T细胞。它与通常激活方式不同,它不结合在抗原特异性槽内而是结合在T细胞受体的可变β链上。因此,T细胞对于超抗原的易感性依赖于β链特殊序列的使用,可以导致大量的T细胞被激活。
Bernstein等研究了13个具有巨大鼻息肉的患者,取其鼻息肉周围的鼻腔黏膜进行研究。鼻息肉中的淋巴细胞被提取并分析T细胞受体,特别是可变β区。他们发现:55%的患者具有产毒素的金黄色葡萄球菌并分离出3种金黄色葡萄球菌外毒素即金黄色葡萄球菌肠毒素、金黄色葡萄球菌肠毒素B和中毒休克毒素-1,且在息肉T细胞受体中发现了对应于这3种毒素的可变β区序列。细菌超抗原可以激活大量的T细胞,T细胞刺激产生Thl和Th2类的细胞因子,上调淋巴细胞、嗜酸粒细胞和巨噬细胞3种巨大鼻息肉中最常见的炎症细胞的浸润。
Bachert等通过检测鼻息肉中金黄色葡萄球菌外毒素特异性IgE抗体,首次揭示了其在鼻息肉患者中可能存在致病作用。Tripathi等研究了鼻窦炎、鼻息肉患者血清中对于金黄色葡萄球菌及链球菌的IgE浓度。他们发现:这2种细菌外毒素的特异性IgE抗体的检出率分别为78.0%和33.3%。而对照组中未发现任何特异性的IgE抗体,进一步提示了这些外毒素在鼻窦炎鼻息肉发病中的作用。Bachert认为不伴有鼻息肉者其炎症主要由γ-IFN和转移生长因子β1等细胞因子主导,而伴有鼻息肉者主要为嗜酸细胞性炎症,由IL-5、嗜酸细胞趋化因子等催化产生,是一种Th2类的细胞因子占优势的炎症反应,而同时Thl类细胞因子被相对抑制。Bachert认为这与超抗原能但不完全激活所有T细胞活性有关。同时,在伴有哮喘和阿司匹林敏感的患者中,超抗原的特异性抗体有显著增高。在检出超抗原特异性抗体的患者中,IL-5、嗜酸细胞趋化因子、嗜酸细胞阳离子蛋白同时也有较高的检出率,这些都肯定了超抗原在鼻息肉发病中的作用。研究还发现:金黄色葡萄球菌外毒素B有协同Th2细胞因子、抑制T调节细胞因子的作用。超抗原还可以通过产生局部的免疫球蛋白而引起鼻息肉的产生。
通过超抗原与花生四烯酸产物的研究发现,对照对金黄色葡萄球菌外毒素发生免疫反应存在超抗原作用和不存在超抗原作用的患者的组织,前者白三烯产物、白三烯B4、脂氧素A4有上调表现,这些产物的水平与ECP、IL-5等促使嗜酸细胞性炎症标记物和金黄色葡萄球菌特异性IgE的水平相关。SEB显著下调前列腺素E2、环加氧酶2和前列腺素E受体2mRNA的表达。这些发现都表明细菌超抗原通过降低前列腺素E2和EP2来诱发炎症过程。
3细菌生物膜在鼻窦炎发病中的作用
所谓生物膜指的是一种结构群落,它能够自己产生多聚基质,粘附在有活性和无活性组织的表面。它可以由真菌和细菌细胞组成,在细胞间通过协作方式进行相互沟通。自生基质包括多糖、核酸和蛋白质。细菌生物膜由随机浮游细菌聚合形成,汉细菌密度达到临界点后,可以诱发一种细菌种间和种内信息交流调控机制称为“细菌群感效应”,引发一系列的蛋白质表达,形成生物膜表型,以塔状、板层状的形态和镶嵌大量水通道的细菌合胞体为特征。其中的细菌可以破坏机体防御力,降低对全身及局部抗生素的敏感性,最后,生物膜还可以释放浮游细菌导致远处部位的急性感染。
Ramadan等、Ferguson等都通过扫描电镜报道了在慢性鼻窦炎患者中检测出了细菌的生物膜,初步给出了生物膜在慢性鼻窦炎发病中可能起一定作用的证据。在此后的一项研究中,发现:金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌产生生物膜的能力与术后炎症的严重程度具有相关性。Prince等通过研究也发现:在慢性鼻窦炎患者中有较高的产生物膜细菌的检出率,尤其在有手术史的鼻窦炎患者中。Psaltis等通过研究也发现:细菌和真菌的生物膜与鼻窦炎术后患者症状和炎症的严重程度具有相关性。这些证据都表明:生物膜在鼻窦炎发病中具有一定作用,可用来解释慢性鼻窦炎容易复发及对治疗耐受的现象。对于顽固性的慢性鼻窦炎患者,治疗的重点应转移到清除生物膜上去。