|
临床微生态学及其理论基础 |
|
来源： 作者： 发布时间：2007-03-11
|
|
关键词： 微生态学 菌群失调 优势菌 微生境 顶极性菌群 人体菌群
人体内细菌种类繁多，数量巨大，已分离鉴定的细菌就达数百种，此外还有各种不同的亚种和菌株，同时还受到同样复杂、繁多的体内、体外因素的影响，因而人体微生态系统是一个非常复杂的系统，也可以说复杂性是人体菌群或人体微生态系统最基本的特征。那么，复杂的人体菌群在分布、演变及相互作用等等诸方面究竟遵循什么样的规律?菌群的复杂性后面是否隐藏有一定的“秩序”?菌群演变与人体的生理、病理过程有什么联系?如何进行诊断、处理，使菌群向有利于人体的方向演变?这些问题临床上每天都可碰到，常常令临床医师们十分困惑，难于入手，也一直是微生态学者十分关注的问题。
本文作者以微生态学基本理论为指导，对临床上各种微生态异常与菌群失调进行了大量的实际观察、分析，得出了一些带有普遍性的论点，可能有助于我们认识在菌群的复杂性后面隐藏的“秩序”，也有助于临床上对菌群失调进行诊断、处理。谨在此抛砖引玉，供同道们参考。
1 描述菌群的指标
要全面、准确地观察人体菌群的演变过程，首先就需要确定合适的观察指标。本文提出4个描述菌群的指标。总体上看，这4个指标能比较准确地反映出一个菌群的整体特征或整体性质以及相应微生境的特征；这几个指标的变化，还能在一定程度上反映出人体生理机能的变化与体内菌群演变的因果关系，因而与临床联系紧密，非常实用。这几个指标为：菌群密集度、菌群多样性、优势菌和机体反应性。具体检测方法有直接涂片染色观察、半定量培养与菌落计数这三种方法。
1.1 菌群的密集度(Population Density)
指标本(微生境)中细菌分布、排列的密集程度，结合标本来源的微生境容积大小，可以反映出某微生态区域中菌群总生物量的大小。密集度是一个量的概念，菌群分析得出的每克或每毫升标本中的菌落数，实质上就是细菌的密集度。
一般来讲，菌群的密集度主要受两方面因素的影响，一是细菌的生长繁殖，其二是机体对体内菌群持续不断的机械性清除作用，如人体肠内容物的排空、尿液对尿道的冲刷、粘液的分泌流动、粘膜上皮细胞与皮肤角质层的不断脱落、纤毛运动等等，机体正常生理机能不断清出相应部位的细菌。细菌的生长繁殖产生一个增长速率μ，机体的清除作用则产生一个清除速率D，细菌量M与μ、D之间的关系可用下述公式来描述：
当菌群的增长速率大于清除速率D时，细菌密集度将增加，而当清除速率D大于增长速率μ时，菌群的密集度将逐渐降低。如新生儿口腔、肠道的细菌密集度在出生后迅速增加，但腹泻时肠内容物排泻加快、细菌密集度降低，等等。当菌群的增长速率μ与机体对其的清除速率D相等时二者相互抵消，细菌密集度将保持不变，正常人体结肠菌群在相当长的时期内保持稳定，说明各种细菌的生长繁殖速率都相同，都等同于结肠内容物的排泻速率。
菌群中不同细菌的增长速率即使只有细微的差异，在经过足够长的时间后，都会导致菌群内不同细菌比例的改变，最终导致菌群演替；机体对菌群清除速率的改变，同样会导致菌群的改变，这种改变往往更为迅速、更为严重、在临床上也更为常见，很多人体菌群异常，即与此有关。
新侵入人体的细菌在生长增殖前对人体微生境有一个适应期，适应期的长短与可利用营养物的丰富程度有关，可利用营养物越丰富，适应期就越短，表现为菌群增长前的延滞期短， 菌群能迅速进入快速生长繁殖期，这时细菌在人体内定植下来的机率大；如果可利用营养物不足，细菌的适应期就将延长，当延滞期太长时，细菌来不及繁殖就会被清除出人体。进入成年人结肠的细菌即便存活下来，但因受到原籍菌群激烈的营养竞争而使生长前的适应期延长，以至于很少有机会生长繁殖就被排除出人体，因而外源性细菌在结肠内定植下来的机率极小；而有的新生儿出生后仅10余个小时，其口腔菌群就接近成人类型，表明菌群增长前的延滞期短，细菌很快就进入了生长繁殖期。
一般来说，细菌密集度可通过光镜下观察涂片染色标本中的细菌分布、排列来直接进行判断、分级，可满足临床诊断的需要，同时还可判断不同细菌种群间的大致比例。我们将细菌的密集度分为四级：
Ⅰ级(记为“+”)：油镜(放大倍数15×1000)观察每视野平均细菌数1个～9个，经换算标本中的细菌数约为105～6个/ml(G)。
Ⅱ级(记为“++”)：油镜(放大倍数15×1000)观察每视野平均细菌数10个～99个，经换算标本中的细菌数约107～8个/ml(G)。
Ⅲ级(记为“+++”)：油镜下每视野平均细菌数在100个以上光镜下观察细菌满视野，经换算此时标本中的细菌数约为109～10个/ml(G)。
Ⅳ级(记为“++++”)：光镜下观察细菌聚集成团、或密集覆盖粘膜上皮细胞，标本中细菌数在1010个/ml(G)以上。
也可采用菌落计数的方法来检查细菌的密集度，但在得结论时要小心，因为菌群的自然分布排列复杂多样，可以是单个或数个散在排列也可能是以微菌落的方式或菌膜(Biofilm)的方式密集排列，所以平板上的单个菌落既可以自单个细菌生长而来，也可以是由数十、数百甚至上千个细菌组成的微菌落生长而来。有动力的革兰阴性杆菌和无动力的阳性球菌比较，即使细菌个体的绝对数相同，因前者有动力细菌分布较为分散、CFU值高，而后者常积聚生长且很难人为使其分散，故CFU值会相差很远。另外细菌的生长还受培养基营养条件、培养时的气体条件等等的影响，涂片观察到的优势菌因培养条件的限制而不生长的情况就比较常见。基于上述原因，在检查细菌密集度时涂片直接观察是基础，有着细菌培养不能替代的独特价值。
1.2 菌群多样性(Population Diversity)
指某一菌群中所有细菌种类的多少，这也是一个非常重要的指标，但以前一直未受到重视。影响菌群多样性的因素也主要有两方面，一是菌群自身自胎儿出生开始的，从简单到复杂、由低级向高级的逐渐演变过程，导致菌群复杂性和多样性增加；二是微生境参数对菌群的选择压力或限制性微生境参数的作用使菌群多样性增加受到限制。从总体上看，菌群多样性主要反映了菌群所处微生境选择压力的大小。
机体对菌群的机械性清除作用，是最重要的决定菌群多样性的微生境参数之一，清除速率高，将使菌群演化停留在早期较为简单的阶段，不能进一步演进成为复杂的菌群，因而菌群多样性低如上、中段小肠菌群；酸度也是人体某些微生境重要限制性参数，如胃的低酸对胃和上段小肠的菌群都有重要的限制作用，阴道的酸性环境则对维持阴道菌群正常至关重要。机体内限制性微生境参数的改变，将不可避免地导致菌群的改变，这在很多菌群失调或微生态疾病的病理生理机制中都扮演着关键的角色。
一般来说，菌群多样性高、复杂的菌群，生活的微生境选择压力小，不同细菌之间关联度高，细菌间的相互作用在维持菌群稳定方面起着决定性的作用，使菌群具有较强的自身稳定性，能在一定程度上抵抗微环境参数的变化，对外源性细菌也有很强的抗定植作用；菌群多样性低、简单的菌群，一般生活在选择压力大的微生境，菌群内不同细菌之间的相互作用弱、菌群稳定性低，易随某些微环境参数的周期变化而发生周期性的激烈变化，如口腔菌群晨起时的量可比餐后高100倍～1000倍。决定这些部位微生境抗外源性细菌定植的首要因素是机体的防御能力，正常菌群的作用居次要地位甚至没有重要意义。
自然状态下的菌群其细菌密集度与多样性有很强的相关性，密集度高多样性通常也高；抗菌治疗下可以出现由耐药菌组成的密集度高而多样性低的菌群。光镜观察能比较准确地观察到
标本中的优势细菌，可籍此对菌群的多样性进行分级。细菌培养的方法检测菌群多样性的准确性和价值取决于培养方法和培养技术，其中选择性培养的方法对非优势菌也能查出来，但太繁琐、消耗太大，除非有特殊需要，否则意义不大。
根据光镜下观察细菌的形态，我们将菌群的多样性分为四级：
Ⅰ级(记为“+”)：能辨别1～3种细菌；
Ⅱ级(记为“++”)：能辨别4～6种细菌；
Ⅲ级(记为“+++”)：能辨别7～10种细菌；
Ⅳ级(记为“++++”)：能辨别11种以上细菌。
可按照以下方式记录细菌的形态：
以“G”表示革兰染色方法，在G的右上角以小写英文字母表示光镜下观察到的细菌染色和形态，具体为：革兰阳性小球菌，G+c(s)；革兰阳性大球菌，G+c(L)；革兰阳性小杆菌，G+b(s)；革兰阳性大杆菌，G+b(L)；芽孢杆菌，G+sp；革兰阴性短杆菌，G-b(s)；革兰阴性长杆菌，G-b(L)；革兰阴性弧形菌，G-v；革兰阴性梭形菌，G-f；酵母样真菌，G+Y。
再在G的右下角以阿拉伯数字表示同一大类但形态不同的细菌，如两种阴性球菌则分别记为G+c1、G+c2，等等。
非选择性细菌培养，通常只能检查出比较优势的细菌，选择性培养方法则只能检查出目标细菌，总的说来，培养的方法检查菌群多样性不如涂片染色镜检来得便捷而可靠。
1.3 优势菌(Predominating Population)
指菌群中生物量或种群密集度大的细菌，在很大程度上影响着整个菌群的功能及其对宿主的生理病理意义。
优势菌也与微生境的特征密切相关，以厌氧菌为优势菌的菌群，一般生存在清除速率较低的微生境，且菌群密集度、多样性也高；而以兼性/需氧菌为优势菌的菌群，一般生活在清除速率高的微生境，其菌群密集度较低、菌群多样性较低。由于菌群密集度低，这样的细菌有时很难称得上是“优势菌”；在酸性微生境中，耐酸、产酸的细菌成为优势菌。微生境的改变，可使优势菌发生替换，如便秘时大便优势菌群主要是革兰阴性厌氧菌，慢性腹泻时常见革兰阳性杆菌为优势菌，而在严重急性腹泻时大便中的优势菌为致病性细菌或某些兼性/需氧菌群。
抗菌药物是除机体内环境因素以外最常见、对人体菌群影响最大的作用因子，它直接抑制、杀灭敏感细菌，造成菌群的彻底破坏，或使菌群中的优势菌发生转换。康白教授等曾根据人体菌群在抗生素作用下发生异常的严重程度与自我恢复能力，将人体菌群失调分为三度，分别为可逆性的、无临床症状的I度菌群失调，不可逆的、有慢性临床症状的Ⅱ度菌群失调，和严重的、以急性临床病症为主的Ⅲ度菌群失调，可较好地衡量、评价抗生素对人体菌群的破坏程度。
正常生理微生境里的密集度高的优势菌与非优势菌比较，一般而言，前者具有较为重要的生理作用，而后者则具有较为重要的病理意义，如医院感染通常因人体微生态失调、体内非优势菌过度生长引起，了解、掌握优势菌与非优势菌转化的条件，对于感染的防治具有重要的现实意义。
优势菌可通过光镜观察与细菌培养的方法来进行检测，因光镜观察的方法不能准确鉴定细菌种类，所以这是细菌培养方法最能发挥作用的地方；其中，采用的培养条件和技术要确保标本中所有的细菌都能生长良好，这是关键。比较好的方法是选用两种或多种非选择性培养基平皿，每种平皿定量或半定量接种三个，分别在有氧、厌氧和微需氧的条件下培养；观察菌落生长最多的平皿，并从最末一个划线区倒向计数最末十个菌落，观察这十个菌落的特征并做涂片染色观察，与标本的涂片观察结果比较，即可准确诊断标本中的优势菌，临床上通常只需分纯、鉴定其中最多的2株～3株菌即可。
用选择性培养基培养出来的细菌种类，很多不是真正的优势菌。因此除非有特殊目的和要求，如分离致病性细菌等，我们不愿采用连续稀释、接种选择性培养基平皿培养、菌落计数的方法来做“菌群分析”，这种结果并不准确。
1.4 机体反应性
局部有无炎症，观察指标有无白细胞、 脓细胞渗出，以及有无吞噬现象等，可在一定程度上反映出菌群的致病性。
上述前三个指标通常就可反映出某一菌群及其微生境的总体特征，第四个指标主要反映菌群的致病性或机体对菌群的炎性反应。描述任何一个菌群，至少都应包括上述四个指标，在这四个指标的基础上，根据菌群的特征性细菌(包括致病性细菌)、微生境特征、生理代谢特点、在人体内的分布、对人体生命活动的影响等等，可进一步对特定菌群进行界定、分型。
2 人体菌群分类
根据密集度、多样性、优势菌及机体反应性四个指标，可将人体内所有菌群分为四大类：
2.1 前驱性菌群(Pioneer bacterial community)
指进入(或侵入)无菌微生境的菌群，其中的细菌称为前驱菌。有两类重要前驱性菌群，一类是胎儿出生后最先在其体内定植的菌群，如新生儿出生后48小时的肠道菌群，由大肠杆菌、肠球菌、葡萄球菌等组成，其中大肠杆菌是优势菌；另一类是感染性菌群，如侵入粘膜下层、血液等无菌组织或器官的致病菌、条件致病菌等。
前驱性菌群的细菌密集度低于“++”，菌群多样性也在“++”以下，优势菌不定，机体反应性不定。
前驱性菌群通常是过渡性菌群，在演替过程中将被其它菌群取代，如新生儿一周后双歧杆菌数量大量增加，取代大肠杆菌成为新的优势菌，大肠菌演替成为厌氧发酵型菌群；侵入人体无菌部位的肠道杆菌、葡萄球菌、肠球菌等兼性需氧菌可在人体的无菌组织内形成微小感染灶，随之可继发厌氧菌侵入，并形成以厌氧菌为主的混合菌群，导致脓性感染灶形成。
若人体菌群因抗生素而严重破坏，停药后甚或用药过程中也有一个菌群的演替过程，这时的细菌相当于前驱菌，通常都是一些耐药性较强的条件致病性细菌，且很可能引起二重感染，这在院内感染的发生发展中有很重要的临床意义。
2.2 边际性菌群(Marginal bacterial community)
指主要由兼性细菌或需氧细菌组成的菌群，因这种菌群通常处于人体菌群演替的过渡性阶段，故称其为边际性菌群，也可叫做兼性??需氧性菌群。它具有以下特征：(1)总生物量较低(106～8CFU/ml)，细菌密集度+～++；细菌种类较少、多样性+～++；优势菌主要为需氧/兼性菌；(2)稳定性较低，其生物量、多样性和细菌种类等易受到机体内外因素的影响而发生剧烈变化。如口咽部菌群的生物量晨起时最高、餐后最低，二者可相差100倍，随人正常生活节奏呈周期性改变。(3)边际性菌群通常定植于人体机械性清除作用强、物质流动速率高的部位、包括小肠、口咽部、前尿道等。
边际性菌群的形成与维持，主要与人体正常生理机能如上皮细胞的脱落、粘液的分泌与流动、空腔脏器内容物的流动等所产生的、对菌群较高的机械性清除速率相关。清除速率的变化对菌群的生物量、菌群多样性等等具有重大影响；而不同细菌间的相互作用和关联强度相对较弱，原籍菌群对外来细菌的拮抗作用不如结肠菌群那么重要、突出。
人体最重要的边际性菌群有下面两个：
口咽部菌群：由甲型链球菌、奈瑟菌、口腔粘球菌、棒状杆菌、葡萄球菌、嗜血杆菌等组成。其中甲型链球菌的定植部位是粘膜上皮细胞、牙齿等，而其它细菌的定植部位尚不完全清楚。在口咽部菌群中，甲型链球菌被公认为是最重要的代表性种群和主要的拮抗致病菌、条件致病菌的细菌。
小肠腔内菌群：以大肠埃希菌、肠球菌为主，加上更少量的其它肠杆菌科细菌和来自唾液的口腔菌群等。
2.3 顶极性菌群(Climax bacterial community)
顶极性菌群是人体内最重要的菌群之一，主要由厌氧菌组成，在人体菌群演替过程中处于晚期“顶峰”阶段，故称为顶极性菌群，也可以叫做厌氧性菌群。它具有以下特点：(1)菌群生物量大，细菌密集度在?或以上，可接近其微生境的容量极限，达1012～13CFU／g；菌群多样性高、在?以上，优势细菌为专性厌氧菌。(2)顶极性菌群定植的微生境流动性低、机械性清除速率低， 因而菌群有充足的演替时间，最终形成以厌氧菌为主的菌群。(3)顶极性菌群对人体宿主生理影响大，很多已知的人体微生物相关特征(MAC)主要与顶极性菌群，尤其是结肠菌群有关，后者是最为典型的顶极性菌群。
在顶极性菌群中，细菌间相互关系、相互作用极为密切，使菌群具有较强的抗御外界干扰、包括拮抗外源性细菌定植的能力(定抗能力)，这是顶极性菌群自稳定机制之一。常见顶极性菌群有：
结肠菌群：由数十种、数百种细菌组成，其中最优势的细菌有十余种，均为专性厌氧菌，包括双歧杆菌、优杆菌、类杆菌、消化球菌、韦荣球菌等等。兼性需氧菌的生物量较少，仅为厌氧菌的1/100左右，但对维持整个菌群的稳定却是必不可少的。
牙周袋菌群：也是比较重要的顶极性菌群，以类杆菌等厌氧菌为主。
正常人体菌群绝大多数是第二和第三种，根据其特征性细菌、微生境特征、生理代谢特点、在人体内的分布、对人体生命活动的影响等等，各自又可进一步细分为不同类型，其中比较特殊而又很重要的有阴道菌群与胃内菌群。
2.4 特殊环境菌群
阴道菌群：正常阴道菌群从其生物量和种群多样性来看，属于边际型菌群。其生活环境是一个很特殊的微生境，一是流动性较低，二是阴道上皮细胞含有丰富的糖原，因而在阴道最终形成了以乳酸杆菌为优势菌的产酸、耐酸菌群。
胃内菌群：胃腔是一个极端微生境，胃粘膜壁细胞分泌酸，使胃内酸度极高，空腹时胃液pH仅为1～2，这样的微环境里细菌不但不能生长繁殖，而且绝大多数对酸耐受程度低的细菌均被杀死，但有少数耐酸的细菌和真菌可存活、定植。胃内低酸环境对保持小肠的“清洁”、使小肠菌群维持在边际性菌群的状态也具有重要意义。
3 人体菌群的演变
3.1 人体菌群演变的基本动力学过程
一般来讲，人体内各粘膜、皮肤的菌群自胎儿出生，即开始了从无到有、从低级到高级的演化进程，先是前驱性菌群定植，然后逐渐演替为边际性菌群，再进一步演替为顶极性菌群，这是人体内菌群总的自然演替方向。
另一方面，人体的正常生理机能对粘膜、皮肤部位的菌群持续不断的机械性清除作用和人体内环境保持稳定，对菌群的自然演替过程均产生对抗作用，尤其是前者使人体微生态系统具有连续流动培养系统的本质特点，清除速率的高低不同，就决定了菌群的演替是停滞在边际性菌群的阶段，或能进一步发展为顶极性菌群。因而人体各粘膜、皮肤部位菌群的演替过程和细菌种类、数量的变化，均显著地受到清除速率的制约。
上述两方面因素相互对抗、相互作用，就构成了人体菌群演变的基本动力学过程。
当人体生命过程处于正常状态时，各种人体内微环境参数，包括机械性清除速率在内，稳定在正常范围内，与此相对应，人体内正常菌群也保持稳定并维持相应的菌群类型；一旦机械性清除速率或其它微生境参数的变化超出正常范围，就将立即导致菌群发生相应演变。
3.2 人体菌群异常演变类型
当体内、外各种因素的影响超出了一定限度时，就会使人体菌群发生演变，一般来讲主要有以下几种主要类型或演变方向。
3.2.1 菌群过度生长
主要发生于边际性菌群，当机体清除速率降低时菌群过度生长并向顶极性菌群方向演化，因过度生长和程度不同可形成多种异常菌群；主要见于口咽部菌群、小肠菌群与阴道菌群，具有重要临床意义，与院内下呼吸道感染、肠源性感染等等密切相关，也是多种多微生物病(Polymicrobial Diseases)的特征。顶极性菌群不会发生这种异常，因它本身的生物量已接近其微生境空间的极限容量。
3.2.2 菌群减弱
主要发生于顶极性菌群及边际性菌群，当机体清除速率加快时菌群排出增加使菌群向边际性菌群、前驱性菌群方向演化，如绝经后妇女阴道菌群生长不良较为常见，原有的乳酸杆菌以及其它细菌均极少，甚至缺乏，某些急慢性上呼吸道感染病人口咽部粘膜菌群减少甚至缺乏，以及严重腹泻时结肠厌氧菌显著减少等等。
抗生素抑制敏感细菌生长使菌群增长速率减缓甚至为零，也导致菌群减弱，严重时可继发耐药菌定植与危及生命的二重感染，这种类型的菌群异常相当于康白教授等提出的Ⅲ度菌群失调；但长时间接触抗菌物质菌群会获得耐药性并可能恢复原始的菌群类型。
3.2.3 优势细菌转换
当机体的清除速率基本保持在正常范围时，菌群的密集度和多样性可维持原有水平，此时菌群的异常主要表现为菌群中优势细菌转换，可见于一些慢性微生态失调，如上呼吸道、沁尿生殖道等慢性炎症和某些慢性腹泻。
抗生素是使菌群优势细菌转换最重要的外源性因素，菌群优势细菌转换，相当于康白教授等提出的Ⅰ度和Ⅱ度菌群失调。
3.2.4 附加菌群
因人体生理、解剖异常而形成病理性微生境，出现相应菌群生长，可称之为附加菌群，如支气管扩张时的感染菌群。
3.2.5 抗生素相关性菌群
抗生素对细菌有强大的抑制或杀灭作用，在消灭病原体的同时，也对人体正常菌群产生作用。因抗生素种类繁多，其抗菌谱、抗菌活性、在人体内的分布、给药途径等各不相同，因而人体菌群在各种抗生素作用下的具体变化非常复杂。
在广谱、活性强的抗生素作用下，菌群总的演变趋势是菌群多样性降低、总生物量减少，菌群向边际性菌群或前驱性菌群演变，同时伴有耐药细菌、真菌生长成为优势细菌。而因机体清除速率加快导致的菌群减弱不伴有真菌增长，这是二者的重要区别之一。在极端情况下，广谱、高效抗生素治疗使体内某一局部菌群(局部用药)或人体所有菌群(全身用药)遭受毁灭性破坏，绝大多数细菌均灭绝、消亡，人体“无菌化”。这种状态对耐药性病菌的抵抗力极低，对耐药菌感染高度易感。
而窄谱抗生素对菌群整体影响程度有限，多导致优势细菌转换，形成Ⅰ度或Ⅱ度菌群失调。
4 临床常见菌群失调
4.1 口咽部(口腔粘膜)菌群失调
口咽部菌群属边际性菌群，如前述。其异常改变主要有两种类型：
4.1.1 口咽部(口腔)细菌过度生长
病因：口咽部(口腔)菌群的清除速率因唾液分泌减少、衰老的粘膜上皮细胞脱落清除减缓等等而降低。主要见于昏迷、气管插管、禁食禁饮、口腔干燥综合征等患者。
菌群特点：由正常时的边际性菌群向顶极性菌群方向演化，菌群的总生物量和多样性增加；除常居菌如甲型链球菌、奈瑟菌、葡萄球菌等增长外，革兰阴性杆菌也定植并大量增长；唾液pH下降，可低于6.0甚至更低；严重时厌氧菌、真菌也大量增殖。
在临床上，上述菌群演化常因受到抗生素的作用而变得很复杂，其中耐药性强的革兰阴性杆菌和真菌的定植、过度生长通常会更加突出。
意义：口咽部革兰阴性杆菌定植，因被公认为医院内下呼吸道感染的主要来源而受到高度重视，然而更为本质的问题其实是口咽部(口腔)细菌过度生长。
对口咽部(口腔)细菌过度生长的处理，一是强化口腔清洁护理，以部分替代丧失了的机体清除机能；其二口腔、口咽部脱污染或选择性脱污染，即口腔、口咽部粘膜局部用抗菌药物，抑制细菌尤其是革兰阴性杆菌、真菌的生长。
4.1.2 口咽部(口腔)菌群减弱
病因：一是抗菌治疗，以β-内酰氨酶类抗生素、大环内酯类抗生素作用最强，而胺基糖甙类抗生素作用较弱；二是炎症，如急慢性咽炎时我们观察到上皮细胞脱落增加(清除速率增加)。
菌群特点：细菌总量减少，尤其是粘膜上皮细胞表面的革兰阳性球菌(多为甲型链球菌)微菌落减少或消失，易于观察；细菌培养可见口咽部常居细菌种类减少(多样性减少)，有时可培养出革兰阴性杆菌，但其量一般不会很多，与口咽部细菌过度生长时的情况不一样。
意义：无论何种原因导致口咽部正常菌群减少，对人体来讲都意味着相应功能的缺陷。其后果之一，是β-链球菌等咽部、扁桃腺感染菌有较多的机会定植下来，形成反复发作的慢性感染。
对口咽部细菌减少的处理，是恢复其正常菌群，美国、瑞典都有使用α-链球菌活菌制品来预防、控制呼吸道感染的报导。
4.2 胃内菌群过度生长
胃内细菌数很低，其异常变化就是增多，而不会有细菌减弱。
病因：一是胃内酸度降低，正常空腹时胃液pH1～2，是一个极端酸性的微生境，当这种酸度降低，胃液pH升高至4.0左右时，胃内细菌数可增加102～104倍，常见于胃大部切除、萎缩性胃炎和服用抗酸药的病人；其二是因幽门梗阻而导致胃排空障碍、胃内容物滞留。
菌群特点：细菌数增长102～104倍，因酸度降低造成的胃内细菌过度生长主要是唾液菌群(口咽部菌群)；幽门梗阻时则耐酸的乳酸菌、真菌等增多更为显著。
意义：胃内细菌可逆行至口咽部，并成为院内肺炎感染菌的重要来源，见于为预防消化道应激性溃疡和出血而接受抗酸药物的重症患者、以及萎缩性胃炎患者和高龄患者；胃内细菌数增高还使进入小肠的细菌增多，导致小肠的细菌生长过度并产生相应疾病。
对胃内细菌过度生长，应尽量去除其病因，再配合适当抗菌药物治疗。
4.3 小肠细菌过度生长
小肠的菌群异常也主要是生长过度。
病因：一是胃内细菌生长过度，如前述；其二是小肠运动排空障碍，对菌群的清除速率降低，见于各种原因造成的小肠梗阻、肠麻痹患者。
菌群特点：细菌数增长102～104倍，有两种类型，即咽菌群型和结肠菌群型，后者过度生长的程度更严重、危害更大。
意义：小肠细菌生长过度的后果一是破坏消化酶和分解胆汁酸，造成消化不良；二是产生大量有害代谢产物，吸收后引起机体出现慢性毒性反应；第三，肠原性内毒素在重肝、急性坏死性胰腺炎等疾病的病理生理过程中有重要意义。
对小肠细菌生长过度的处理，主要是在尽量去除病因的基础上，采取三个办法：一是用抗菌药物抑制细菌生长；其二是促进肠内容排空，如华西医大对重症胰腺炎合并的急性肠麻痹用中药大承气汤灌胃、排空肠道，能显著降低血内毒素水平，阻断胰腺坏死的病理生理过程，取得良好临床疗效；三是使用乳酸杆菌类活菌制品如“丽珠肠乐”等，拮抗不良菌群的生长。
4.4 结肠菌群失调
结肠的菌群是顶极性菌群，失调时与小肠相反，主要是在不利因素作用下菌群减弱向边际性菌群转化，以及发生“菌群飘移”，但不会有过度生长的问题。
4.4.1 结肠细菌减弱
病因：主要是急性腹泻性疾病、热带斯普鲁和抗菌治疗。
菌群特点：共同特点是总菌量减少和多样性减低。严重的急性腹泻菌群以兼性菌为多，有的涂片看起来象纯培养；热带斯普鲁慢性腹泻的大便菌群也以兼性需氧为主；如果大便检查有真菌存在、增多，提示菌群减弱的原因是抗菌治疗，腹泻引起的菌群生长不良一般不会有真菌的生长；大便有白细胞或脓球则提示致病性强的细菌感染。
意义：抗生素引起的菌群减弱常常同时伴有耐药菌生长过度，如艰难梭菌、真菌、葡萄球菌等条件致病菌可生长过度并产毒素，引起抗生素相关性腹泻、伪膜性肠炎及其它临床病症。
无论大便有无白细胞、脓球，均可用乳酸杆菌、双歧杆菌等活菌制剂来调整菌群，但一般来讲，有炎症时应先用敏感的抗生素进行治疗。
4.4.2 结肠发酵型菌群
病因：一是对食物中的碳水化合物吸收不良，见于肝胆胰和肠道本身的疾病、小肠细菌生长过度等；其二是肠蠕动过快没有足够时间消化食物，如肠道慢性炎症、肠易激综合征。
菌群特点：总菌量无减少，但多样性降低，菌群以革兰阳性杆菌为主，可合并有真菌，大便pH在6以下，化学染色可观察到大量脂肪球或淀粉颗粒。若查见白细胞，提示有炎症反应。
意义：至少1/3以上的慢性腹泻病人其大便菌群为发酵型菌群，有的可同时有炎症存在。
给予“多酶片”、“丽珠肠乐”常可显著改善大便性状，使病情得到满意控制；必要时还可给予普鲁苯辛等药物减缓肠蠕动。
4.4.3 结肠腐败型菌群
病因：主要见于蛋白质消化不良和便秘者。
菌群特点：总菌量无减少，但菌群以革兰阴性厌氧菌为主。
意义：腐败型菌群对人体的危害较发酵型菌群更甚，可引起所谓慢性结肠中毒综合症，以及使肠道中致癌物质的产生、激活增加等。
调整饮食和给予乳酸杆菌、双歧杆菌等活菌制品以及促进肠蠕动的药物可有效改善菌群。
4.5 阴道菌群失调
阴道正常菌群是以乳酸杆菌为优势种群的边际性菌群，其异常变化主要是因细菌过度生长而向顶极性菌群方向演化。
4.5.1 阴道细菌过度生长
病因：比较复杂，主要与性激素水平、性生活过度、安宫内节育器以及抗菌治疗扰乱阴道正常菌群等有关。
菌群特点：总菌量增加102～104倍，细菌种类增加、复杂，以厌氧菌为主，优势菌因病情的轻重不同而不同，轻者以阳性球菌、阴性球菌(韦荣球菌)为主，重者见大量阴性杆菌、阴性动弯杆菌；阴道酸度减弱，pH升至4.6至5.4甚至更高；阴道分泌物中可有白细胞(阴道炎)，或无白细胞(细菌性阴道病)。
意义：阴道细菌生长过度在临床上有很重要的意义，除了本身就引起一系列临床病征以外，还与产科异常包括流产、早产、胎儿宫内发育迟缓、产褥感染等有密切关系，也是盆腔感染、尿路感染的感染菌来源之一。
对阴道细菌生长过度，目前国际上用得最多的治疗方法和药物是阴道局部给灭滴灵制剂和氯林可霉素制剂；但新的治疗方法如用乳酸杆菌制剂等可望在以后成为首选治疗方法。
4.5.2 阴道菌群减弱
病因：主要见于阴道冲洗、使用抗生素的病人与绝经后妇女。
菌群特点：细菌量减少，多样性减低；阴道pH升高；优势菌则因病人不同而不同。
停止冲洗与抗菌治疗后多数病人可恢复正常，必要时给予乳酸杆菌制剂治疗；绝经后妇女可使用雌激素替代治疗。
5 微生态诊断
5.1 临床微生物诊断新观念
随着60、70年代感染症面貌的变迁而变迁。
5.1.1 传染病(Communicable Diseases)：
由病原菌感染引起，分离、检定出病原菌即确诊；
5.1.2 感染症(Infections Diseases)：
条件致病菌感染为主，细菌学诊断；
5.1.3 多微生物疾病(Polymicrobial Diseases)：
细菌过度生长，菌群诊断。
5.2 细菌学诊断
临床上经常需要判断分离到的条件致病菌株的致病意义。
5.2.1 涂片观察有无炎症反应：
A.有无炎症细胞；
B.炎症细胞有无吞噬细菌。
5.2.2 涂片观察细菌种类、有无荚膜。
5.2.3 细菌培养：
A.是否为优势菌；
B.细菌密集度；
C.是否持续存在。
5.2.4 涂片、培养结果与临床表现的关系：
A.是否与临床转归一致；
B.是否与抗生素有关。
5.3 微生态学诊断：菌群检测
5.3.1 目标:
A.确定菌群类型；
B.确定菌群中的优势菌；
C.特殊细菌(如病原菌)的检验。
5.3.2 方法：
5.3.2.1 涂片、染色或不染色、镜检：
A.了解细菌密集度(菌群生物量)、多样性、优势的种类；
B.观察自然状态下细菌间的空间关系、与粘膜上皮细胞间的关系；
C.是否有宿主炎性反应、有无吞噬现象、是否为感染的原因菌。
5.3.2.2 培养：
A.致病菌分离、检定：使用选择性培养基平皿。
B.优势菌的检定：所有细菌都能生长良好的培养条件和技术，是关键。使用非选择性培养基平皿、划线接种；厌氧培养、二氧化碳培养、需氧培养。
5.3.2.3 功能检测：
测定细菌的酶、代谢产物等，对菌群及其功能状态进行诊断、评价。
5.2.2.4 微生境参数测定：如pH、营养物浓度等。
6 微生态防治
6.1 感染症防治的发展方向
6.1.1 “无菌人技术”：
A.用抗生素与其它抗菌药物杀灭人体内一切微生物；
B.用隔离罩、层流室等“无菌饲养”技术维持人体的“无菌”状态。
6.1.2 “无有害细菌技术”：用抗生素进行“选择性脱污染”或“选择性微生物调节”，抑制、消灭人体内有害细菌，同时配合环境控制阻断有害菌再感染。
6.1.3 微生态防治途径：通过维护和建立生理性菌群，来对人体内有害细菌进行控制。
上述途径相辅相成，共同发挥作用。
6.2 微生态防治技术发展前景
由于无菌化技术已登峰造极，因而微生态防治技术将是今后感染防治的重点方向，且将超越感染症的范畴，在多微生物疾病等疾病的治疗、控制中发挥主导作用。
此外，当“无菌人”或“无有害细菌人”脱离无菌环境时，对生理性菌群的需要是显而易见的。
6.3 微生态防治技术要点
微生态防治是指采用综合性手段，通过促进生理性菌群的恢复、建立和稳定，来实现对有害细菌的控制。具体包括以下方法和途径：
6.3.1 微生境调控→控制菌群演变方向
A.保持和/或改变机械作用；
B.化学因子调节；
C.改变细菌的能量和营养来源；
D.其它。
6.3.2 微生态制品
A.补充、恢复生理性细菌→减少和消灭“空白”生态位；
B.替代治疗。
6.3.3 抗菌药物：抗菌药物使用得当，可成为我们影响菌群的有效而直接的手段，但单纯抗菌治疗而微生境和生理菌群未恢复，则抗菌治疗的效果不能持久。
|
| |
|
[ 收藏]
[ 推荐]
[ 评论(0条)]
[返回顶部] [打印本页]
[关闭窗口] |
|
|
| |
|
|
|
