亞急性感染性心內(nèi)膜炎疾病病因
一、發(fā)病原因
幾乎所有病原微生物均可引起感染性心內(nèi)膜炎，如二尖瓣與主動脈瓣關(guān)閉不全，及某些先天性心臟病，如室間隔缺損，動脈導管未閉與二葉主動脈瓣等器質(zhì)性心臟病。近年來感染性心內(nèi)膜炎的病原學方面已發(fā)生了重大變化。長期以來，國內(nèi)外公認草綠色鏈球菌是感染性心內(nèi)膜炎，尤其是亞急性感染性心內(nèi)膜炎最主要的致病菌，在抗生素問世前占90%～95%，近年已降至 20%～40%。有學者曾統(tǒng)計自1975～1985年中山醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院確診的81例感染性心內(nèi)膜炎(下同)中，血培養(yǎng)結(jié)果竟無1例是草綠色鏈球菌，國內(nèi)外許多學者都認為草綠色鏈球菌作為心內(nèi)膜炎的病原菌的比例已逐漸下降。1958年、1964年、1982年國內(nèi)學者報道分別占69%、49%、53%;日本勝正孝報道1963～1970年其國內(nèi)323例亞急感染性心內(nèi)膜炎患者中本菌占71.8%，1971～1978年679例亞急感染性心內(nèi)膜炎患者中本菌降至56.7%，此期間收集國外836例IE中本菌占25.8%。1990～1995年中山醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院確診的54例SIE中，22例血培養(yǎng)陽性中，草綠色鏈球菌僅占3例(13.6%)。目前一般認為20世紀90年代以來草綠色鏈球菌作為IE的病原菌的比例已降至25%～40%左右是可信的。
葡萄球菌包括金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、檸檬色葡萄球菌和表皮葡萄球菌等，均可引起急性、亞急性感染性心內(nèi)膜炎，近30年來本菌心內(nèi)膜炎的發(fā)病率有所升高，與國內(nèi)外心臟外科手術(shù)、人工心瓣膜的廣泛使用、介入性心臟診療技術(shù)開展，吸毒者經(jīng)靜脈注射藥物成癮者(IVDA)的增多等因素有關(guān)。1964年國內(nèi)學者報道本菌占10%，20世紀80年代初增至35.7%。1985年報道的81例感染性心內(nèi)膜炎中竟占55.8%。而1996年報道的54例感染性心內(nèi)膜炎中占31.8%。腸球菌可侵犯正常和已受損的心瓣膜，并使瓣膜迅速損毀，且對藥物治療效果差，近年來其引起心內(nèi)膜炎所占比例不斷上升，國內(nèi)占5%～7.6%，1996年報道的51例感染性心內(nèi)膜炎中占9.1%。在國外比例更高，本菌是美國感染性心內(nèi)膜炎三大病原菌之一，尤多見于年齡較高的男性和年輕女性。
革蘭陰性桿菌近年來尤引人關(guān)注，其中包括大腸埃希桿菌、肺炎桿菌、銅綠假單胞菌、產(chǎn)氣桿菌、沙雷菌、變形桿菌、產(chǎn)堿桿菌、人心桿菌、流感嗜血桿菌等。報道的54例感染性心內(nèi)膜炎中約占9.1%，其中以大腸埃希桿菌、產(chǎn)堿桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌和肺炎桿菌多見。
其他如厭氧菌、嗜乳酸桿菌屬和類白喉桿菌等也是亞急感染性心內(nèi)膜炎常見致病菌。
真菌已成為IE的重要病原體，這可能與廣譜抗生素、腎上腺皮質(zhì)激素和免疫抑制藥的廣泛應(yīng)用，以及心血管創(chuàng)傷性檢查技術(shù)和心血管外科的開展等因素有關(guān)。目前已知很多真菌均可引起亞急性細菌性心內(nèi)膜炎，且有不斷增多趨勢。臨床上以念珠菌(尤其是白色念珠菌)、組織胞漿菌、隱球菌和曲菌最常見。據(jù)Watanakunakom報道，在瓣膜換置術(shù)后2個月內(nèi)發(fā)生亞急性細菌性心內(nèi)膜炎的病例中，真菌占9.6%，2個月后的病例占4.0%。Kagan報道在心內(nèi)修補術(shù)(尤其是瓣膜修補術(shù))后發(fā)生亞急性細菌性心內(nèi)膜炎的病例中，真菌占25%。由此可見，真菌性心內(nèi)膜炎已成為必須引起臨床高度重視的疾病。
其他致病原如立克次體、衣原體、病毒(尤其柯薩奇B病毒)、螺旋體等亦可成為心內(nèi)膜炎的病因，應(yīng)予重視。
二、發(fā)病機制
亞急性細菌性心內(nèi)膜炎易發(fā)生在器質(zhì)性心臟病基礎(chǔ)上，可能與下列因素有關(guān)：
1.存在可能黏附病原體的瓣膜或心內(nèi)膜
眾所周知，正常人血流中經(jīng)常有短暫性的菌血癥，細菌主要來自口腔、呼吸道、泌尿道、胃腸道，或經(jīng)其他途徑侵入血流。正常情況下，侵入血流的細菌或其他病原體由于機體防御機制作用而隨時消滅，不易引起亞急感染性心內(nèi)膜炎。當心內(nèi)膜特別是心瓣膜內(nèi)皮損傷后，暴露出內(nèi)皮下的膠原纖維，促進血小板聚集和纖維蛋白沉著，形成無菌性血小板蛋白栓，這是發(fā)生感染性心內(nèi)膜炎的必備條件，加上該處表面粗糙不平，細菌或其他病原微生物容易滯留其中，為其繁殖、滋生提供了立足點，因而易發(fā)生亞急性細菌性心內(nèi)膜炎。
2.溫特力效應(yīng)和血流中存在可黏附于瓣膜的細菌和病原體
實驗證實，若將細菌性氣溶膠通過溫特力(Venturi)瓊脂管噴射到氣流中，可形成特征性的菌落分布，即在出口小孔前方出現(xiàn)最大的沉淀物環(huán)，即所謂溫特力效應(yīng)。根據(jù)該效應(yīng)可以解釋細菌或病原微生物侵犯的部位常在血流所經(jīng)狹窄孔道的前方，如二尖瓣關(guān)閉不全并發(fā)亞急感染性心內(nèi)膜炎時常侵犯左房面，室間隔缺損并亞急感染性心內(nèi)膜炎時常在右室內(nèi)膜面，主動脈瓣狹窄時在主動脈內(nèi)膜面，主動脈瓣關(guān)閉不全時在左室面，動脈導管未閉在肺動脈內(nèi)膜面等，以此類推。此外，凡可引起感染性心內(nèi)膜炎的病原菌或病原微生物必須具備能在瓣膜表面集落化的特征，且必須耐受血清補體的殺菌力和不受血小板的影響，只有這類病原體才會引起IE，臨床上常見的如草綠色鏈球菌、葡萄球菌、腸球菌和某些革蘭陰性桿菌等對瓣膜或心內(nèi)膜有較強黏附力，故易引起IE。相反，如類白喉桿菌、痤瘡短棒菌苗等缺乏黏附于瓣膜的能力，故極少引起IE。
3.血流壓力階差作用
是否易患SIE除與溫特力效應(yīng)強弱有關(guān)外，亦與血流壓力階差有明顯關(guān)系，當血流從高速的心腔或管腔經(jīng)狹窄孔道或瓣膜流向低壓的心腔和管道時，壓力階差越大，血流速度越快，則噴射效應(yīng)和溫特力效應(yīng)就越明顯。使血流由正常的層流現(xiàn)象變?yōu)橥牧骱蛧娏?，可導致低壓腔室近異常血流流出處局部?nèi)膜損傷，使內(nèi)層膠原暴露，血小板和纖維蛋白就會在此沉積，形成無菌性血小板纖維蛋白栓，對病原微生物黏附到瓣膜或受損心內(nèi)膜起重要作用，為病原體進入心內(nèi)膜創(chuàng)造了條件，而誘發(fā)SIE。這也可以解釋為什么心臟病并發(fā)心房顫動、充血性心力衰竭或嚴重二尖瓣狹窄時，反而不易發(fā)生SIE，因為房顫、心衰或嚴重二窄時，使血流速度減慢和(或)壓力階差變小，不易產(chǎn)生湍流和噴流現(xiàn)象，以致噴射效應(yīng)和溫特力效應(yīng)較弱，不利于形成贅生物，因此反而較少發(fā)生SIE。為此，可將常見心臟病是否易發(fā)生IE的危險性大小作一簡單分類，詳見表1。
4.免疫機制的作用
感染性心內(nèi)膜炎免疫病理機制已引起關(guān)注，反復的暫時性菌血癥使機體產(chǎn)生特異性凝集抗體，而該抗體具有促使細菌等病原微生物聚集、黏附于心內(nèi)膜或瓣膜損傷處的作用，增強了病原體入侵能力。血清中的抗原刺激免疫系統(tǒng)引起非特異性高γ球蛋白血癥，抗原抗體免疫復合物生成類風濕因子、抗核因子、抗心肌抗體等。病程超過6周的IE病人72%有類風濕因子。某些情況下，如草綠色鏈球菌、變異鏈球菌和念珠菌的菌血癥可出現(xiàn)特異性抗體。血清中非特異性抗體可引起免疫球蛋白IgG、IgM、冷球蛋白和巨球蛋白濃度增高。感染性心內(nèi)膜炎的腎臟并發(fā)癥，除腎栓塞外，免疫球蛋白對腎小球基底膜、血管壁等具有特殊親和力，故可并發(fā)局灶性、彌漫增殖性和膜性增殖性三型腎炎。此外，在病程較長患者中常有血清補體C3、C9、C4和CH50下降，表明感染性心內(nèi)膜炎發(fā)生發(fā)展過程中，免疫病理機制也參與一定作用。
器質(zhì)性心臟病作為亞急感染性心內(nèi)膜炎的基礎(chǔ)病變近10多年來也發(fā)生了很大變化，隨著鏈球菌感染得到有效的控制，風濕熱發(fā)病率逐年下降，風濕性心臟病(簡稱風心病)并發(fā)亞急感染性心內(nèi)膜炎日見減少，在西方國家，感染性心內(nèi)膜炎病人中風心病的比例已從1950～1970年的40%降至最近幾年的25%以下。國內(nèi)雖然風心病仍是SIE最主要基礎(chǔ)心臟病，約占半數(shù)以上，但比例也已逐年下降。先心病仍占重要地位，在幼兒和青少年中可高達70%～80%，中山大學第一醫(yī)院統(tǒng)計的81例IE中占34.6%。由于心臟手術(shù)、心臟有創(chuàng)性檢查的開展和推廣，術(shù)后感染性心內(nèi)膜炎患者所占比例上升，中山大學第一醫(yī)院報道的81例IE中占5例(6.2%)。此外，一些非風濕性瓣膜病，如先天性主動脈瓣畸形(二葉主動脈瓣等)、主動脈和(或)二尖瓣脫垂、老年性退行性瓣膜病變、梗阻型肥厚性心肌病、冠心病(乳頭肌功能不全)等作為亞急感染性心內(nèi)膜炎基礎(chǔ)的心臟病有增多趨勢并已得到認識。
三、病理
基本病理變化有病損的心瓣膜或心內(nèi)膜上有贅生物形成，贅生物由纖維蛋白，血小板及白細胞聚集而成，細菌隱藏于其中，該處缺乏毛細血管，較少吞噬細胞浸潤，因而藥物難以達到深部，且細菌難以被吞噬，此為細菌得以長期存在的原因。
