基因診斷與性病/淋球菌的遺傳學

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基因診斷與性傳播疾病

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了解它的遺傳機制，對于掌握其發病機制的基礎知識，對于臨床實踐應用，都具有重要的意義。遺傳方面的研究對于了解臨床分離物中對抗生素的抗藥性的產生是非常有用的。目前，遺傳研究工作的主要方面是使用細胞遺傳技術去了解淋球菌感染的發病機制，去鑒別那些和感染有直接關系的菌體成分。

一、遺傳物質的交換機制

淋球菌和其他細胞一樣，DNA是其遺傳物質。絕大部分DNA存在于細菌的染色體中，另一部分以質粒的形式存在。質粒是一些非常小的環狀DNA。大多數淋球菌株至少有一個質粒，也可以沒有或有多個大小不同的質粒。

在細菌中，基因從一個細菌到另一個菌體的傳遞方式可能有三種：（1）轉化：指一般外源性基因進入菌體，并整合到宿主菌的染色體中。所有的淋菌都可以吸收、整合，表達來自其他菌體的DNA。所以淋球菌都具有轉化能力。有菌毛淋球菌的轉化能力明顯高于無菌毛淋球菌變異株。有菌毛的淋球菌在其生長過程中的任何時期都可以發生轉化。淋球菌可以被質粒的和染色體的DNA所轉化；（2）結合：結合是淋球菌遺傳信息進行交換的另一種形式。當淋球菌在互相接觸時進行DNA轉移交換。配對結合過程和遺傳信息的交換是由一個非常巨大的、24.5兆道爾頓的質粒所介導的。這種質粒能夠在不同的淋球菌菌株之間轉移其耐藥質粒。耐藥質粒的轉移不僅可發生在淋球菌之間，也可以發生在淋球菌和其他類型的細菌之間，包括其他奈瑟菌以及大腸桿菌之間轉移。所以，結合對于體內耐抗生素質粒的擴散是十分重要的，它對研究質粒交換的機制十分有意義；（3）轉導：指供體細菌的DNA通過噬菌體傳給受體細菌，再通過重組嵌入受體菌的DNA中。在淋球菌遺傳物質交換機理的研究中，人們只發現了轉化和結合這兩種方式。

從伴有播散性淋球菌感染的患者身上分離出的菌株一般都具有許多共同的表型特性，在那些無并發癥的尿道生殖器感染的菌株中很少發現這些特性。這些特性是對正常人血清內抗菌物質的抵抗力，對青霉素的敏感性，以及在生長時對精氨酸、次黃嘌呤以及尿嘧啶的需要。這些菌株一般具有和外膜蛋白I相關的特殊的抗原決定簇。轉化的方式對于研究這些不同表型的出現是由于某個單一的遺傳事件或者是多基因的突變是非常有用的。

淋球菌表面結構的組成成分和毒力之間存在著一定的關系。即是同一淋球菌株的變異株之間，其表面蛋白的成份也不相同。在同一菌株中，有菌毛的淋球菌的毒力明顯高于無菌毛的菌株。變異菌在某一組或數組外膜蛋白Ⅱ之間也可以出現差異。特殊的膜蛋白Ⅱ與菌體的某些性質，如對血清物質的敏感性、耐藥性、以及標本分離部位，感染類型有關。具有不同的表面蛋白Ⅱ的變異株之間的轉換頻率相當高，每個細菌每繁殖一代為10-3。對于淋球菌表面不同位點的遺傳和功能了解甚少。只知道少數幾個遺傳位點能夠影響外膜的成份，但其使用機制尚不了解。特殊的表面結構和菌株的毒力增加有關，但是這種關系是否由于外膜成分的直接作用所致，目前尚不清楚。

二、淋球菌的耐藥性

研究表明，淋球菌共有三種耐藥性，其一是染色體介導的，染色體突變逐漸產生的耐藥菌株，它使細胞通透性改變，從而對青霉素的耐受性增加2-4倍；其二是質粒介導的，耐藥質粒能夠編碼合成β-內酰胺酶，而破壞青霉素的結構，從而使青霉素失效。其三是質粒介導，染色體介導二者兼有。

1976年首次分離出帶有β-內酰胺酶的耐青霉素淋球菌菌株，研究表明這種耐藥性是通過質粒介導耐藥的，對青霉素（Penicillin）和氨芐青霉素（Ampicillin）耐藥。目前PPNG在世界各地播散，非洲和亞洲的許多地區PPNG占50%或更多，給淋病的治療帶來了相當大的困難；1983年國分離出了β-內酰胺酶陰性由染色體介導的耐藥菌株（Chromosomally mediatedresistant Neisseria gonorrheae），（簡稱CMRNG）；1985年首次鑒定出質粒介導的高度耐四環素菌株（TRNG），它是由耐鏈球菌決定簇Tetm進入淋球菌內，并停留在部分結合質粒衍化而來的新質粒上，該新質粒可傳遞并具有啟動某些β-內酰胺酶質粒的能力。TRNG對四環素、二甲胺四環素和強力霉素耐藥。近年又出現耐狀觀霉素的菌株。PPNG、CMRNG和TRNG的局部地區暴發，已證實系一種營養血清菌型，防治應集中控制耐藥菌株。

最近我們在臨床實踐中發現某些淋病患者對頭孢曲松鈉有耐藥現象，有待于進一步研究。