肺炎的原因
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025
社区获得性肺炎
目前已描述了数十种能够引起社区获得性肺炎的微生物。主要包括以下细菌病原体:
所列病原体约占社区获得性肺炎病例的70%-80%,其中肺炎球菌仍占主导地位,占社区获得性肺炎患者感染的30%-50%。
肺炎球菌是一种革兰氏阳性菌(双球菌),其荚膜被多糖荚膜包裹,阻止其被巨噬细胞调理及随后的吞噬作用。在相当一部分人群中,肺炎球菌是上呼吸道正常菌群的组成部分之一。成人中无症状肺炎球菌携带者的发生率高达2.5%,在学校和幼儿园儿童中则高达56%。肺炎球菌可通过肺炎患者和细菌携带者的飞沫传播。
肺炎球菌性肺炎的爆发多发生在冬季和人群密集的场所(幼儿园、寄宿学校、监狱、军营等)。患有内脏器官疾病的老年人感染肺炎球菌性肺炎的风险最高。
约5-10%的成人社区获得性肺炎是由革兰氏阴性流感嗜血杆菌引起的,尤其常见于吸烟者和慢性阻塞性支气管炎患者。在6个月至5岁的儿童中,流感嗜血杆菌引起的社区获得性肺炎的发病率高达15-20%甚至更高。流感嗜血杆菌通过空气飞沫传播。与肺炎球菌类似,流感嗜血杆菌通常是鼻咽部正常菌群的一部分。无症状携带者的发病率差异很大,可达50-70%。
莫拉菌(卡他莫拉菌)是一种革兰氏阴性球杆菌,是社区获得性肺炎的一种相对罕见的病原体(占1-2%),主要见于伴有慢性阻塞性支气管炎的患者。莫拉菌也常见于口腔和鼻咽部。该病原体的一个显著特征是,由于其活跃地产生β-内酰胺酶,因此存在大量对β-内酰胺酶抗生素耐药的菌株。
近年来,支原体、衣原体、军团菌等所谓“非典型”病原体的流行病学意义显著增强。作为细胞内病原体,它们能够在大型生物体的细胞内复制,并对抗菌药物保持较高的耐药性。
支原体感染最常导致居住在隔离或部分隔离社区(幼儿园、学校、部队等)的儿童、青少年和年轻人(35岁以下)发生社区获得性肺炎。支原体肺炎在所有社区获得性肺炎病例中所占比例可达20-30%甚至更高,这常常导致这些有组织的社区出现支原体感染流行。在老年人群体中,支原体导致社区获得性肺炎的几率较低(1-9%)。
支原体的两个生物学特性具有实际意义,解释了这种感染对某些抗菌药物的抵抗力以及支原体在人体内长期存在的原因:
- 支原体缺乏坚硬的外细胞膜,而青霉素和其他β-内酰胺类抗生素主要针对该细胞膜。
- 支原体能够牢固地结合在受感染细胞的膜上,从而“避免”被大型生物体的天然防御细胞(巨噬细胞)吞噬和破坏。
- 在大型生物体的细胞内,支原体能够复制(繁殖)。
衣原体也属于一些“非典型”细胞内病原体。
在成人中,衣原体约占社区获得性肺炎的10-12%,通常为中度或重度。年轻人更容易感染衣原体肺炎。衣原体通过空气飞沫传播给人类,这些微生物不太可能在上呼吸道无症状定植。衣原体进入人体并渗透到细胞内,在细胞内形成细胞质内含体——即所谓的原核小体和网状小体。后者的细胞内繁殖周期将持续40-72小时,之后宿主细胞破裂。
进入细胞间隙的衣原体能够感染新细胞,导致大生物体细胞逐渐受损,并引发相应的组织和器官炎症反应。衣原体也可能长期存在于细胞内,但暂时不伴有疾病的临床表现。
衣原体肺炎的一种特殊类型是鹦鹉热衣原体引起的鸟疫(鹦鹉热),该病通过与受感染的鸟类接触传播给人类。鸟疫肺炎的发病率不超过1-3%。
军团菌在2-8%的社区获得性肺炎病例中起着重要作用。军团菌是一种需氧革兰氏阴性杆菌,被归类为“非典型”细胞内病原体。它们进入人体后,会渗透到细胞内并迅速繁殖,主要存在于肺泡巨噬细胞、多形核中性粒细胞和血液单核细胞中。与支原体一样,在大型生物体细胞内存活的军团菌对β-内酰胺类抗生素具有耐药性,并且无法被吞噬。
在自然条件下,军团菌常见于淡水水体,但它们也能够在人工水系统中定植——空调、水管、压缩机和淋浴器,以及各种工业和家用气雾剂系统,甚至包括用于治疗支气管阻塞综合征患者的医用固定式气雾剂装置。这种感染通常通过空气飞沫传播,但几乎不可能直接由病人感染,因为传播感染需要细小的气雾剂。
军团菌肺炎最常感染中老年人,尤其是在患有其他并发症和高危因素的情况下,通常会导致严重的肺炎,而β-内酰胺类抗生素难以有效治疗。军团菌肺炎是第二大死因(仅次于肺炎球菌肺炎)。在没有其他并发症的儿童和青少年中,军团菌肺炎相当罕见。
社区获得性肺炎最常见的病原体是肺炎球菌。肺炎球菌、流感嗜血杆菌和莫拉菌是上呼吸道的正常菌群,导致无症状细菌携带者出现的频率相当高。
“非典型”病原体(支原体、衣原体和军团菌)是细胞内病原体,不属于口腔和鼻咽部的正常微生物群落。尽管它们感染大型生物体后,能够在细胞内长期存活,并对抗菌疗法保持较高的耐药性。支原体和衣原体最常引起年轻人肺炎,而军团菌最常引起中老年患者肺炎。社区获得性肺炎的暴发最常发生在隔离或部分隔离的人群中。
上述病原体是社区获得性肺炎最常见的病因。少数情况下(占5-15%),肠杆菌科的一些革兰氏阴性菌、金黄色葡萄球菌、厌氧菌、铜绿假单胞菌等也是病因。这些病原体在老年人群和合并慢性内脏疾病的人群中,在社区获得性肺炎病因学中的作用更为显著。
金黄色葡萄球菌是一种相对罕见的社区获得性肺炎病原体(约3-5%),但它引起的肺炎病情严重,容易破坏肺组织。金黄色葡萄球菌是一种革兰氏阳性球菌,呈葡萄串状聚集。葡萄球菌感染在冬季更为常见,40-50%的病例与病毒感染(急性呼吸道感染、流感)有关。老年患者、吸毒者、囊性纤维化患者以及合并慢性疾病的患者更容易感染葡萄球菌性肺炎。
肠杆菌科的革兰氏阴性肠道细菌(克雷伯氏菌和大肠杆菌)毒性极强,可导致严重疾病,死亡率高达20-30%。已知革兰氏阴性肠道细菌也存在于上呼吸道的正常菌群中,并且其存在率会随着年龄增长而增加。由肠道细菌引起的社区获得性肺炎通常发生于老年人、体弱患者、疗养院患者以及患有严重合并肺病和心脏疾病(慢性阻塞性肺病、慢性心力衰竭等)的患者。
肺炎克雷伯菌常常导致患有慢性酒精中毒的男性患上肺炎。
大肠杆菌最常感染肺组织,由位于胃肠道、泌尿系统等处的肺外病灶经血源播散至肺组织。诱发因素还包括糖尿病、肾衰竭、慢性心力衰竭等。
厌氧菌(梭杆菌属、拟杆菌属、消化链球菌属等)也是上呼吸道的正常菌群。这些病原体引起的肺炎,是由于患有神经系统疾病、伴有意识障碍和吞咽障碍的患者,以及酗酒、吸毒、滥用安眠药或镇静剂的患者,吸入大量上呼吸道内容物而发生的。如果这些患者患有龋齿或牙周疾病,则会显著增加吸入大量厌氧菌并发生吸入性肺炎的风险。
铜绿假单胞菌很少引起社区获得性肺炎。该感染可通过吸入和血源性传播。通常,铜绿假单胞菌引起的医院获得性肺炎发生在支气管扩张、囊性纤维化患者以及接受皮质类固醇治疗的患者中。铜绿假单胞菌引起的肺炎病程严重,死亡率高。
因此,社区获得性肺炎发生的具体临床和流行病学情况——患者的年龄、伴随疾病的存在和一些风险因素(酗酒、吸烟、吸毒成瘾)在很大程度上决定了在特定情况下哪种病原体是社区获得性肺炎的原因。
根据临床和流行病学情况以及存在的风险因素,确定社区获得性肺炎最可能的病原体
临床和流行病学情况及风险因素 |
最可能的病原体 |
6个月至6岁的儿童 |
肺炎球菌、葡萄球菌、流感嗜血杆菌、莫拉菌、呼吸道病毒、支原体 |
7至15岁的儿童 |
肺炎球菌、流感嗜血杆菌、莫拉氏菌、呼吸道病毒、支原体、衣原体 |
年龄16至25岁 |
支原体、衣原体、肺炎球菌 |
年龄超过60岁 |
肺炎球菌、流感嗜血杆菌、革兰氏阴性肠道细菌 |
一年中的冬季,身处孤立的群体中 | 肺炎球菌 |
流感流行期间肺炎爆发 |
肺炎球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、病毒-细菌共生 |
军队爆发肺炎 |
肺炎球菌、衣原体、腺病毒、支原体、病毒-细菌共生 |
收容所和监狱爆发肺炎 |
肺炎球菌、结核分枝杆菌 |
养老院爆发肺炎疫情 | 衣原体、肺炎球菌、甲型流感病毒、病毒-细菌关联 |
疗养院患者(散发性肺炎病例) | 肺炎球菌、克雷伯氏菌、大肠杆菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、厌氧菌、衣原体。 |
最近入住使用空调和封闭式供水系统的酒店 | 军团菌 |
吸烟、患有 COPD | 肺炎球菌。流感嗜血杆菌。支原体。军团菌。 |
存在气道阻塞 | 厌氧菌、肺炎球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌 |
支气管扩张和囊性纤维化 | 铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌 |
酗酒 | 肺炎球菌、克雷伯氏菌、金黄色葡萄球菌、厌氧菌 |
静脉注射毒品 | 金黄色葡萄球菌、厌氧菌、结核分枝杆菌、肺炎球菌 |
过去 3 个月内接受过抗菌治疗 | 耐青霉素肺炎球菌菌株、铜绿假单胞菌 |
最近与鸟类的接触 | 鹦鹉热衣原体 |
近期与猫、牛、羊、山羊接触 | 伯纳特衣原体 |
糖尿病、糖尿病酮症酸中毒 | 肺炎球菌、金黄色葡萄球菌 |
牙周病、龋齿 | 厌氧菌 |
吸入风险增加(中风、神经系统疾病、意识受损等) |
厌氧菌 |
注:* - 呼吸道病毒:PC、流感、副流感病毒、腺病毒、肠道病毒。
尽管存在不确定性,但表中提供的数据可能有助于选择初始经验性病因治疗,以及选择验证肺炎病原体所需的最佳诊断测试。
需要补充的是,社区获得性肺炎的病因与病情严重程度之间也存在一定的相互依赖关系。
在严重社区获得性肺炎患者中,最常见的病原体是:
- 肺炎球菌,
- 金黄色葡萄球菌,
- 军团菌,
- 克雷伯氏菌。
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医院获得性肺炎
医院获得性肺炎大多数是由患者体内高毒性的自生微生物群落引起的,包括那些接触抗生素的患者,或是由医院内传播的致病微生物菌株引起的:
- 肺炎球菌(肺炎链球菌);
- 金黄色葡萄球菌;
- 肺炎克雷伯菌;
- 大肠杆菌;
- 变形杆菌(Proteus vulgaris);
- 铜绿假单胞菌;
- 军团菌(嗜肺军团菌);
- 厌氧菌(梭杆菌属、拟杆菌属、消化链球菌属)
院内肺炎个别病原体的检出频率。
激励器 |
检出率,% |
肺炎链球菌 |
10-16.3 |
金黄色葡萄球菌 |
2.7-30 |
大肠杆菌 |
17.3-32.3 |
嗜肺军团菌 |
最多 23 个 |
普通变形杆菌 |
8.2-24 |
肺炎克雷伯菌 |
8.2-12 |
铜绿假单胞菌 |
17 |
厌氧菌群 |
5-10 |
表格显示,在医院获得性肺炎的病原体中,革兰氏阴性菌和厌氧菌的比例非常高,通常会导致严重的院内肺炎,其特点是死亡率高。例如,由克雷伯杆菌、大肠杆菌或金黄色葡萄球菌引起的肺炎的住院死亡率高达32-36%,而由铜绿假单胞菌感染引起的肺炎的住院死亡率高达51-70%。
与社区获得性肺炎一样,引起院内肺炎的具体病原体类型很大程度上取决于疾病发生的临床情况。例如,在医院内,意识障碍、胃肠道或神经肌肉疾病患者因病原微生物进入下呼吸道而发生吸入性肺炎,最常见的病因是:
- 厌氧微生物(拟杆菌属、消化链球菌属、具核梭杆菌、普雷沃氏菌属);
- 金黄色葡萄球菌(通常是抗生素耐药菌株);
- 革兰氏阴性真细菌(肺炎克雷伯菌、大肠杆菌);
- 铜绿假单胞菌;
- 普通变形杆菌。
需要注意的是,引起吸入性院内肺炎的病原菌谱与引起因吸入而发生的医院内获得性肺炎的病原菌谱略有不同。后者除了厌氧病原菌外,更常由金黄色葡萄球菌和肺炎球菌引起。
目前,一种特殊形式的院内肺炎也被区别开来,这种肺炎发生在使用人工肺通气 (AVL) 的患者身上,被称为呼吸机相关性肺炎 (VAP)。这种肺炎分为早期 VAP(ALV 开始后 7 天内发病)和晚期 VAP(ALV 持续 7 天以上)。这两种呼吸机吸入性肺炎的主要区别在于病因的异质性 (RG Wunderik)。
早期呼吸机吸入性肺炎最常见的病原菌是肺炎球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌和厌氧菌。在晚期呼吸机吸入性肺炎中,耐药菌株如肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌、不动杆菌属细菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)更为重要。
医院获得性肺炎的病原菌谱很大程度上取决于患者所在医院的性质以及住院治疗所针对的疾病类型。因此,泌尿科患者医院内肺炎的病原菌最常见的是大肠杆菌、变形杆菌和肠球菌;血液科患者医院内肺炎的病原菌最常见的是大肠杆菌、克雷伯氏菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌。手术患者医院内肺炎最常见的病原菌是金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌和铜绿假单胞菌。患有慢性支气管肺系统疾病的患者医院内肺炎的病原菌最常见的是肠球菌、铜绿假单胞菌和克雷伯氏菌。
院内发生的“非典型”肺炎最常由军团菌感染引起。长期接受糖皮质激素或细胞抑制剂治疗的患者,以及使用院内自来水的患者,罹患该病的风险会增加。需要注意的是,支原体和衣原体很少引起院内肺炎。
对于长期使用抗生素或糖皮质激素的患者,院内肺炎可能是由真菌引起的,例如曲霉菌属。
医院获得性肺炎的病毒病因与甲型和乙型流感病毒以及呼吸道合胞病毒 (RSV) 感染有关,尽管“纯”病毒性肺实质病变的可能性尚存疑问。与社区获得性肺炎的情况一样,医院患者的病毒感染显然是导致其自身防御机制被抑制的一个因素,并促使出现院内肺炎特有的细菌感染。
需要强调的是,针对院内肺炎的大致病原体给出的建议仅具有最普遍性和概率性。这些病原体的范围及其对抗菌治疗的敏感性在不同机构,甚至在同一家医院的不同科室可能存在显著差异,在制定经验性针对病原体的治疗方案时应考虑到这一点。
医院获得性肺炎最可能的病原体取决于肺炎发生的临床情况
临床情况 |
最可能的病原体 |
意识障碍、胃肠道疾病、神经肌肉疾病等患者的修复性肺炎。 |
厌氧菌:拟杆菌属、消化链球菌属、具核梭杆菌、普雷沃氏菌属革兰氏阴性肠杆菌:肺炎克雷伯菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌 |
早期呼吸机相关性肺炎 (VAP) |
肺炎球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、厌氧菌 |
晚期呼吸机相关性肺炎 |
肠杆菌科、铜绿假单胞菌、不动杆菌属、金黄色葡萄球菌 |
住在泌尿外科医院 |
大肠杆菌、变形杆菌、肠球菌。 |
血液病患者 |
大肠杆菌、克氏杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌 |
术后时期 |
金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌。 |
相关慢性支气管肺部疾病 |
肠球菌、铜绿假单胞菌、克氏杆菌 |
长期接受糖皮质激素、细胞抑制剂等治疗的患者患上“非典型”肺炎。 |
军团菌 |
医院自备供水源和空调的使用 |
军团菌 |
长期接受抗生素或糖皮质激素治疗的患者 |
真菌(曲霉菌属) |
在免疫缺陷状态下发生的肺炎
免疫状态紊乱在临床实践中极为常见。除艾滋病外,最常见的免疫缺陷病因包括:
- 恶性肿瘤。
- 器官或骨髓移植。
- 先天性或获得性体液或细胞介导的免疫缺陷(多发性骨髓瘤、获得性低丙种球蛋白血症、伴有低丙种球蛋白血症的胸腺瘤、选择性:IgA 或 IgG 缺乏症、慢性淋巴细胞白血病、淋巴肉芽肿、获得性人类免疫缺陷(HIV)。
- 慢性疾病或临床状况:
- 弥漫性结缔组织疾病;
- 慢性阻塞性肺病;
- 糖尿病;
- 肾衰竭;
- 肝功能衰竭;
- 淀粉样变性;
- 皮质类固醇治疗;
- 铍中毒;
- 晚年。
在各种免疫缺陷状态下,包括与服用药物相关的免疫缺陷状态下,人体防御系统所有用于预防肺部疾病发生的环节都会受到破坏。这包括口腔菌群正常组成的改变、气管支气管分泌物的黏膜纤毛运输中断、局部非特异性防御机制(补体和分泌性IgA水平降低、肺泡巨噬细胞减少)以及特异性(体液和细胞介导)防御机制受损。这为致病性和机会性微生物在下呼吸道定植以及肺实质炎症的发生创造了条件。
导致免疫缺陷患者肺炎的最常见病原体是:
- 流感嗜血杆菌;
- 军团菌属;
- 金黄色葡萄球菌;
- 卡氏肺孢子虫;
- 原生动物;
- 蘑菇;
- 病毒(疱疹病毒、巨细胞病毒);
- 结核分枝杆菌。
卡氏肺孢子虫引起的肺炎尤其致命。在相对年轻和中年的患者中,高达20-30%在免疫缺陷条件下发生的肺炎是由“非典型”细胞内病原体引起的:
- 支原体;
- 军团菌属;
- 衣原体种类。
然而,在老年患者中,支原体几乎不会引起肺炎(EL Aronseu),最相关的病原体仍然是肺炎球菌、流感嗜血杆菌和病毒。
需要记住的是,长期使用化疗药物或高剂量的皮质类固醇会增加患上由卡氏肺囊虫或诺卡氏菌引起的肺炎的风险。