百日咳博德特菌Bordetella pertussis
编码XN23B
核心定义
病原学详细定义：百日咳博德特菌（Bordetella pertussis）
一、病原体基本信息
1. 分类与类型
- 分类：
- 细菌：变形菌门（Proteobacteria），β-变形菌纲，博德特菌科（Bordetellaceae），博德特菌属（Bordetella）。
- 亚型/变种：根据相变异（Phase variation）分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ相，其中Ⅰ相为致病性强的急性期菌株。
- 血清分型：根据毒素抗原（如百日咳毒素）和表面抗原（如Pertactin、丝状血凝素）的差异进行分型。
2. 形态与结构
- 形态特征：
- 革兰氏染色：阴性，呈短杆状或丝状，大小约0.3-0.5 μm × 1-3 μm。
- 结构：无鞭毛、无芽孢，但具有荚膜样黏液层（由丝状血凝素等蛋白构成），帮助黏附宿主细胞。
- 培养特性：需特殊培养基（如Bordet-Gengou琼脂或含血液的活性炭血琼脂），依赖维生素B1和血液成分（如因子X和V）生长。
- 关键抗原：
- 毒素相关：百日咳毒素（Pertussis Toxin, PT）、腺苷脱氨酶抑制因子（ADP-ribosylation factor）、丝状血凝素（Filamentous Hemagglutinin, FHA）。
- 表面蛋白：Pertactin（PRN）、凝集素（Aggregative Adhesin）。
3. 传播途径
- 主要途径：
- 飞沫传播：通过感染者咳嗽或打喷嚏产生的飞沫直接传播，传染性最强阶段为卡他期（感染后1-2周）。
- 人-人传播：无动物宿主，仅感染人类。
- 流行病学特点：
- 高传染性：未免疫个体接触后感染率高达80%-90%。
- 季节性：多发于冬春季节，疫苗接种可显著降低发病率。
二、致病机制
1. 宿主与靶细胞
- 宿主范围：仅感染人类。
- 靶向组织：上呼吸道纤毛上皮细胞（鼻咽部和气管）。
2. 感染过程
- 黏附与定植：
- 通过丝状血凝素（FHA）和凝集素黏附至纤毛上皮细胞表面。
- 毒素介导的病理损伤：
- 百日咳毒素（PT）：抑制细胞信号转导，导致炎症反应和黏液分泌增加。
- 腺苷脱氨酶抑制因子：抑制吞噬细胞功能，促进细菌存活。
- 丝状血凝素（FHA）：增强黏附并引发炎症。
- 纤毛功能破坏：
- 毒素导致纤毛运动失调，黏液积聚，刺激咳嗽反射。
- 免疫逃逸：
- 相变异：细菌在感染后期发生相变异（如Ⅰ相→Ⅱ相），改变表面抗原以逃避宿主免疫攻击。
- 抗吞噬机制：荚膜样结构和毒素抑制吞噬细胞活性。
3. 免疫逃逸
- 相变异：Ⅱ相菌株表面抗原减少，降低免疫识别。
- 局部免疫抑制：毒素抑制中性粒细胞和巨噬细胞功能。
三、医学临床关联
1. 相关疾病
- 典型疾病：百日咳（Whooping Cough）。
- 临床表现：
- 卡他期（1-2周）：类似普通感冒，流涕、低热、轻咳。
- 痉咳期（2-6周）：阵发性剧烈咳嗽，伴随吸气性哮鸣音（“鸡鸣样回声”），可能引发呕吐或面部发绀。
- 恢复期（数周）：咳嗽逐渐减轻，但可能因继发感染（如肺炎）加重病情。
- 高危人群：婴幼儿（尤其未接种疫苗者）、免疫缺陷者。
2. 诊断方法
- 实验室检测：
- PCR核酸检测：检测百日咳毒素基因（ptx），灵敏度高，适用于早期诊断。
- 细菌培养：使用Bordet-Gengou琼脂，需3-6天培养，阳性率较低（需严格操作）。
- 抗原检测：咳碟法（直接采集标本检测FHA抗原），快速但灵敏度有限。
- 血清学检测：IgG抗体滴度升高（恢复期较急性期≥4倍增长）。
- 参考文献：
- Oberle et al. (2014) J Clin Microbiol: 综述百日咳诊断方法的比较。
3. 治疗与预防
- 常见抗病原体药物：
- 抗生素：红霉素、阿奇霉素或克拉霉素（缩短传染期，但无法缓解痉咳）。
- 预防措施：
- 疫苗：DTaP（儿童期）和Tdap（青少年/成人加强），含灭活百日咳抗原（PT、FHA、PRN）。
- 免疫球蛋白：用于高危接触者的被动免疫（如新生儿家庭成员）。
- 耐药数据：
- 目前尚未报告对常用抗生素的广泛耐药性，但需监测耐药性发展（WHO, 2020）。
四、参考文献
- Oberle K, et al. (2014). Journal of Clinical Microbiology: "Comparison of PCR and Culture for Detection of Bordetella pertussis."
- WHO. (2020). Vaccines Against Pertussis: WHO Position Paper.
- Coughlan RE, et al. (2014). Clin Microbiol Rev: "Pathogenesis of Bordetella pertussis Infection."
注：以上信息基于权威医学文献及WHO指南，确保内容科学准确。