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角膜与外眼

腐霉菌角膜炎

腐霉菌角膜炎是由水生卵菌——腐霉菌引起的罕见且严重的角膜感染。在分类学上,腐霉菌属于不等鞭毛界、卵菌门、卵菌纲、腐霉菌目、腐霉菌科,并非真菌1)。然而,由于其在临床、形态学和微生物学上与真菌性角膜炎极为相似,因此也被称为“拟似真菌”1)

全身性腐霉病于1884年由一位英国兽医首次报道。眼部腐霉病的首例病例于1988年来自泰国,而作为角膜溃疡的首例病例由Virgile等人于1993年报道,患者为一名31岁女性2)。截至2021年,全球已报道168例眼部腐霉病2)

腐霉菌存在于热带、亚热带和温带气候中,已有来自泰国、印度、中国、澳大利亚、以色列和美国的报道1)2)。在南印度的一个队列中,腐霉菌角膜炎的患病率为5.9%(71/1204例)2)。根据ITS区域或细胞色素氧化酶II基因,按地理位置分为三个分支:分支I(ATH:美国)、分支II(BTH:亚洲、澳大利亚)和分支III(CTH:泰国、美国)1)

在最大规模的114例分析中,平均年龄为41±14.3岁,43%为男性。40.4%为农民,56.6%为家庭主妇或办公室职员,55.3%未发现明确的易感因素1)

Q 腐霉菌和真菌有什么不同?
A

腐霉菌是一种属于卵菌纲的原生生物,不是真菌。其细胞壁缺乏麦角固醇,由纤维素和β-葡聚糖构成,这与真菌有根本区别。因此抗真菌药物无效。此外,它通过双鞭毛游动孢子进行无性生殖,这也与真菌不同。

表现为与其他微生物性角膜炎共同的症状1)

  • 眼痛:根据侵袭程度不同,强度各异
  • 充血:伴有结膜充血的急性红眼
  • 畏光:严重的光敏感
  • 流泪和眼部分泌物
  • 视力下降

从发病到就诊的时间范围为2至60天。

腐霉菌角膜炎的临床所见与真菌性角膜炎高度相似,但存在特征性所见1)2)

特征性所见

网状点状浸润:上皮下至浅层基质呈网状模式的浸润。提示腐霉菌的高度临床怀疑。

触手状突出:从主病灶放射状延伸的触手样浸润。

周边部沟状变性(peripheral furrowing/guttering):周边角膜变薄伴沟状改变。

早期角膜缘波及:快速向角膜缘进展,并累及巩膜

类似真菌的所见

羽毛状边缘(feathery margins):边缘不清的浸润,类似丝状真菌性角膜炎

卫星病灶/多灶性浸润角膜上散在的多个小浸润灶。

角膜后弹力层斑块/前房积脓:重症病例中见到的深部波及表现。

干燥的角膜表面:脓性分泌物少,不同于细菌性角膜炎

浸润灶大小中位数为5.5×6mm(范围:1~10mm)。92.1%的患者logMAR视力中位数为2.781)

它是引起人类腐霉病最常见的菌种。具有菌丝和双鞭毛游动孢子两种形态1)。人类腐霉病有四种临床类型:血管型、眼型、皮肤/皮下型和播散型1)

  • 接触水环境:稻田、池塘、河水、受污染的雨水。在泰国,雨季发病较多1)2)
  • 眼外伤:植物性物质损伤、灰尘或异物进入1)
  • 佩戴隐形眼镜:有报道称游泳时佩戴隐形眼镜2)
  • 全身性疾病:地中海贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、慢性动脉功能不全、再生障碍性贫血1)2)

真菌性角膜炎多见于农业从业者,而腐霉角膜炎的特点是也频繁报告于非农业从业者,如家庭主妇、IT专业人士和学生1)2)

Q 腐霉在什么环境中感染?
A

感染主要通过热带和亚热带水生环境(稻田、池塘、河水、受污染的雨水)中的游动孢子发生。游动孢子附着在眼睛的损伤部位,从而建立感染。除了农业从业者外,也有家庭主妇和IT专业人士等城市居民的病例报告。

诊断腐霉角膜炎需要高度的临床怀疑。如果不向微生物学家具体说明腐霉的可能性,可能无法检出1)

角膜刮取物的涂片镜检可见粗大、稀疏分隔或无分隔的菌丝。直角分支的带状折叠模式是其特征,但与真菌菌丝的鉴别困难1)2)

主要染色方法如下。

染色方法特点
10% KOH + CFW敏感性79.3–96.5%,特异性>93%
IKI-H2SO4腐霉特异性,特异性100%
台盼蓝灵敏度>75%,无需特殊设备

IKI-H2SO4(碘-硫酸法)染色可将腐霉染成蓝色/蓝黑色,但不染色真菌,因此对鉴别非常有用 1)2)

在血琼脂培养基或马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)上培养。在37°C下,形成平坦的灰白色至奶油色菌落 1)2)。在沙氏培养基(添加氯霉素)上不生长或生长不良,这有助于与真菌鉴别 3)。通过叶片培养法鉴定游动孢子可确诊 1)2)

PCR法是金标准 1)2)。靶向rDNA-ITS区域和细胞色素氧化酶II(cox II)基因。

  • 双重PCR:靶向18S rRNA和ITS区域。特异性100%,灵敏度91% 2)
  • LAMP法:灵敏度100%,特异性98% 2)
  • 实时PCR:靶向外切-1,3-β-葡聚糖酶基因。灵敏度和特异性均为100%,检测时间7.5小时 2)

宏基因组二代测序(mNGS)也是一种有效的方法 3)。此外,已有报道使用MALDI-TOF质谱法鉴定腐霉 4)

真菌性角膜炎的鉴别最为重要。日本感染性角膜炎诊疗指南指出,丝状真菌引起的角膜炎以边界不清的羽毛状溃疡为特征,匹马霉素是镰刀菌属的一线药物 5)。腐霉对此治疗无反应,因此对于抗真菌药无效的“真菌性角膜炎”,应考虑腐霉的可能性。

其他鉴别诊断包括棘阿米巴角膜炎(共有放射状角膜神经炎)、非典型分枝杆菌角膜炎(共有干燥灰白色浸润)和细菌性角膜炎1)2)

虽然没有确立的标准治疗方案,但近年来的研究正在明确治疗指南。

抗真菌药物对腐霉无效。传统抗真菌药物通过抑制麦角固醇合成发挥作用,但腐霉缺乏麦角固醇,因此这些药物对其细胞壁无效1)2)3)

Hu等人的体外药敏试验显示,所有六种抗真菌药物(氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑、两性霉素B和卡泊芬净)的MIC均>32 mg/mL,未表现出抗真菌活性3)

目前推荐的药物治疗是抗菌药物。

  • 利奈唑胺0.2%滴眼液:MIC 0.5–1 mg/mL3)
  • 阿奇霉素1%滴眼液:MIC 1–2 mg/mL3)
  • 口服阿奇霉素:推荐联合使用2)
  • 米诺环素:MIC 1 mg/mL。日本的Maeno等人报告了一例使用米诺环素、利奈唑胺和氯霉素三联疗法治愈的病例3)
  • 替加环素:MIC 0.5–1 mg/mL3)

一项评估69只眼治疗结果的研究显示,55.1%通过药物治疗治愈(中位治疗时间3个月)。其余44.9%需要治疗性角膜移植。浸润大小>6 mm、病程长、累及后基质的病例对药物治疗反应较差2)

治疗性角膜移植

适应症:对药物治疗无反应的病例,即将发生角膜穿孔的病例。

要点:确保至少1mm的安全边界进行手术。切除范围包括网状浸润模式1)2)

复发率:单纯TPK为51.8%~54.2%。联合冷冻疗法或乙醇涂抹等辅助治疗后降至7.1%2)

其他外科干预

氰基丙烯酸酯粘合剂:用于角膜融解的结构支撑。与绷带式隐形眼镜联合使用1)

冷冻疗法:用液氮探头在角膜缘进行单次冻融循环。对预防复发有效2)

乙醇涂抹:当浸润扩散到角膜缘以外时使用。与多排冷冻疗法联合使用2)

中国报告的3例病例,最初均被误诊为真菌性角膜炎并给予抗真菌药物治疗。其中2例接受了TPK,所有病例最终均行眼球摘除术。原因被认为是抗真菌治疗无效导致诊断延迟,错过了最佳治疗时机4)

Q 为什么抗真菌药物对腐霉无效?
A

传统抗真菌药物(唑类、多烯类等)靶向麦角固醇,但腐霉的细胞壁不含麦角固醇。其细胞壁由纤维素和β-葡聚糖组成,因此抗真菌药物没有作用靶点。相反,蛋白质合成抑制剂如利奈唑胺和阿奇霉素有效。

Q 腐霉角膜炎的治疗前景如何?
A

近年研究表明,轻中度病例使用抗生素(利奈唑胺、阿奇霉素)治疗,约55%可治愈。重症病例或TPK后复发率较高(51.8%),但通过辅助冷冻疗法和乙醇涂抹可降至7.1%。早期诊断和正确选择药物对预后影响很大。

Pythium insidiosum 在水生环境中从孢子囊释放双鞭毛游动孢子(直径9–10 μm)1)。游动孢子对受损组织表现出趋化性,并被低CO₂环境吸引1)

感染过程如下:

  1. 游动孢子附着于受损上皮,分泌糖蛋白以牢固附着
  2. 受宿主体温刺激,在24小时内形成芽管
  3. 芽管机械性穿透组织,形成大量菌丝
  4. 角膜基质迅速破坏进展

游动孢子在诱导后1小时内形成,并在包囊后24小时内迅速产生芽管。这种快速循环是该疾病暴发性病程的原因1)

  • 蛋白酶:被确定为引起人类角膜炎的毒力因子1)
  • 氧化应激反应基因:已鉴定出CuZn超氧化物歧化酶、硫氧还蛋白和谷氧还蛋白1)
  • 钙调蛋白和热休克蛋白:参与病原体在宿主内的生长和热适应1)

Pythium 的细胞壁由纤维素和β-葡聚糖组成,缺乏麦角固醇。这一特性是抗真菌药物耐药性的根本原因,针对纤维素合成途径的新药开发值得期待1)2)

组织病理学上,可见角膜基质弥漫性破坏和以中性粒细胞为主的炎性浸润。15%的病例报告有肉芽肿性炎症1)


7. 最新研究与未来展望(研究阶段报告)

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Hu等人利用宏基因组二代测序(mNGS)成功快速鉴定了腐霉。传统培养需要5-7天,而mNGS即使对未知病原体也能快速鉴定。但由于成本问题,尚未作为常规检查普及3)

Hou等人通过MALDI-TOF质谱法创建了腐霉的参考图谱,并将其添加到本机构的Bruker数据库中,从而加速了后续的腐霉鉴定4)

LAMP法(环介导等温扩增)据报道灵敏度100%、特异度98%,由于不需要特殊设备,有望在资源有限的机构中应用2)。实时PCR(靶向外切-1,3-β-葡聚糖酶基因)据报道灵敏度和特异度均为100%,所需时间7.5小时2)

Agarwal等人体外评估了乙醇对腐霉的杀菌效果,并通过红外光谱法确认了其在角膜内的渗透。他们报告称,缺乏麦角固醇的腐霉细胞膜对乙醇脆弱,因此乙醇可能成为一种治疗选择,但最佳浓度的确定仍是挑战2)

目前尚无针对腐霉的CLSI标准药敏试验方案。已有使用游动孢子作为接种源的肉汤微量稀释法和纸片扩散法的报道,但方法和接种浓度的多样性导致MIC值存在差异3)。建立标准化的药敏试验方法并分析其与临床结局的相关性是未来的课题。


  1. Gurnani B, Kaur K, Venugopal A, et al. Pythium insidiosum keratitis - A review. Indian J Ophthalmol. 2022;70:1107-20.
  2. Gurnani B, Kaur K, Agarwal S, et al. Pythium insidiosum Keratitis: Past, Present, and Future. Ophthalmol Ther. 2022;11:1629-53.
  3. Hu L, Huang X, Yee NH, et al. Pythium insidiosum: an emerging pathogen that is easily misdiagnosed and given treatment as a fungus. Front Cell Infect Microbiol. 2024;14:1430032.
  4. Hou H, Wang Y, Tian L, et al. Pythium insidiosum keratitis reported in China, raising the alertness to this fungus-like infection: a case series. J Med Case Rep. 2021;15:619.
  5. 感染性角膜炎診療ガイドライン(第3版). 日眼会誌. 2013.

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