每月一菌：脑膜炎奈瑟菌 meningitidis

摘要：脑膜炎奈瑟菌（脑膜炎球菌）是一种双层需氧双球菌，呈“咖啡豆”状，与危及生命的脑膜炎和败血症以及肺炎、败血症性关节炎、心包炎或最近出现的尿道感染有关。脑膜炎奈瑟菌是人类鼻咽和咽喉中的共生微生物，无法在人体外存活。在鼻咽部，脑膜炎奈瑟菌与微生物群进行复杂的相互作用

脑膜炎奈瑟菌（脑膜炎球菌）是一种双层需氧双球菌，呈“咖啡豆”状，与危及生命的脑膜炎和败血症以及肺炎、败血症性关节炎、心包炎或最近出现的尿道感染有关。脑膜炎奈瑟菌是人类鼻咽和咽喉中的共生微生物，无法在人体外存活。在鼻咽部，脑膜炎奈瑟菌与微生物群进行复杂的相互作用。例如，肺炎链球菌抑制脑膜炎奈瑟菌的生长，而温和链球菌则提供支持脑膜炎奈瑟菌存活的营养物质。

脑膜炎球菌可被包裹并存活于吞噬作用和补体介导的裂解中。脑膜炎球菌有13个血清群：A、B、C、W、X、Y、D、E、H、I、K、L、Z；但只有前六个与该疾病有关。脑膜炎球菌通过非编码RNA（RNA温度传感器）感知体温来调节荚膜的产生。脑膜炎球菌也可以是无荚膜的，因此是无害的。然而，这些后者的菌株可以作为致病菌株的基因库。

当脑膜炎奈瑟菌穿过鼻咽上皮层进入血液时，疾病就会发生。脑膜炎奈瑟菌在血管壁上的定植对于逃避免疫细胞在肝脏和膀胱中的驻留是必要的。与血管内皮细胞（血管内衬细胞）的相互作用依赖于IV型菌毛（T4P）。脑膜炎球菌粘附在内皮细胞上，在血流引起的剪切应力下生长，最终破坏细胞间连接的稳定性，导致血栓形成、血管渗漏和细菌向周围组织的扩散。

脑膜炎奈瑟菌的毒力谱包括以下必要因素：（i）免疫逃逸：抗吞噬作用、抗补体介导的裂解、免疫逃逸（多糖荚膜、脂寡糖、fHbp、IgA蛋白酶）；（ii）生态位竞争：营养转运系统、铁获取系统（TpbA/B、HmbR、HpuA/B）、多态毒素、孔蛋白（PorA、PorB）、MtrCDE外排泵；以及（iii）粘附：NadA、NHBA、Opa、Opc、FetA、T4P等。由于T4P的存在，脑膜炎球菌具有天然的转化能力。脑膜炎球菌基因组高度动态，其特征是含有大量可移动遗传元件（插入序列、原噬菌体、基因组岛）。

值得注意的是，脑膜炎球菌基因组中约10%由插入序列和原噬菌体组成。此外，在脑膜炎球菌中实验鉴定出115个相变基因，PilE易发生抗原变异，且菌株间的荚膜可发生切换。最后，高毒力菌株与一种名为MDAΦ的功能性丝状原噬菌体的表达有关，该噬菌体与“脑膜炎球菌病相关”。然而，目前尚不清楚为何菌株会变得高毒力，以及为何它在人群中未被注意到，然后突然引发流行病。

1887年，安东·魏克塞尔鲍姆（Anton Weichselbaum）在分析一名死于脑膜炎的患者的脑脊液时，首次分离出脑膜炎球菌。

人类是脑膜炎球菌（N. meningitidis）唯一的宿主，该菌通过空气飞沫传播。婴儿携带率较低，青年人携带率最高（约23%）。

脑膜炎球菌的基因组大小介于2至2.2兆碱基对（Mb）之间。G+C含量约为51-52%。已鉴定出约390个对培养基中生长至关重要的基因。

六个血清群（A、B、C、W、X和Y）是导致疾病和流行病的主要原因。在2017-2019年期间，血清群B在全球几乎所有国家中均占病例比例最高，而血清群C则是导致疾病的第二大常见血清群。

侵袭性脑膜炎球菌病（IMDs）是可通过疫苗预防的疾病。目前有两种疫苗配方：（i）含有A、C、W和Y血清群荚膜；或（ii）含有重组蛋白和外膜囊泡（OMVs）（针对B血清群）。

脑膜炎球菌自然产生含有核酸、外膜蛋白和周质蛋白的外膜囊泡（OMVs）。OMVs有助于逃避宿主免疫反应。

脑膜炎球菌是研究T4P、抗原变异、遗传学、基因组学、血源性感染以及发展分子生物学技术（如多位点序列分型（MLST）或体外基于转座的突变（可获得详尽有序的突变体集合））的模型。

两个可自由访问的网站提供了高质量且不断更新的基因组数据：https://pubmlst.org/organisms/neisseria-spp和https://mage.genoscope.cns.fr/。截至2024年11月，前一个数据库已收录67,264个脑膜炎奈瑟菌基因组。

全球脑膜炎球菌倡议证明，科学界通过预防、控制和接种疫苗，深入参与了抗击脑膜炎球菌病的斗争。

脑膜炎和败血症可在48小时内致命。败血症可引发暴发性紫癜，这是一种严重的血栓性疾病，可能导致皮肤迅速坏死和弥散性血管内凝血。

接受治疗的侵袭性肺炎球菌疾病（IMD）的总体病死率（CFR）估计高达15%，但因年龄组而异（婴幼儿：7-9%；青少年/青年：10.4-15%；老年人：33%）。

如果不进行治疗，病死率（CFR）可高达50%。此外，约10-20%的幸存者会留下长期后遗症。