肺炎鏈球菌于1881年首次由巴斯德（Louis Pasteur）及G.M.Sternberg分別在法國及美國從患者痰液中分離出。為革蘭染色陽性，菌體似矛頭狀，成雙或成短鏈狀排列的雙球菌，有毒株菌體外有化學(xué)成分為多糖的莢膜。

5%～10%正常人上呼吸道中攜帶此菌。有毒株是引起人類疾病的重要病原菌。

生物學(xué)性狀

形態(tài)與染色

典型的肺炎鏈球菌為革蘭染色陽性球菌，直徑約1μm。常呈雙排列。有毒株在體內(nèi)形成莢膜。普通染色時莢膜不著色，表現(xiàn)為菌體周圍透明環(huán)，無鞭毛，不形成芽胞。菌體衰老時，或由于自溶酶(autolysin)的產(chǎn)生將細菌裂解后，可呈現(xiàn)革蘭染色陰性。

培養(yǎng)特性

需氧或兼性厭氧。在固體培養(yǎng)基上形成小圓形、隆起、表面光滑、濕潤的菌落。培養(yǎng)初期菌落隆起昰穹隆形，隨著培養(yǎng)時間延長，細菌產(chǎn)生的自溶酶裂解細菌使菌落中央凹陷，邊緣隆起成“臍狀”。肺炎鏈球菌在血瓊脂平板上菌落周圍形成α溶血環(huán)。培養(yǎng)基中加入5%~10%CO2可促進細菌的生長。奧普托欣（Optochin）可抑制肺炎鏈球菌生長。

生化反應(yīng)

大多數(shù)新分離出的肺炎鏈球菌可發(fā)酵菊糖，故菊糖發(fā)酵試驗在鑒別肺炎鏈球菌與甲型溶血性鏈球菌時有一定的參考價值。

抗原構(gòu)造與分型

莢膜多糖抗原存在于肺炎鏈球菌莢膜中。根據(jù)莢膜多糖抗原性的不同將肺炎鏈球菌分為84個血清型，其中1~3型致病力強，主要引起人類大葉性肺炎。

抵抗力

抵抗力較弱，56℃15~30分鐘即被殺死。對一般消毒劑敏感。有莢膜株抗干燥力較強。對青霉素、紅霉素、林可霉素等敏感。

致病性

在化膿性球菌中，肺炎鏈球菌的致病力僅次于金黃色葡萄球菌。不同的是，到目前為止，肺炎鏈球菌極少對青霉素類抗生素產(chǎn)生耐藥性。肺炎球菌主要的致病物質(zhì)是肺炎球菌溶血素及莢膜。莢膜具有抗原性，是肺炎鏈球菌分型的依據(jù)。此菌可引起大葉性肺炎、腦膜炎、支氣管炎等疾病。

致病物質(zhì)

1．莢膜（capsule）是肺炎鏈球菌主要的致病因素。無莢膜的變異株無毒力，感染實驗動物，如鼠、兔等，很快被吞噬細胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在宿主體內(nèi)定居并繁殖。

2．肺炎鏈球菌溶血素（pneumolysin）高濃度時對實驗動物有致死性。對人的致病機理尚待確定。

3．紫癜形成因子（purpura—producing principls）注人家兔皮內(nèi)，可產(chǎn)生紫癜及出血點并伴有內(nèi)臟出血。紫癜形成因子與人類肺炎鏈球菌感染間的關(guān)系尚不明確。

所致疾病

肺炎鏈球菌主要引起人類大葉性肺炎。部分正常人上呼吸道中攜帶有毒力的肺炎鏈球菌。由此可見呼吸道黏膜對肺炎鏈球菌存在很強的自然抵抗力。當(dāng)出現(xiàn)某種降低這種抵抗功能的因素時，肺炎鏈球菌可引起感染。①呼吸道功能異常：病毒及其他感染性因子損傷呼吸道黏膜上皮細胞；某些異常因素（如過敏）導(dǎo)致黏液的過度分泌，使侵入的病原菌受到保護；各種原因?qū)е碌闹夤茏枞案鞣N原因?qū)е碌睦w毛功能損傷。②酒精及藥物中毒：酒精及某些藥物中毒可抑制吞噬細胞的活性及咳嗽反射，有利于病原菌的吸人。③循環(huán)系統(tǒng)功能異常及任何原因?qū)е碌姆纬溲?、心功能衰竭。④其他：營養(yǎng)缺陷、體質(zhì)虛弱、貧血、血清補體水平低下等。

肺炎鏈球菌引起的肺炎常突然發(fā)病，表現(xiàn)為高熱、寒戰(zhàn)、胸膜劇烈疼痛、咳鐵銹色痰。10%。20%的患者可于高熱期伴發(fā)菌血癥。其病理表現(xiàn)主要是最初肺泡內(nèi)有大量纖維蛋白滲出液，繼之是紅細胞和白細胞向肺泡內(nèi)滲出，最終導(dǎo)致病變部位肺組織實變。病變通常僅累及單個肺葉，故稱為大葉性肺炎。如果早期使用抗生素治療，可阻止肺實變發(fā)生。

肺炎鏈球菌也可侵入機體其他部位，引起繼發(fā)性胸膜炎、中耳炎、乳突炎、心內(nèi)膜炎及化膿性腦膜炎等。

免疫性

肺炎鏈球菌感染后，機體可建立較牢固的型特異性免疫，同型病菌的再次感染少見。

患者發(fā)病后5。6天，體內(nèi)可形成莢膜多糖型特異性抗體。這種抗體與莢膜結(jié)合后，肺炎鏈球菌易被機體吞噬細胞吞噬殺滅。補體在清除病原菌過程中發(fā)揮調(diào)理作用，當(dāng)抗原抗體復(fù)合物與補體結(jié)合后，可增強吞噬細胞對病原菌的吞噬功能。

傳播方式

本病主要為散發(fā)，可借助飛沫傳播，冬季與初春多見，常與呼吸道病毒感染并行?；颊叨酁樵瓉斫】档那鄩涯昊蚶夏昱c嬰幼兒，男性較多見。吸煙者、癡呆者、支氣管擴張、慢性支氣管炎、慢性病患者及免疫抑制者等易感染。感染后可獲得特異性免疫，同型菌二次感染少見。

抗原構(gòu)造

莢膜多糖抗原

存在于肺炎鏈球菌莢膜中。根據(jù)莢膜多糖抗原性的不同將肺炎球菌分為91個血清型。

菌體抗原

⑴C多糖：存在于肺炎鏈球菌細胞壁中，具有種特異性，為各型菌株所共有。C多糖可被血清中C-反應(yīng)蛋白沉淀。在鈣離子存在時，C多糖可與正常人血清中稱為C-反應(yīng)蛋白（C reactive protein,CRP）的β球蛋白結(jié)合，發(fā)生沉淀。

⑵M蛋白：具有型特異性。M蛋白刺激機體產(chǎn)生的相應(yīng)抗體無保護作用。

抗原變異

肺炎鏈球菌可能發(fā)生的變異有莢膜變異：即從有莢膜有毒力的光滑（S）型菌變異為失去莢膜毒力減低或消失的粗糙（R）型。

檢查及診斷

實驗室檢查

1.標(biāo)本采集

包括痰、膿液、血液、腦脊液等標(biāo)本。

2.細菌學(xué)檢查

痰直接涂片作革蘭染色及莢膜染色鏡檢，如有革蘭陽性、帶莢膜的雙球菌或鏈球菌，可做出初步病原診斷。痰培養(yǎng)24-48小時可確定病原體。10%-20%患者合并菌血癥，應(yīng)做血培養(yǎng)，血培養(yǎng)檢出肺炎鏈球菌有確診價值。聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測及熒光標(biāo)記抗體檢測可提高病原學(xué)診斷水平。

3.分離培養(yǎng)

常采用羊血平板，有助于其溶血特征的識別和進一步鑒定，而且初代分離應(yīng)置5%~10%CO2的環(huán)境下培養(yǎng)。在血平板上，肺炎鏈球菌的菌落直徑0.5~1.5mm，灰白色、半透明、表面光滑（有些菌株可表現(xiàn)為粘液狀）扁平，周圍環(huán)繞著草綠色溶血環(huán)。培養(yǎng)或放置24h以上的培養(yǎng)物還會由于肺炎鏈球菌的自溶作用而致菌落中央塌陷而邊緣隆起，而呈臍窩狀。

4.鑒定試驗

①膽汁溶菌試驗：本試驗的原理基于膽鹽能夠通過活化肺炎鏈球菌的自溶酶而溶解肺炎鏈球菌，但不能溶解草綠色鏈球菌。常用的方法包括快速平板法和標(biāo)準(zhǔn)試管法。前者取一接種環(huán)2%去氧膽酸鈉溶液加于血平板待鑒定菌的菌落上，置35℃孵育15~30min，菌落溶解消失為陽性。而后者則是在1ml待鑒定菌18~24h培養(yǎng)液中加入2滴10%去氧膽酸鈉溶液，35℃孵育5-10min后鑒定菌管由混濁變?yōu)橥该髡邽殛栃浴?/p>

②奧普托欣（Optochin）試驗：用以與其他草綠色鏈球菌相鑒別。用接種環(huán)將單個待鑒定菌落均勻涂于血平板上，用含量為5μg的optochin紙片貼于接種區(qū)中央，35℃需氧培養(yǎng)過夜，抑菌圈>18mm的為陽性。本菌為陽性。

5.小鼠毒力試驗

若用有毒力的菌株接種小鼠，接種后12-36h，小鼠死亡。

血常規(guī)檢查

白細胞計數(shù)升高，中性粒細胞比例多>80%，并有核左移，細胞內(nèi)可見中毒顆粒。年老體弱、酗酒免疫功能低下者可僅有中性粒細胞增多。

胸部X線檢查

呈多樣性，早期僅見肺紋理增粗，或受累的肺段、肺葉稍模糊。隨著病情進展，可呈斑片狀或大片狀實變陰影，在病變區(qū)可見多發(fā)性蜂窩狀小膿腫，葉間隙下墜消散期，因炎性浸潤逐漸吸收，可有片狀區(qū)域吸收較快而呈現(xiàn)“假空洞”征。一般起病3-4周后才完全消散。

診斷要點

根據(jù)寒戰(zhàn)、高熱、胸痛、咳鐵銹色痰、鼻唇皰疹等典型癥狀與肺實變體征，結(jié)合胸部Ⅹ線檢查，容易做出初步診斷。病原菌檢測是本病確診的主要依據(jù)。

鑒定方式

1．莢膜腫脹試驗(capsule swelling test)亦稱為Quellung試驗。新鮮的標(biāo)本懸液與等量不稀釋的肺炎球菌分型診斷血清混合后，覆以蓋玻片，油鏡下觀察。標(biāo)本中肺炎球菌若與同型免疫血清相遇，莢膜將顯著增大。

2．凝集試驗（agglutination test)將可疑肺炎球菌與已知標(biāo)準(zhǔn)分型血清作玻片凝集試驗，若細菌凝集成堆，為同型肺炎球菌。

細菌防治

避免淋雨受寒、疲勞、醉酒等誘發(fā)因素。對于老弱體衰和免疫功能減退者，如糖尿病、慢性肺病、慢性肝病、脾切除者，可注射肺炎免疫疫苗。

病人在發(fā)熱期間，應(yīng)臥床休息，吃容易消化的食物，多喝水?；前奉愃幬?、青霉素等對肺炎等疾病的治療較為有效。

由于肺炎球菌對多種抗生素敏感，早期治療通?；颊呖珊芸旎謴?fù)。青霉素G為首選治療藥物。但已發(fā)現(xiàn)肺炎球菌對青霉素、紅霉素、四環(huán)素的耐藥菌株。對青霉素的耐藥菌株，對萬古霉素依然敏感。

安全防護

根據(jù)《病原微生物生物實驗室生物安全管理條例》中的有關(guān)規(guī)定，人間傳播的微生物名錄（待頒布）肺炎鏈球菌屬于三類，BSL-2。相關(guān)的防護事宜包括：

操作要求

1、實驗時，未經(jīng)實驗室主任同意，限制或禁止進入實驗室。

2、不許在工作區(qū)域飲食、吸煙、清洗隱型眼鏡和化妝。食物應(yīng)存放在工作區(qū)域以外專用櫥柜或冰箱中。

3、所有的操作過程應(yīng)盡量細心，避免產(chǎn)生和濺出氣溶膠。

4、對于污染的銳器，必須時刻保持高度的警惕，包括針、注射器、玻片、加樣器等。

5、注射和吸取感染材料時，只能使用針頭固定注射器或一次性注射器（即注射器和針頭是一體的）。用過的一次性針頭必須彎曲、切斷、破碎、重新套上針頭套、從一次性注射器上去掉，或在丟棄前進行人工處理，要不將之小心放入不會被刺穿的、用于收集廢棄銳器的容器中。非一次性銳器必須放置在堅壁容器中，轉(zhuǎn)移至處理區(qū)消毒，最好高壓殺菌。

6、打碎的器皿不能直接用手處理，必須用其它工具處理，如刷子和簸箕、夾子或鑷子。盛污染的針頭、銳器、碎玻璃的容器在倒掉前，應(yīng)按照相關(guān)的規(guī)定進行消毒。

7、所有的培養(yǎng)物、儲存物及其它規(guī)定的廢物在釋放前，均應(yīng)使用可行的消毒方法進行消毒，如高壓滅菌。轉(zhuǎn)移到就近實驗室消毒的物料應(yīng)置于耐用、防漏容器內(nèi)，密封運出實驗室。離開該系統(tǒng)進行消毒的物料，在轉(zhuǎn)移前應(yīng)包裝，其包裝應(yīng)符合有關(guān)的法規(guī)。

8、濺出或偶然事件中，明顯暴露于傳染源時，要立即向?qū)嶒炇抑魅螆蟾?。進行適當(dāng)?shù)尼t(yī)學(xué)評估、觀察、治療，保留書面記錄。

9、按日常程序、在有關(guān)傳染源的工作結(jié)束后、尤其是傳染源濺出或灑出后、或受到其他傳染源污染后，實驗室設(shè)備和工作臺面應(yīng)當(dāng)使用有效的消毒劑消毒。污染的設(shè)備在送去修理、維護前，要按照相關(guān)的規(guī)定消毒；在離開設(shè)施轉(zhuǎn)移前，要按照相關(guān)的規(guī)定打包運輸。

安全設(shè)備

1、正確使用和保養(yǎng)生物安全柜、最好是二級生物安全柜、或其他合適的人員防護設(shè)施、或物理遏制裝置。

2、確定可能形成傳染性氣溶膠或濺出物的實驗過程，包括離心、研磨、勻漿、劇烈震蕩或混勻、超聲波破裂、開啟裝有傳染源的容器、采集感染標(biāo)本等。

3、涉及高濃度或大體積的傳染源時，若選用密封轉(zhuǎn)頭或帶安全罩的離心機，若轉(zhuǎn)頭或安全罩僅在生物安全柜中打開，則可在開放實驗室內(nèi)離心。

4、當(dāng)必須在生物安全柜外處理標(biāo)本時，需采取面部保護措施（跟鏡、口罩、面罩、或其他防濺裝置），以免傳染源或其他有害物濺或灑到面上。

5、在實驗室內(nèi)，必須使用專用的防護性外衣、大褂、罩衫或制服。人員到非實驗室區(qū)域時，防護服必須留在實驗室內(nèi)。防護服可以在實驗室內(nèi)處理，也可以在洗衣房中洗滌，但不能帶回家中。

6、可能接觸潛在傳染源、被污染的表面或設(shè)備時，要戴手套。一次性手套不用清洗、不能重復(fù)使用，不能用于接觸“潔凈”的表面（鍵盤、電話等），也不應(yīng)當(dāng)戴著到實驗室外。要備有帶滑石粉的乳膠手套。脫掉手套后，要洗手。