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角膜与外眼

铜绿假单胞菌角膜炎

1. 什么是铜绿假单胞菌角膜炎?

Section titled “1. 什么是铜绿假单胞菌角膜炎?”

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是细菌性角膜炎的主要致病菌之一。在革兰阴性杆菌引起的角膜感染中最为常见 2)。其特征是由蛋白酶和外毒素引起的液化性坏死,可迅速进展导致角膜穿孔。

细菌性角膜炎中,铜绿假单胞菌所占比例因报告而异,为6.8%至55%。虽然因地区和人群而异,但在针对隐形眼镜佩戴者的调查中,它被报告为最常见的致病菌 2)。尤其是软性隐形眼镜佩戴者的发病风险较高,有报告称铜绿假单胞菌约占隐形眼镜相关角膜感染的55% 2)

与其他细菌性角膜炎相比,其进展更快,治疗延迟直接影响预后。本文介绍铜绿假单胞菌角膜炎的临床表现、诊断方法、治疗方法及病理生理学。

急性发作的眼痛最为常见。疼痛剧烈,伴有充血、流泪和黏液脓性分泌物。当浸润累及瞳孔区时,视力下降明显。眼睑肿胀和畏光也常出现。

角膜所见

环形脓肿(环形浸润):铜绿假单胞菌角膜炎的特征性表现,角膜周边形成环形浸润 3)

磨玻璃样混浊:弥漫性角膜基质混浊,浸润边缘模糊 3)

刷状浸润:早期浸润边缘呈放射状扩散的形态 3)

角膜上皮缺损:伴有广泛的上皮缺失,周围上皮水肿

角膜变薄和穿孔:蛋白酶导致的基质溶解进展可导致穿孔

眼前节所见

前房积脓:常见,与脓肿严重程度相关

前房出血:作为罕见并发症报道 1)

睫状充血角膜缘周围深层血管扩张导致明显充血

结膜水肿:严重炎症导致球结膜水肿性肿胀

Chan等人报告了一例45岁隐形眼镜佩戴者发生的铜绿假单胞菌角膜炎合并前房积血的病例。尽管药敏试验显示泛敏感,但临床治疗抵抗,最终通过静脉滴注哌拉西林/他唑巴坦改善1)

铜绿假单胞菌是一种广泛分布于土壤和水中的环境菌。健康的角膜表面通过上皮屏障防御感染,但上皮损伤或隐形眼镜佩戴引起的微创伤可诱发感染2)

危险因素详细说明
隐形眼镜佩戴最大危险因素2)
角膜外伤植物性外伤、异物等
眼表疾病干眼症、眼睑异常

隐形眼镜佩戴是最大的危险因素,尤其是软性隐形眼镜的连续佩戴和不恰当护理2)。隐形眼镜盒的污染常成为感染源。

角膜外伤或角膜手术后的上皮缺损也可诱发发病。长期使用类固醇滴眼液会降低局部免疫力,增加感染风险。

值得注意的是,有报道称铜绿假单胞菌具有侵入正常角膜上皮的能力2)。这是与许多其他细菌性角膜炎病原体不同的特征。

Q 使用隐形眼镜一定会得铜绿假单胞菌角膜炎吗?
A

并非所有CL佩戴者都会感染。适当的镜片护理和卫生管理可以大大降低风险。但是,戴着睡觉、不清洁镜盒、用自来水冲洗镜片等不当使用会显著增加感染风险。一旦感觉异常,请取下CL并尽早就诊。

当根据临床发现怀疑铜绿假单胞菌角膜炎时,必须通过微生物学检查鉴定致病菌3)

检查方法目的
革兰染色确认革兰阴性杆菌3)
培养检查致病菌鉴定和药敏试验3)
药敏试验治疗药物选择的指标3)

角膜刮片是标本采集的基本技术,从浸润边缘刮取可提高检出率3)。如果革兰染色发现革兰阴性杆菌,则强烈怀疑包括铜绿假单胞菌在内的革兰阴性杆菌感染。

培养检查除使用血琼脂平板、巧克力琼脂平板外,还应使用Drigalski琼脂(BTB琼脂)等革兰阴性杆菌选择培养基3)。铜绿假单胞菌是不发酵葡萄糖的革兰阴性杆菌,产生特有的绿色色素(绿脓菌素)和甜味气味是鉴定的线索。

药敏试验对于确定治疗方案至关重要3)。但需注意,即使药敏试验显示敏感,临床上也可能出现治疗抵抗1)

根据感染性角膜炎诊疗指南,考虑推定病原菌和药敏结果选择抗菌药物3)。治疗开始需紧急进行,不等培养结果即开始经验性治疗。

轻至中度病例

一线治疗:频繁滴用氟喹诺酮类(FQ)滴眼液3)

推荐药物:左氧氟沙星(LVFX)1.5%或莫西沙星(MFLX)0.5%3)

用法:起床时每小时1次,睡前每2小时1次,根据改善情况逐渐减量

重症病例

FQ + 氨基糖苷类联合:头孢甲肟滴眼液联合氨基糖苷类(妥布霉素或庆大霉素)滴眼液3)

静脉治疗角膜穿孔迫近时考虑全身给予头孢他啶

难治病例的处理:有报道称全身使用哌拉西林/他唑巴坦(特治星®)有效1)

关于细菌性角膜炎类固醇联合治疗存在争议。SCUT试验(Steroids for Corneal Ulcers Trial)的亚组分析显示,铜绿假单胞菌角膜炎联合使用类固醇无助于改善视力预后,反而有有害趋势2)。尤其在老年人和重症病例中需要谨慎判断。

Q 铜绿假单胞菌角膜炎的治疗周期是多久?
A

治疗周期因严重程度而异,通常需要数周至一个月以上。轻症病例也至少需要2-3周的滴眼治疗。重症或治疗抵抗性病例可能需要更长时间,若残留角膜瘢痕,为恢复视力可能考虑角膜移植。请勿自行停药,遵医嘱。

铜绿假单胞菌角膜炎的病理生理可由菌体毒性因子和宿主防御机制破坏来解释。

黏附阶段:铜绿假单胞菌通过菌毛黏附于角膜上皮细胞表面的神经节苷脂受体。佩戴隐形眼镜导致的上皮微创伤暴露受体,促进细菌黏附。

生物膜形成:黏附后,产生糖萼(多糖被膜)形成生物膜。生物膜阻碍抗菌药物渗透,是治疗抵抗的原因之一。

铜绿假单胞菌通过III型分泌系统(T3SS)直接将毒素注入宿主细胞。

ExoU:具有磷脂酶活性的强效细胞毒素,快速坏死角膜上皮细胞。ExoU阳性株(细胞毒性株)角膜穿孔风险高。

ExoS:具有ADP-核糖基转移酶活性和GTP酶激活活性,破坏细胞骨架并使细胞变圆。ExoS阳性菌株(侵袭性菌株)在细胞内侵入方面更优。

ExoT:具有与ExoS相似的功能,但作用较弱。

ExoY:具有腺苷酸环化酶活性,升高cAMP浓度并破坏细胞间连接。

铜绿假单胞菌产生的蛋白酶是引起角膜基质液化性坏死的核心因素。

弹性蛋白酶(LasB):分解胶原蛋白和蛋白聚糖,使角膜基质溶解。

碱性蛋白酶(AprA):分解宿主的免疫球蛋白和补体成分,有助于免疫逃逸。

这些毒素和蛋白酶复合作用,导致角膜基质快速溶解,重症病例可形成后弹力层膨出角膜穿孔。环形脓肿由中性粒细胞的环形聚集和免疫复合物沉积形成。

Q 为什么铜绿假单胞菌会溶解角膜?
A

铜绿假单胞菌分泌大量强效的降解酶,如弹性蛋白酶和碱性蛋白酶。这些酶分解角膜的主要成分胶原纤维和蛋白聚糖,导致角膜基质像“融化”一样坏死(液化性坏死)。此外,它还通过称为III型分泌系统的注射器样装置将毒素直接注入细胞,破坏角膜上皮细胞。这种多步骤攻击是铜绿假单胞菌角膜炎快速进展和严重化的原因。

Chan等人报告了一例铜绿假单胞菌角膜炎病例,药敏试验显示泛敏感,但对常规抗菌治疗(头孢唑林、庆大霉素、莫西沙星、环丙沙星)无反应,通过全身使用哌拉西林/他唑巴坦(特治星®)成功治疗1)

该病例中,一名有15年隐形眼镜佩戴史的45岁男性出现快速进展的角膜浸润和前房积血前房积血推测由服用阿司匹林诱发。开始使用特治星®后炎症消退,最终视力矫正至0.63(针孔0.83)1)

该报告表明体外敏感性与体内治疗反应可能存在差异,提示哌拉西林/他唑巴坦作为临床治疗耐药性的替代药物具有实用性。

氟喹诺酮类耐药铜绿假单胞菌的增加是一个全球性问题2)。耐药机制涉及DNA旋转酶和拓扑异构酶IV的靶点突变以及外排泵的过度表达。新型抗菌药物的开发以及现有药物的新给药途径(如角膜内注射)正在研究中。

  1. Chan JY, Tan JH, Ong HS, et al. Recalcitrant Pseudomonas aeruginosa Keratitis with Hyphaema Responding to Tazocin (Piperacillin/Tazobactam): A Case Report. Case Rep Ophthalmol. 2021;12(1):292-298.
  2. American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Bacterial Keratitis Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024;131(2):P1-P47.
  3. 日本眼感染症学会. 感染性角膜炎診療ガイドライン(第3版). 日眼会誌. 2013;117(6):467-509.

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