破伤风梭菌——致病性与免疫性

破伤风梭菌的致病物质为破伤风梭菌产生的外毒素。其外毒素有两种：一种是具有溶血作用的破伤风溶素，在性质、功能和免疫原性上与链球菌溶血素基本相同，尚未发现有致病性，可能与其生长有关；另一种是引起致病作用的嗜神经破伤风痉挛毒素，毒性作用极强，对人的致死量小于1ug。该毒素为蛋白质，不耐热，免疫原性强，用0.3%甲醛作用4周可脱毒制成类毒素，用于人工自动免疫。 
    破伤风梭菌以芽孢形式广泛分布于自然界中，可由伤口侵入人体，在局部发芽繁殖而致病，但破伤风梭菌是厌氧菌，在一般伤口中不能生长，伤口的厌氧环境是破伤风梭菌感染的重要条件：伤口深而狭窄，创口闭合造成局部乏氧；坏死组织多，吸收游离氧；局部组织缺血缺氧；伤口进入泥土或异物，带入破伤风梭菌或其芽孢，同时伴有需氧菌或兼性厌氧菌混合感染，需氧菌或兼性厌氧菌生长消耗氧气而造成厌氧环境。以上原因均可造成有利于破伤风梭菌生长繁殖的厌氧条件。 
    破伤风梭菌只能在厌氧的局部生长繁殖，细菌不侵入血流引起菌血症或败血症，在局部产生的外毒素吸收入血，形成毒血症而发病。新生儿脐带残端也具备上述厌氧条件，不洁接生操作易引起破伤风梭菌的感染，造成新生儿破伤风。 
    破伤风痉挛毒素是由质粒编码表达的一种神经毒素，不耐热，可被肠道蛋白酶破坏，故口服毒素不起作用。在菌体内为一条分子量为150kDa的肽链，分泌到菌体外即被细菌蛋白酶分解成a和β两条肽链，两条肽链之间由二硫键连接，如果没有连接则失去毒性。a链为轻链，分子量为50kDa，具有毒性作用；β链为重链，分子量为100kDa，具有识别结合受体和转运a链的作用。β链与神经组织具有高度的亲和力，局部产生的破伤风痉挛毒素可由β链的羧基端识别神经肌肉接头处的末梢神经外膜受体，与之结合后，破伤风痉挛毒素转入膜突起形成的小囊泡内，并沿外周运动神经轴突纤维间隙逆行向上进入神经细胞内，经过突触后膜进入传入神经末稍，到达脊髓前角运动神经元，再上行至脑干。痉挛毒素对中枢神经系统，尤其是脑干神经和脊髓前角神经元细胞有高度的亲和力，毒素通过β链N端识别并结合神经节苷脂，将a链转入神经细胞内。a链为一种锌内肽酶，通过降解抑制性神经递质囊泡膜表面蛋白的特异性肽键，改变其结构，阻止抑制性神经递质甘氨酸和γ-氨基丁酸的释放，导致兴奋性神经递质乙酰胆碱的单一作用，运动功能失调，引起伸肌和屈肌同时收缩，造成痉挛性麻痹。破伤风痉挛毒素也有可能通过血液和淋巴循环到达中枢神经系统。 
    所致疾病为破伤风。破伤风的潜伏期从几天到几个月不等，感染越接近头部潜伏期就越短，死亡率也越高。临床表现的前驱症状为感染处肌肉痉挛，咀嚼困难、激动、多汗。继而全身肌 肉痉挛，形成苦笑面容，角弓反张，轻者呼吸困难，重者窒息死亡。病死率约50%，新生儿和老年人尤高。 
    破伤风为体液抗毒素免疫，抗毒素抗体主要类型为lgG。由于破伤风痉挛毒素毒性极强，能引起破伤风临床症状的毒素量尚不足以引起有效的免疫应答，且破伤风痉挛毒素在轴突纤维间上行，不易被APC提呈而激活B细胞，不能产生有效的免疫保护作用。免疫力获得主要方式是注射抗毒素和接种类毒素。病后免疫力不持久。   
   

 

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