朱成斌 ,陳姿旭,段 璟,張之楷,劉 鵬*
(1. 南華大學(xué)衡陽醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院;2.衡陽市中醫(yī)醫(yī)院檢驗科,湖南 衡陽 421001)
艾滋病,全稱為“獲得性免疫缺陷綜合征”(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS),是由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起的一種病死率極高的惡性傳染病。HIV病毒可侵入人體,破壞人體的免疫系統(tǒng),令感染者逐漸喪失對各種疾病的抵抗能力,最后導(dǎo)致死亡。20世紀(jì)90年代早期,臨床研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵支原體、穿透支原體、梨支原體與艾滋病病程發(fā)展有相關(guān)性,隨后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生殖支原體、人型支原體、解脲脲原體同樣可以增加HIV感染后相關(guān)的細胞病變效應(yīng),加快艾滋病的病程發(fā)展,其可能扮演輔助因子或促進因子的角色[1]。因此本文從多個方面總結(jié)了生殖道感染性支原體與艾滋病相關(guān)性最新的研究成果,包括生殖道感染性支原體與艾滋病的關(guān)系,以及其致病、流行、治療等方面,并為后期艾滋病及支原體的研究提供參考和指導(dǎo)作用。
支原體是一類廣泛分布于自然界、無細胞壁、呈高度多形性且能自我復(fù)制的最小原核細胞型微生物。支原體屬于柔膜綱細菌,基因組較小,只有0.58~2.20 Mb,因而自身生物合成的能力非常有限,表現(xiàn)出嚴格的宿主寄生和特異性。目前人致病性支原體包括引起人類社區(qū)獲得性肺炎的肺炎支原體與引起泌尿生殖道感染的支原體。泌尿生殖道支原體主要通過性行為傳播,易發(fā)生互相傳染和反復(fù)感染,長期或反復(fù)感染會對女性子宮頸和輸卵管內(nèi)的內(nèi)膜層產(chǎn)生破壞,從而引起宮頸炎、盆腔炎、絨毛膜羊膜炎、子宮內(nèi)膜炎等疾病,甚至引起不孕不育;引起泌尿生殖道感染的支原體主要有穿透支原體、生殖支原體、解脲脲原體、人型支原體、發(fā)酵支原體、梨支原體等。有研究表明,由泌尿生殖道支原體引起的慢性持續(xù)感染與AIDS的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[2]。在江蘇省312名男性HIV感染者/AIDS患者中的生殖支原體、發(fā)酵支原體、梨支原體的感染率分別為26.9%、13.8%及21.8%[3]。在林森等[4]的實驗中,102例HIV感染者/AIDS患者中共有67例患者尿樣中檢出支原體,感染率為65.69%,其中,生殖支原體、發(fā)酵支原體、梨支原體的感染率分別為22.55%、28.43%、14.17%。
1.1 穿透支原體穿透支原體是1990年LO等[5]從AIDS患者的尿液中分離出的致病性支原體,因其能穿過宿主細胞膜并在細胞中存活而得名。2000年,趙季文等[6]在中國首次從2例AIDS患者尿液中分離出穿透支原體。穿透支原體可利用其頂端結(jié)構(gòu)吸附并穿入細胞,包括淋巴細胞、單核吞噬細胞等,并在細胞內(nèi)大量復(fù)制而致細胞損傷和死亡。核因子-κB(NF-κB)被認為在人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)基因表達的調(diào)控中發(fā)揮了重要作用,即可提高HIV的復(fù)制率。SHIMIZU等[7]研究發(fā)現(xiàn),穿透支原體的脂質(zhì)相關(guān)膜蛋白(LAMPs)與AIDS有關(guān),其能夠激活人類單核細胞株人髓系白血病單核細胞(THP-1)中的HIV長末端重復(fù)序列(LTRS),從而增強HIV的復(fù)制,而 LAMPs對 HIV LTRs的激活即依賴于 NF-κB,NF-κB通過與HIV-1 LTRs中的兩個11bp的蛋白質(zhì)超二級結(jié)構(gòu)(Motifs)結(jié)合而激活LTRs驅(qū)動的RNA轉(zhuǎn)錄。同時,利用反相高效液相色譜法對穿透支原體LAMPs進行純化,刺激轉(zhuǎn)基因細胞,繼而檢測熒光素酶的表達水平,發(fā)現(xiàn)Toll樣受體1(TLR1)和Toll樣受體2(TLR2)的協(xié)同作用也是穿透支原體激活LTRs所必需。
IYAMA等[8]研究發(fā)現(xiàn),與其他支原體相比,穿透支原體具有較強的誘導(dǎo)原單核細胞/單核母細胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和增強HIV-1復(fù)制的活性,穿透支原體產(chǎn)生的碳水化合物可能與HIV-1感染后進展有關(guān)。CD4+T淋巴細胞是輔助T淋巴細胞識別抗原的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,CD4+是HIV的重要受體,也是HIV的主要攻擊對象;CD8+是細胞免疫的效應(yīng)細胞,能釋放多種細胞因子,并通過細胞毒性T淋巴細胞效應(yīng)殺死被感染的靶細胞,是機體抗HIV最重要的免疫細胞,其數(shù)量與功能同病毒量呈正相關(guān)。HIV感染者早期即出現(xiàn)CD4+T淋巴細胞計數(shù)下降和CD4+/CD8+比值下降,感染時間越長,CD4+T淋巴細胞計數(shù)及CD4+/CD8+比值越低。穿透支原體陽性率隨AIDS疾病的進展而升高,其原因為穿透支原體可激活CD4+T淋巴細胞,而HIV能夠識別并結(jié)合CD4+T淋巴細胞表面受體進入細胞,在細胞中由于逆轉(zhuǎn)錄酶的作用形成互補的DNA,并整合到CD4+T淋巴細胞的DNA中,從而復(fù)制出新的HIV,并破壞大量CD4+T淋巴細胞,從而促進HIV的傳播,在HIV患者中,穿透支原體感染與低CD4+T淋巴細胞百分比顯著相關(guān)[9]。
1.2 生殖支原體生殖支原體是性傳播疾病的主要支原體之一,可引起男性非淋菌性尿道炎,也可引起女性的宮頸炎、盆腔炎等疾病,并與早產(chǎn)和自然流產(chǎn)風(fēng)險的增加顯著相關(guān)[10]。生殖支原體可導(dǎo)致黏膜破壞,并引發(fā)相關(guān)的炎癥反應(yīng)(細胞因子表達增加、多形核白細胞反應(yīng)),進而促進HIV的傳染。同時HIV病毒出芽和生殖支原體黏附之間也存在關(guān)聯(lián),支原體黏附于HIV感染的淋巴細胞上可能會激活病毒復(fù)制或釋放的過程,從而加速疾病進展。在MAVEDZENGE等[11]研究中,生殖支原體與HIV-1獲得之間存在相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)感染生殖支原體的婦女感染HIV-1的風(fēng)險是未感染生殖支原體的婦女兩倍以上。此外,有研究表明,艾滋病患者更容易感染生殖支原體,表明免疫功能低下個體感染生殖支原體的概率增加[12]。艾滋病患者中生殖支原體的檢出率較高,也可能是由于這一人群中廣譜抗生素使用的增加,導(dǎo)致生殖支原體產(chǎn)生耐藥性,無法從體內(nèi)清除[13]。
1.3 解脲支原體解脲支原體又名解脲脲原體,因菌落細小也稱為T株,該支原體由SHEPARD首次從非淋菌性尿道炎患者的尿道分泌物中分離獲得[14]。解脲支原體常定植于泌尿生殖道黏膜上皮細胞表面,目前發(fā)現(xiàn)解脲支原體感染可導(dǎo)致非淋菌性尿道炎(nongonococcal urethritis, NGU),除引起泌尿生殖系統(tǒng)的炎癥外,妊娠期感染還會造成流產(chǎn)、早產(chǎn)等不良結(jié)局。解脲支原體之所以能夠在哺乳動物體內(nèi)持續(xù)感染,與其能策略性地逃避宿主的免疫并長期潛伏在宿主體內(nèi)有關(guān)。解脲支原體依賴自身的脲酶、磷脂酶和蛋白酶破壞宿主細胞黏膜表面的分泌型免疫球蛋白A(sIgA)及纖毛等免疫屏障,進而進行入侵、定居及增殖,莢膜樣物質(zhì)刺激機體免疫細胞分泌促炎癥因子,從而誘發(fā)機體局部組織的炎癥反應(yīng),引起泌尿生殖道黏膜損傷。韋明等[15]抽取了35例AIDS患者的宮頸分泌物,其中感染解脲支原體患者為5例(14.3%),發(fā)現(xiàn)隨著CD4+T細胞計數(shù)的升高,解脲支原體陽性患者的構(gòu)成比例較陰性患者降低;隨著HIV載量的升高,解脲支原體陽性患者的構(gòu)成比例較陰性患者升高。一項江蘇省男性HIV感染者/艾滋病患者支原體感染的研究調(diào)查顯示,患者所感染的支原體中,解脲支原體占比最大,檢出率為51.71%[16]。目前,HIV通過母嬰垂直傳播的流行情況正在加劇,有可能發(fā)生在子宮內(nèi)或在分娩及母乳喂養(yǎng)的過程中。有學(xué)者指出,由于病原體的感染會刺激機體的免疫應(yīng)答反應(yīng)增強,此時大量的免疫細胞會成為HIV的潛在感染目標(biāo),支原體尤其是解脲支原體是絨毛膜羊膜炎的一種常見病原體,并且可以垂直傳播,因此解脲支原體可能會在孕期增強HIV的傳播[17]。
1.4 人型支原體人型支原體最初被稱為胸膜肺炎樣體,是人類泌尿生殖道、口腔、呼吸道的共生體。泌尿生殖系統(tǒng)中,人形支原體感染常見于女性輸卵管炎,部分見于子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎及不孕癥患者,男性的感染部位主要見于尿道黏膜。人形支原體在新生兒中主要引起結(jié)膜炎和肺炎,通常由分娩時垂直傳播而造成感染。人型支原體可引起泌尿系的感染和生殖器的炎癥,增加艾滋病的感染風(fēng)險。研究表明,人形支原體與男性行為者HIV感染風(fēng)險增高相關(guān)[18]。此外,另有研究表明,在HIV感染女性患者中,人型支原體的存在可適度增加生殖道HIV脫落的程度[19]。因此,感染人型支原體的HIV感染婦女可能會增加其性伴侶感染HIV的風(fēng)險。
1.5 發(fā)酵支原體發(fā)酵支原體可通過TLR1、TLR2及Toll樣受體6(TLR6),激活NF-κB促進HIV的復(fù)制,增強HIV的感染能力,加速艾滋病進程。 LEMAITRE等[20]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵支原體與HIV之間存在協(xié)同效應(yīng),發(fā)酵支原體能增強HIV相關(guān)的細胞病變作用,電鏡觀察感染HIV的人急性淋巴母細胞性白血病細胞(MOLT-4),同時進行定量分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),HIV和發(fā)酵支原體趨向于感染相同的細胞,而且其附著于細胞表面的相同部位。當(dāng)HIV感染細胞中存在發(fā)酵支原體時,細胞病變效應(yīng)增加,然而這一現(xiàn)象的機制尚不清楚。BAUER等[21]在15例腎功能衰竭的艾滋病患者的腎組織中檢測出發(fā)酵支原體,而腎功能正常的患者未查及,因此認為,發(fā)酵支原體與艾滋病相關(guān)性腎病相關(guān)。通過發(fā)酵支原體與HIV相關(guān)性的實驗研究總結(jié)發(fā)現(xiàn),亞洲人的檢測樣本中發(fā)酵支原體與HIV感染風(fēng)險相關(guān),但是歐洲和美國少有類似的征象,因此考慮其風(fēng)險可能與種族也有一定的關(guān)系[22]。
1.6 梨支原體梨支原體是從AIDS患者原代淋巴細胞培養(yǎng)物中分離出的一種新型致病性支原體,其一般從AIDS感染者的尸體、體液及外周血單個核細胞中檢出[23]。在2015年發(fā)表的文章中,陳璐斯等[24]調(diào)查的1 541名江蘇省男性HIV/AIDS人群中,梨支原體感染率較高(15.4%),在HIV/AIDS人群中未接受高效抗病毒治療者,梨支原體感染風(fēng)險高于已治療者,表明接受抗病毒治療及機體CD4+T淋巴細胞計數(shù)保持較高水平者,可降低梨支原體的感染風(fēng)險。然而目前,有關(guān)梨支原體的研究相對來說較少,其作為HIV感染的促進因子作用尚未明了,有待進一步研究。
泌尿生殖道支原體與HIV感染陽性有顯著相關(guān)性。支原體缺乏細胞壁,對糖肽類及β-內(nèi)酰胺酶類等作用細胞壁的抗生素天然耐藥;由于缺乏葉酸從頭合成途徑,因此對磺胺類和二氨基嘧啶類抗微生物藥類治療也無效。支原體的感染通常選擇干擾蛋白質(zhì)合成和抑制DNA復(fù)制的抗菌藥物,包括四環(huán)素類(如多西環(huán)素、米諾環(huán)素、四環(huán)素等)、大環(huán)內(nèi)酯類(如阿奇霉素、交沙霉素、左旋氟沙星等)、喹諾酮類(如加替沙星、莫西沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星、司帕沙星、環(huán)丙沙星等)等藥物進行治療。但是因藥物使用的不規(guī)范,耐藥率已有上升,且不同地區(qū)存在不同的耐藥情況[25-26]。因此對HIV合并泌尿生殖道支原體感染患者進行治療時,應(yīng)該根據(jù)地區(qū)的流行病學(xué)資料,合理選擇藥物進行治療。王薇華等[27]的研究結(jié)果表明,在治療耐藥性解脲支原體感染時,中西醫(yī)結(jié)合的治療達到了較為良好的效果,可為臨床治療耐藥性支原體提供參考。
目前關(guān)于生殖道感染性支原體可能是AIDS的輔助因子或促進因子的討論逐漸深入。這些支原體在HIV的傳播和發(fā)展過程中起到了協(xié)同作用并加劇HIV的逆轉(zhuǎn)錄。當(dāng)患者感染了這類支原體時,泌尿生殖系統(tǒng)黏膜受到損傷為HIV的入侵提供了機會。在艾滋病疾病進展中,支原體刺激產(chǎn)生炎癥細胞因子來影響HIV的復(fù)制和基因表達。
如今更多的研究是關(guān)于HIV感染者中相關(guān)支原體的感染率,但其作為HIV輔助因子的具體作用仍然尚未明確。最重要的是,幾乎所有的研究都是橫斷面的,且沒有明確感染的順序。所以在未來應(yīng)該注重探究二類感染的先后關(guān)系,合理整理資料,并對相關(guān)支原體的影響作用、影響機制進行更微觀的實驗和研究。