军团菌病的病因和发病机制

军团菌病的病因

军团菌病是由军团菌科的军团菌引起的，该菌于1977年由D. McDaid和S. Shepard发现。军团菌是革兰氏阴性、具有鞭毛和菌毛的运动性球杆菌。它们不形成芽孢。它们具有细胞内空泡和大量核糖体。其特征是存在内外膜。核仁弥散分布于细胞质中。基因组DNA的分子量为2.5x10 ⁹ Da。军团菌是兼性细胞内寄生虫，具有复杂的酶促系统，其活性取决于培养基和栖息地条件。其抗原结构复杂，主要抗原具有类型和组特异性。根据抗原，军团菌至少分为八个血清群。嗜肺军团菌和鹦鹉热衣原体之间存在抗原亲缘关系。致病因子是具有溶血活性的耐热蛋白质多糖内毒素，以及具有细胞毒性和蛋白水解作用的溶细胞素。

军团菌对物理和化学因素具有抵抗力，对紫外线和抗生素（大环内酯类、利福平、氟喹诺酮类、氯霉素）敏感。青霉素和头孢菌素类药物对病原菌无效。

军团菌病的发病机制

病原体的侵入点是呼吸道黏膜，包括肺组织。气溶胶颗粒的大小、气流的空气动力学特性以及患者的外部呼吸特性决定了不同的感染概率。有数据显示，在免疫缺陷患者接受医疗操作和外科手术时，病原体有可能进入血液、组织液，并随后引发感染。

最严重的军团菌病症状为急性肺泡炎，常见于感染剂量较高且气溶胶颗粒直径不超过2-2.5微米（这使得它们能够到达肺泡）的病例。军团菌突破纤毛上皮的屏障后，被带入细支气管和肺泡管，并可直接穿透肺泡上皮细胞。然而，在大多数情况下，可观察到穿透的军团菌周围有一层保护性细胞轴的移动。在这种情况下，可在肺泡巨噬细胞、单核细胞和多形核中性粒细胞中检测到这些微生物。电子显微镜下，军团菌可在细胞内和细胞外检测到。

军团菌病的肺部病变通常伴有血管受累。这会导致微循环障碍，直至发展为呼吸窘迫综合征。军团菌病是一种急性呼吸道感染样综合征，表现为急性气管炎或支气管炎。大多数微生物无法穿过纤毛系统屏障，或长时间滞留在气管和支气管的黏膜中。这会激活包括巨噬细胞在内的防御机制。到达终末细支气管和肺泡管的单个微生物会被主动吞噬，但炎症过程中没有明显的浸润特征。肺部病变始于支气管炎和细支气管炎，小叶炎症灶迅速形成，并经常融合。这会导致肺叶病变，通常是双侧肺病变，表现为胸膜肺炎，宏观上类似于肺炎球菌肺炎中的灰红色肺肝样病变。重症病例的肺部病变通常以闭塞告终。病原体通过隔膜淋巴管进行淋巴源性播散。微生物通过区域淋巴结进入血液，导致菌血症。

军团菌可经血行传播至器官，并参与病理过程。内毒素可导致全身病变。严重病例可引发感染性中毒性休克，并伴有急性多器官衰竭，主要为呼吸衰竭、肾衰竭、肝衰竭以及急性肝性脑病。中枢神经系统损伤是由于毒素进入血液，病变部位的微生物迅速死亡所致。肾小管细胞对军团菌的毒性作用敏感，通常会坏死。肝细胞的毒性作用会增加血液中氨基转移酶的活性和胆红素的浓度。在毒素的影响下，由于骨髓受损，造血过程受到抑制。

因此，军团菌病的发病机制包括感染过程的支气管、淋巴和血源性发展阶段。肺外病变常发生于血源性。在这种情况下，可能发展为全身性脓毒症，尤其是脓毒症性心内膜炎。

军团菌病的流行病学

军团菌病广泛传播。该病在全球各大洲均有暴发和散发病例。一些数据显示，军团菌在肺炎的病原学结构中占10%，在非典型肺炎中约占25%。目前尚不清楚鸟类、啮齿动物和节肢动物是否携带该病原菌。军团菌是水库的天然寄生菌，能够在各种环境条件下生存。它们可以从空气和天然水中分离出来，并与蓝藻共生（据推测，它们能够在海藻和自由生活的变形虫体内生存）。在未经氯化处理的饮用水中，它们可存活一年以上。灌溉系统、洒水器、淋浴喷头、空调、吸入器和挖掘工作都具有一定的流行病风险。

目前，唯一确认的感染传播途径是空气传播。感染的传播因素包括流行区的水和土壤，循环空调系统中的水以及供水系统中的水。

军团菌病具有明显的季节性（夏秋季）。夏季感染病例的增多可以解释空调系统使用频率的增加，而空调系统往往成为病原体的储存器。

男性患病率是女性的两倍，且多发于中老年人群。

急性呼吸道感染（ARI）不伴肺炎的感染在年轻人中更常见。免疫缺陷、吸烟、酗酒以及居住在挖掘现场附近是导致该病发生的危险因素。

近年来，旅行相关军团菌病问题尤为受到重视。针对与旅游和商务旅行相关的军团菌病病例，建立了统一的国际流行病学控制系统。

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