儿童肺炎支原体感染致中枢神经系统损害研究进展

高科， 赵武， 杭航， 刘义， 宋慧芳

作者单位：233004 安徽 蚌埠，蚌埠医学院第一附属医院儿科

学龄儿童社区获得性上下呼吸道感染常由肺炎支原体(mycoplasma pneumoniae,MP)引起。但是，人们越来越认识到年幼的孩子也受到影响。临床表现从无症状到严重的复杂性肺炎，有时伴有肺外表现[1]。这些肺外表现在25%的MP感染中出现，并可能累及几乎所有的器官，包括皮肤、泌尿生殖道和消化系统，以及心血管、造血、肌肉骨骼和神经系统[2-4]。在MP所致的肺外疾病中，最常见的类型之一为神经系统损害，也是最为严重的损伤之一。MP感染人体后可能会继发多种神经系统疾病，如多发性神经根炎、无菌性脑膜炎、脑膜脑炎、晚发型脊髓炎、急性播散性脑脊髓炎、纹状体坏死、急性小脑共济失调和支原体脑炎，其中支原体脑炎的发病率是最高的[5-7]。本文就小儿MP感染所致的中枢神经系统损害的发病机制、临床表现、治疗及检查方面的研究进展做一综述。

1 概述

MP是最小的且能在无细胞培养基上独立生活的病原微生物，大小介于细菌和病毒之间，含有DNA和RNA，可通过细菌滤器，表面由单膜包裹，内含各种细胞成分，不具备细胞壁结构，革兰染色阴性[2,8-9]。

2 流行病学资料

MP以丝状形式附着在呼吸道上皮细胞上感染呼吸道，它通过飞沫传播，从感染到发病潜伏期为2～4周。MP无处不在，一年四季都很活跃，但主要在春秋季节发病，学龄儿童和青少年是最主要的受累人群，近几年婴幼儿发病逐年上升，有证据表明它会导致地方性感染，每隔4～7年就会周期性流行一次。疫情可以在学校和夏令营等机构环境中发生。MP感染受到国家、地区、性别、年龄段、空气温度等因素的影响[4，10-11]。

3 发病机制

(1)MP全身播散，导致直接感染和局部组织损伤：感染呼吸道的MP可通过上皮呼吸细胞间的间隙转移到中枢神经系统造成直接的结构和功能损伤。(2)免疫介导损伤：①体液免疫：这种机制认为人体多个脏器器官如心、脑、肺、肾、平滑肌等均存在与MP相同的免疫抗原，一些MP成分与宿主髓磷脂之间的分子拟态被认为是这种免疫介导过程的病理机制，特别是MPP1黏附素和糖脂形成半乳糖脑苷C样结构。②细胞免疫：CD4和CD8细胞的动态平衡被打破使病情加重。③细胞因子：最新的研究发现在MP患儿感染研究中发现其IL-6、IL-8等显著升高，证实MP对机体免疫功能的影响。(3)血管损害、高凝状态：免疫介导血管内皮损伤，出现血管炎，随后出现血管内凝血、脑血管血栓栓塞，形成神经系统缺血性损伤。(4)神经毒素作用：尽管体外实验证实MP会释放神经毒素，但在MP感染的患儿内却没检测到这种毒素[2,4，12]。

4 临床特点

4.1 临床表现 MP感染后可以完全无症状。在大多数病例中，呼吸系统疾病通常是轻微的，可以在中枢神经系统疾病发生前或发生时出现。呼吸系统与神经系统症状间隔2～14 d[13]。最常见的临床症状为脑炎(52%)、急性播散性脑脊髓炎(12%)、横贯性脊髓炎(12%)和小脑共济失调(10%)[14]。在中枢系统的并发症中，MP脑炎是最为常见的，这些症状通常是急性发作，伴有意识减退、抽搐、麻痹和其他神经体征[15]。肖静等[12]对25例儿童MP脑炎进行综合分析后发现，其临床表现为头痛、呕吐(72.0%),发热(88.0%),抽搐(36.0%),昏迷(12.0%),嗜睡、精神萎靡(8.0%),肢体活动障碍(4.0%)。与其他脑炎相比MP脑炎在临床表现并无明显差异[16]。

4.2 脑脊液化验 报告病例中脑脊液异常较多见。白细胞计数增加是常见的(通常<200个细胞/μL)[15]。盛凯等[17]对小儿MP感染致神经系统损害20例临床分析后发现，脑脊液正常13例，占65%，蛋白及细胞数轻度增加7例，占35%，糖和氯化物均正常。

4.3 病原学检查

4.3.1 MP培养 MP繁殖所学要的时间长，在体外繁殖需要3周的时间才能被分离。MP培养分离尽管是检测MP最可靠的方法，但是对培养基要求高、培养所需要的时间长、实验操作困难且MP的检出率不高，因此很少作为临床诊断工具。而从患儿脑脊液或脑组织中培养分离出MP，可作为诊断的病因学证据。若在呼吸道标本中分离培养出MP，仅可证实呼吸道内存在MP，但无法明确是急性感染还是无菌定植[18]。

4.3.2 聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR) 具有标本的要求低、检测时间短、灵敏度高的特点，也可以在特异性抗体产生前可阳性，且不会像血清学检测易受到病情程度或个体差异使结果受到影响，在临床中逐渐取代了MP培养。如果在脑脊液或脑组织中用PCR检测到MP，可作为诊断证据，如果是呼吸道标本，此方法不能明确MP来源[2，19]。

4.3.3 MP血清学检测 机体感染MP后，产生不同类型的免疫球蛋白的时间各不相同。血清中特异性抗体IgM一般在起病的4～7 d升高，于第3～4周达到最高点，而MP感染的潜伏期一般为14～21 d，当患者出现症状来就诊时，此时血清中的MP抗体(MP-IgM)仍处于较高水平，因此可作为急性感染的诊断指标。而IgG抗体慢于IgM抗体5 d产生，在发病后的10～21 d可升高3～4倍，并持续数月。血清学抗体检测常用采用方法有：(1)酶联免疫吸附试验法，其中间接酶联免疫吸附试验法可同时检测MP的IgM和IgG，且阳性率较高，目前广泛使用于临床。(2)补体结合试验，其基本原理为：使用甲醇-氯仿提取MP中的脂质作为抗原，来测定血清中IgM和IgG的滴度。但是提取的脂质抗原也会存在于人体组织、细菌和部分植物中，会产生假阳性，且细菌性脑膜炎和急性胰腺炎会对结果造成影响，故在临床上逐渐被其他诊断方法所取代。(3)明胶颗粒凝集法，其基本原理为：MP细胞膜上的致敏颗粒与血清中MP抗体产生凝集作用。其特异性强，易于操作，但是由于其是对MP总抗体的检测，因此需要准备感染早、中期的双份血清进行检测。(4)冷凝集试验，冷凝集效价容易受到流行性感冒、与大叶性肺炎的影响，且健康人群中有接近一半的人存在冷凝集素，考虑到该试验的灵敏度和特异度，使其临床应用受到了限制。(5)间接免疫荧光试验，其基本原理为：MP抗体与样本血清进行反应，用荧光素标记抗球蛋白抗体，通过显微镜进行观测。尽管其灵敏度及特异度较高，但受限于阅片人的影响，且为定性试验，故最好由高年资工作人员判读。(6)金标免疫渗透法：其基本原理为：样本MP抗体与在反应板上的MP抗原相结合，再与金标记的IgM抗体结合，在肉眼下就可观测到红色斑点或条带来判断结果。操作简单而稳定，适合运用于基层医院。考虑到在选取样本时，若样本中的抗体含量不高容易漏检，因此还要综合其他检验方法，才能提高准确性[2，18，20]。

4.3.4 脑脊液内特异性IgM抗体 血清中IgM抗体分子质量大，很难通过血脑屏障，但在MP感染后，患者的神经鞘内可以合成抗MP的IgM和IgG抗体，在一项研究中报道了14例MP脑炎(74%)的患者鞘内合成MP抗体，这就对血清学和脑脊液检测抗原有了好的补充[3]。

4.4 脑电图 与MP相关癫痫发作患者的脑电图异常包括广泛多形性δ活动、局灶性或偏侧性慢波异常和局灶性癫痫放电[15]。值得注意的是在MP脑炎患者中有80%会出现异常脑电图，65%和25%的患者分别会出现弥漫性或局灶性慢波和癫痫样活动，少数患者表现为一侧周期性癫痫样放电，额叶间歇节律性δ活动及枕叶间歇节律性δ活动[21]。

4.5 影像学检查 神经影像学的表现是变化多端的，可表现为海马部位的信号增强或大脑皮质、额叶、顶叶等水肿，脑炎或脑膜脑炎的神经影像学表现为正常或局灶性弥漫性水肿。斑块状、不对称或弥漫性的灰质和白质信号改变是急性播散性脊髓炎患者的影像特征。有研究表明MP脑炎的患者的磁共振图像可以观察到纹状体和中脑的高信号强度，且在有癫痫持续状态的MP脑炎患儿MRI异常率较高，但病变无特异性，与重症脑炎的患儿相似。在MP相关卒中的病例中，可以看到局灶性梗死，脑血管造影有助于明确脑卒中患者闭塞或血栓形成的确切解剖位置。MRI在检测微小病变方面比CT更敏感，但如果在疾病早期进行检查，仍可能是正常的[15，21-23]。

4.6 脑脊液的新一代宏基因组测序(metagenomics next generation sequencing，mNGS) 是一种高通量方法，可以同时对生物体内所有遗传物质进行测序。在某些情况下，比如当病原体特异性PCR检测不可用，或者当涉及到一种罕见的或新出现的病原体时mNGS可能比常规的不明原因的小儿脑炎诊断检测更有优势。自2004年问世以来，mNGS的成本已经下降了几个数量级，更快的周转时间以及对其临床认识的提高，这使得它成为诊断不明原因脑炎的一个更有吸引力和更可行的选择。但是污染问题值得特别注意，因为在临床或研究实验室或从样管本身操作样品时可能会引入污染物DNA。mNGS的敏感性可能造成区分病原微生物与污染物或非病原共感染微生物的困难，除此之外，在病原体仅局限于脑实质的情况下，如抗体检测等其他诊断方法可能比脑脊液mNGS的产率更高[24]。

5 治疗

5.1 抗感染治疗 现有数据似乎表明，对于所有MP相关的神经系统疾病而言系统的抗生素治疗是强制性的。在有直接中枢神经系统损伤的早发病例中，从脑脊液中清除感染病原体似乎是必要的，以避免其溶细胞活动。在迟发性疾病中，从呼吸道根除MP可以中断自身免疫和相关的改变。大环内酯类药物通常被认为是治疗MP感染的首选药物。首先，几十年来，这些药物一直被用于治疗这些假设或已证实为MP病因的疾病，取得了良好的效果。其次，大环内酯类药物的耐受性好，安全性高，而且比最近开发的药物便宜得多。第三，大环内酯类药物具有较强的免疫调节作用。它们可以通过几种不同的机制增强或降低免疫系统的激活，包括调节促炎和抗炎细胞因子的合成或分泌。这种作用导致了炎症的显著下调，并对几种疾病的结果产生了积极的影响。其他理论上对MP有效的药物由于其副作用，对儿童而言具有若干限制而无法使用[4]。对于<8岁的儿童禁止使用四环素类药物，考虑到长期使用使儿童牙齿黄染并可能影响骨质发育，导致骨骼生长迟缓，但是最新的一项临床研究表明，多西环素可安全用于8岁以下儿童患者的短期使用，无需担心牙齿变色或牙釉质受损。<18岁的儿童，禁止使用喹诺酮类药物，考虑到会引起儿童软骨损害，影响骨骼的正常发育[2，25-26]。

5.2 免疫调节治疗 糖皮质激素可以抑制人体的免疫功能，而免疫球蛋白是因药物中的抗体可结合血清MP抗原，直接杀死病毒和细菌[27]。以急性严重炎症和疑似或已证实的免疫发病机制为特征的疾病，通常用类固醇、免疫球蛋白进行治疗。难治性病例接受血浆置换，如果这种方法无效，则使用免疫抑制剂或生物反应调节剂[26]。

6 结论

MP感染可以引起多个肺外表现，尤其以中枢神经系统损害最为多见，在临床表现上无特异性，病原学诊断检出率不高。在儿科的治疗上，首先给与抗感染治疗，若是有免疫介导发病机制的证据，应尽早使用免疫调节剂。因为MP感染致中枢神经系统损害发病机制尚不明确导致治疗上有争议，只有进行深入研究才能取得进展。