第三节　细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）

细胞壁缺损或完全丢失的细菌称为 细菌L型（bacterial L form）。L型可自发产生，亦可在抗菌治疗过程中或在患者的某些特殊生境内产生，可能是细菌抵抗不利环境的一种方式。

一、细菌L型的形成

1.抗生素的干扰

主要由一些能在细菌细胞壁合成过程中干扰某一环节的抗生素，如青霉素、头孢菌素等β-内酰胺类抗生素，其中β-内酰胺环与细胞壁肽聚糖上侧链末端D-Ala-D-Ala结构相似，二者竞争性地与细胞膜上的青霉素结合蛋白（PBP）相结合。如果β-内酰胺类抗生素与PBP结合，会使其失去酶活性（转肽酶），从而阻断肽聚糖上使得侧链交联的肽键形成，使细菌不能正常合成细胞壁而形成细菌L型。实际上当细菌周围环境中青霉素浓度为1～50u/ml时，可影响细菌分裂时的纵隔形成，使细菌不能断裂而不断伸延成为长丝状；当青霉素浓度增至100u/ml时，抑制细胞壁中肽聚糖的合成，使新生细菌缺乏细胞壁而成为圆球体或巨形体的细菌L型。

此外，万古霉素能和肽聚糖乙酰胞壁酸五肽末端的D-Ala-D-Ala结合，形成复合物，阻断肽聚糖多糖链的延伸，导致细菌细胞壁缺陷；异烟肼类药物可影响结核分枝杆菌细胞壁中分枝菌酸的合成，使该菌变成L型；杆菌肽的主要作用是阻碍细胞壁中脂质的脱磷酸化，使脂质在肽聚糖的合成过程中不能进入再循环，也可引起细胞壁缺陷。

2.破坏细胞壁结构的其他因素

溶菌酶可直接裂解肽聚糖多糖链中的β-1，4糖苷键，破坏乙酰胞壁酸和乙酰葡糖胺所构成的聚糖骨架，引起细菌裂解形成L型。由于革兰阴性菌细胞壁的肽聚糖层外还有由膜蛋白、脂质双层和脂多糖构成的外膜层，故溶菌酶对革兰阴性菌的作用比阳性菌显著降低；胆汁和胆盐作用于由脂质双层组成的胞质膜和（或）细胞壁中的外膜，故对革兰阳性和阴性菌均有作用，甚至还能诱导真菌形成L型。

另外，血清补体通过经典途径或旁路途径激活，在菌体表面所形成的膜攻击复合体（membrane attack complex，MAC）；噬菌体裂解细菌所释放的溶胞壁素（muralysin）以及微生物被巨噬细胞吞噬后的变化，都可使细菌细胞壁受到破坏而形成细菌L型。

二、细菌L型的生物学性状与耐药性

（一）生物学性状

细菌L型因细胞壁缺损，故呈多形性，如大小不等的球形、膨大杆状或细长丝状，并能通过孔径450nm的滤器，故又称为滤过型细菌。由于细胞壁缺损，故L型细菌的胞质膜发生了代偿性改变，包括胞质膜各种成分的组成比例发生改变，合成速度加快并可能产生新的成分，如脂肪酸可代偿性地增加，其中饱和脂肪酸合成增多，使饱和/不饱和脂肪酸的比例升高，增加了胞质膜的牢固性和弹性强度，以承担细胞内外渗透压的差别。另外，胞质膜结合的蛋白质发生改变，以增加脂质链的强度，使细胞壁缺损的L型细菌在等渗环境下也不易破裂。

由于L型细菌缺乏细胞壁而对渗透压敏感，在普通培养条件下不能生长，必须提供高渗环境，而且L型细菌生长繁殖比原菌慢，增殖时间比原菌延长3～10倍，并形成嵌入培养基中的细小菌落，呈特殊的油煎蛋样菌落或颗粒状（G型）与丝状（F型）菌落（图1-17）。结核分枝杆菌在陈旧培养物中或药物治疗后可变成L型，呈丝状或颗粒状（图1-18）。

一般认为细菌L型的生化反应是减弱而非增强，没有规律性的生化特性，抗原性改变，故细菌L型很难鉴定。虽因细胞壁缺损而致抵抗力比原菌弱，但对作用于细胞壁的抗生素具有耐药性。

值得注意的是，由于感染性疾病没有及时治疗，或治疗不当，使感染成为慢性迁延性疾病，尤其是免疫功能低下的患者，加之抗生素的滥用，使耐药菌株和细菌L型日益增多，种种迹象表明细菌L型已成为医院感染的重要病原因素之一。在医院感染设施表面，过期灭菌物品（敷料，手术包、产包等）和消毒液如碘伏、苯扎溴铵等、医护人员的手等，细菌L型的检出率有时可高达37.6%。在医院感染的细菌L型中，革兰阴性菌与阳性菌L型感染的检出率大致相同，阳性菌以金黄色葡萄球菌，阴性菌以大肠埃希菌和铜绿假单胞菌为主。细菌L型的耐药性与其细菌型不同，治疗困难，如果不重视预防L型感染，将构成医院感染的潜在危害。

（二）细菌L型的耐药机制

细菌耐药性与细菌携带的耐药基因有关。耐药基因主要存在于染色体或染色体以外的质粒上。由于细菌L型的细胞壁缺损，耐药（R）质粒容易丢失，从而提高对抗生素的敏感性。但实际上在不稳定L型和返祖菌中由R质粒介导的耐药性无很大改变，只有稳定L型会丢失由R质粒所表达的耐药性，如金黄色葡萄球菌BM3202株有染色体耐药基因（耐利福平基因等）和R质粒（耐妥布霉素等）。BM3202株原菌、稳定L型和返祖菌等对利福平的耐药性均无变化，只有稳定L型对妥布霉素的耐药性消失。

细菌L型由于失去细胞壁，对一般作用于细胞壁生物合成的β-内酰胺类抗生素（青霉素、头孢霉素等）和万古霉素均耐药。但因某些细菌L型可能仍有部分细胞壁残留而造成暂时性营养缺陷等，所以有时可见临床分离的L型对青霉素尚敏感。同样，头孢霉素除能影响细胞壁的合成外，尚能作用于胞质膜，或因头孢霉素对细菌L型产生的β-内酰胺酶比较稳定，故从某些临床分离L型可能仍对头孢霉素敏感。

细菌L型对作用于细胞壁以外靶点的抗生素，如作用胞质膜的多黏菌素、作用于核酸的利福平、作用于蛋白质合成的氯霉素和林可霉素等的敏感性不变，或因L型无细胞壁的屏障作用，而对这些抗生素的作用更敏感。细菌L型对抑制蛋白质合成的氨基糖苷类抗生素的敏感程度很不一致，如细菌L型对庆大霉素和卡那霉素的敏感性一般与原菌相同，但对链霉素的敏感性可能会升高或降低。金黄色葡萄球菌L型与伤寒沙门菌L型对链霉素和庆大霉素的敏感性要比原菌有所下降，鼠伤寒沙门菌对链霉素耐药，变为L型后仍然耐药。因此临床上选择用药应直接根据所分离的细菌L型的药敏试验结果。

（三）细菌L型感染的临床用药

临床应用抗生素治疗细菌感染性疾病，特别是应用了能影响细菌细胞壁合成的抗生素，用药后虽然菌数减少，症状在好转，但不一定能杀死全部病原菌，其中一部分可转变为细菌L型，隐伏于宿主体内的某个部位。停药后一旦条件合适，L型又可成为原菌，造成疾病的反复发作或迁延不愈。这些细菌L型的出现以及对抗生素敏感性与返祖菌的差异，说明使用抗生素的类型不合理、药物剂量不足、疗程不规范等，这些是造成L型细菌产生的常见原因。

临床病例中分离的细菌型和L型往往是同时出现的，细菌L型的药敏与原菌不完全相同，不同代的L型对抗生素的敏感性也不同。因此，对于一些反复发作并可能有细菌L型出现的细菌感染症，在选择临床用药时，不仅要考虑细菌型的药敏，也应考虑到细菌L型的药敏，根据药敏报告来调整抗生素的种类、剂量与疗程，或采取联合用药的方案。根据临床实践，对细菌L型的感染，除结合药敏结果，选用一些抑制蛋白质合成的抗生素外，只要临床治疗有效，应继续使用作用于细胞壁的抗生素，不必更换。作用于细胞壁和细胞壁以外的抗生素，两者联合应用可达到彻底消灭病原，可避免病程的迁延或转为慢性的目的。

（孙文长　邓国英　张卓然）