白喉病因

(一)发病原因

白喉棒状杆菌(corynebacterium diphtheria),简称白喉杆菌,革兰染色阳性菌,长约2～3μm,宽0.5～1μm,在涂片上,常呈V,X,Y字排列,一端或两端膨大,菌体内有浓染颗粒,称异染颗粒,用Neisser染色时,菌体呈黄褐色,异染颗粒为蓝黑色;用Albert染色时,菌体呈绿色,异染颗粒为蓝黑色;用Ponder染色时,菌体呈淡蓝色,异染颗粒为深蓝色,白喉杆菌在亚碲酸钾培养基上生长良好,能使碲盐还原,菌落变黑,按其在培养基上的菌落形态及生化反应,白喉杆菌可分轻型,中间型及重型,以往认为轻型多产生咽白喉,中间型和重型多为流行株,引起的病情重,目前则认为3型菌可产生相同的毒素,患者病情的轻重与分型无明确的关系,近年来国内外均有轻型菌增多的报道,采用噬菌体裂解法,菌体DNA限制性内切酶法以及毒力试验等对分离到的白喉杆菌进行研究,有助于对本病进一步的了解,白喉杆菌侵袭力弱,仅在局部黏膜或皮肤生长繁殖,白喉杆菌产生的外毒素是致病的主要因素,外毒素是一种不耐热的多肽,有较强的毒性,人的致死量为130ng/kg体重,主要侵犯神经,心肌和肾上腺,白喉杆菌只有感染了携带产毒基因(Tox)的β噬菌体,才具有分泌外毒素的能力,并使人致病,若将无毒株与噬菌体处理后可变为有毒株,将有毒株置于含抗白喉杆菌噬菌体血清培养基中反复转种,可失去产毒能力变为无毒株,细菌的产毒能力由噬菌体基因控制,侵袭能力则由细菌基因控制,临床上用豚鼠或埃勒克(Elek)平板法进行毒力检测,近年来有些临床报道,从白喉患者的病变处分离出的白喉杆菌无毒力,无毒力菌株如何引起临床症状,尚不清楚,须进一步研究,白喉外毒素有两个特点,一是具有高度的抗原性,可刺激人体产生高效价的抗毒素;二是很不稳定,经贮存,日光照射,化学药品处理或加热到75℃,均可减少或完全丧失其毒性,因此,若以0.3%～0.5%的甲醛溶液处理,经过1个月,可使其毒性丧失,而抗原性仍保存,成为类毒素,可作为预防注射及制备抗毒血清之用,白喉杆菌对外界环境的抵抗力较强,耐冷冻,干燥,在玩具,衣物上可存在数天,造成间接传播,对湿热和化学消毒剂敏感,0.1%升汞及5%苯酚溶液1min即可杀灭该菌,加热58℃ 10min即可死亡.

(二)发病机制

白喉杆菌侵袭力弱,侵入上呼吸道黏膜后,仅在表层上皮细胞内繁殖,一般不引起菌血症,当局部黏膜有损伤时,如患麻疹,猩红热,百日咳或上呼吸道感染时,白喉杆菌的侵袭力增强,在白喉杆菌的繁殖过程中产生的外毒素不但可引起局部病变,还可引起全身性中毒性病变,是致病的主要因素,此毒素有A和B两个亚单位组成,两者通过二硫键连接,B亚单位无直接的毒性,但它有一个受体结合区和一个转位区,B亚单位可以与细胞表面特异性受体(膜受体pro-hHB-EGF)结合,结合后通过转位区的介导,可输送A亚单位进入宿主胞质内.

A亚单位有毒性,可使细胞内延伸因子-2(elongation factor-2,EF-2)灭活,EF-2是肽链合成转位反应所必需的酶,因其失活后使核糖体“受位"上正在合成的肽链不能转位至核糖体“给位",使氨基酰-tRNA无法与核糖体结合,肽链延伸反应停止,靶细胞因不能合成蛋白质而死亡,因而白喉毒素对哺乳动物的细胞有直接致死作用,细菌造成局部组织的黏膜上皮细胞坏死,血管扩张,大量纤维蛋白渗出及白细胞浸润,外毒素对细胞的强烈毒性作用更加重了局部的炎症,坏死,大量渗出的纤维蛋白与坏死细胞及白细胞,细菌等凝结在一起覆盖在破坏的黏膜表面形成本病的特殊病变,即假膜,假膜一般为灰白色,有混合感染时可呈黄色或污秽色,伴有出血时可呈黑色,开始薄,继之变厚,边缘较整齐,不易脱落,用力剥脱时可见出血点,假膜形成处及周围组织呈轻度充血肿胀,喉,气管和支气管被覆柱状上皮的部位形成的假膜与黏膜粘连不紧,易于脱落造成窒息,外毒素由局部吸收,引起全身毒血症症状,毒素吸收量可因假膜部位及范围不同而异,咽部毒素吸收量最大,扁桃体次之,喉和气管较少,假膜愈广泛,毒素吸收量也愈大,病情也愈重,毒素吸附于细胞表面时,尚可为抗毒素所中和,若已进人细胞内,则不能被抗毒素中和,故临床上强调早期足量应用抗毒素,外毒素与各组织细胞结合后可引起全身性病理变化,其中以心肌,末梢神经较著,心脏早期常扩大,心肌常有混浊肿胀及脂肪变性,以后可有多发性灶性玻璃样变,心肌坏死及单核细胞浸润,传导束也可被累及,最后可有结缔组织增生,偶见心内血栓形成,神经病变多见于周围神经,髓鞘常呈脂肪变性,神经轴亦断裂,感觉神经和运动神经均可受累,但主要为运动神经,第九和第十脑神经最易受累,受损神经很少坏死,因此白喉性麻痹几乎均可恢复,肾脏可呈混浊肿胀及肾小管上皮细胞脱落,肾上腺可有充血:退行性变或出血,肝细胞可脂肪变性,肝小叶可有中央坏死.