尿路感染,病因和发病机制

(一)病原微生物

尿路感染的病原微生物主要是细菌，极少数为病毒、真菌、衣原体、支原体及滴虫等。单纯性尿路感染与复杂性尿路感染的病原菌谱有所差异。单纯性尿路感染病原菌谱中，75％为大肠埃希杆菌，25％局限于表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯杆菌、异常假单胞菌及粪肠球菌；并且病原菌谱基本上无年代差异和医疗设施间的差异。复杂性尿路感染的病原菌谱中，大肠埃希杆菌不足50％，葡萄球菌属、克雷伯菌属、假单胞菌属、沙雷菌属和肠杆菌属的细菌明显增多；病原菌谱年代差异和医疗设施间的差异明显，有流行倾向。临床上尿路感染常常为单一细菌感染，但在长期使用抗生素或免疫抑制剂治疗、长期留置导尿管或输尿管插管以及机体抵抗力差、泌尿器械检查者，可见多种细菌混合感染、厌氧菌及真菌感染。

(二)发病机制@社区卫生教育

1．感染途径

(1)上行感染：是指病原菌由尿道、膀胱、输尿管上行至肾盂引起感染性炎症，占尿路感染的95％。多发生于尿道插管、尿路器械检查及性生活后，全身抵抗力低下及尿流不畅者更易发生。

(2)血行感染：继发于全身败血症或菌血症，病原菌经血液循环到达肾脏，约占尿路感染的3％。多见于金黄色葡萄球菌、假单胞菌属、沙门菌属、白色念珠菌属及结核分枝杆菌等。

(3)直接感染：外伤或泌尿系统周围脏器的感染性炎症时，病原菌直接侵入引起的感染性炎症。

(4)淋巴道感染：下腹部和盆腔器官的淋巴管与肾脏毛细淋巴管有吻合支相连。相应器官感染的病原菌可经此通路感染肾脏。

2．细菌的致病力仅仅能在尿路上皮固定、繁殖的细菌才能引起尿路感染，尿路感染发病的第一步是细菌粘附于尿路上皮，而细菌粘附是通过细菌的粘附素(adhesin)来完成的。

(1)细菌粘附的方式：细菌能特异性和非特异性地粘附于其生存环境中的各种物质。特异性粘附是指细菌体表面存在的特定物质(粘附素)与存在于宿主细胞表面或构成间质成分的糖蛋白/糖脂的特定部位(受体)之间的特异性结合。而粘附于导管等人工材料表面的细菌，其粘附方式是非特异性的；受细菌体、人工材料表面及周围体液或组织内的电解质、蛋白成分的亲水性和电荷的影响。

细菌粘连体以引起红细胞凝集的方式分为：在D-甘露糖存在下，红细胞凝集可被抑制的甘露糖敏感性(MS)粘连体和红细胞凝集不被抑制的甘露糖抵抗性(MR)粘连体。从粘连体的形态区分：①存在于细菌的菌毛和鞭毛等丝状物上而发挥作用的菌毛粘连体；②可直接结合于细胞壁和外膜的构成成分或直接结合于外膜表面而发挥作用的无菌毛粘连体。大肠埃希杆菌等多数革兰阴性菌的粘连体为前者，球菌和少数革兰阴性菌的粘连体为后者。大肠埃希杆菌的粘连体结构目前已基本清晰，为由主要及次要亚基构成的分子量15000～30000、直径2～7nm、长0．2～20μm，存在于菌毛末端的蛋白质。其生物合成有赖于菌毛结构基因、粘连体基因和辅助蛋白基因的表达，并受细菌生存环境的温度、发育条件以及细菌体的阶段性变异的调控。粘连体既是细菌侵入尿路上皮的手段，同时也是宿主感染防御机制的标靶。宿主体内的抗粘连体抗体、介导于甘露糖受体的白细胞、Tamm-Horsfall蛋白和分泌型IgA均可与粘连体结合，杀伤侵入机体的细菌。另一方面，侵入尿路的细菌为逃逸宿主的感染防御机制，在转录水平上发生阶段性

变异来调控粘连体的表达。

(2)细菌菌毛：细菌的菌毛有7种，而大肠埃希杆菌的菌毛主要有Ⅰ型菌毛、P菌毛和S菌毛。I型菌毛为MS菌毛，与急性单纯性膀胱炎的发病相关；P菌毛为MR菌毛，主要与肾盂肾炎的发病密切相关，尿路上皮细胞上具有P菌毛大肠埃希氏杆菌的受体越多，越易发生肾盂肾炎。

细菌的粘附与菌毛的种类有关，具有Ⅰ型菌毛的大肠埃希杆菌粘附于远曲肾小管和集合管，而具有P菌毛的大肠埃希杆菌粘附于近曲肾小管。粘附于上皮的细菌侵入肾间质时，具有MS菌毛的细菌易于引起瘢痕形成，而具有MR菌毛的细菌引起瘢痕形成的能力较弱。给与抑制白细胞游走和抑制白细胞活性氧产生的药物，可抑制MS菌毛引起的瘢痕形成。说明大肠埃希杆菌的Ⅰ型菌毛可诱导白细胞活性氧的产生，在肾盂肾炎瘢痕形成上具有重要作用。此外，菌毛还是细菌的运动器官，失去菌毛的细菌更易于在。肾组织内增殖。

(3)细菌抗原：细菌的抗原成分也是细菌的重要致病因素。细菌荚膜(K)抗原具有抵抗多核白细胞的吞噬和血清的杀菌作用，可促进尿路感染的发生、发展。富含K抗原的大肠埃希杆菌易于引起肾盂肾炎。细菌细胞壁(O)抗原主要成分为脂多糖。引起尿路感染的大肠埃希杆菌有O1、O2、O4、O6、O7、O25、O50。及O75等，这些O抗原具有细胞毒性和免疫原性，可引起机体的炎症反应，除与感染灶的形成、进展相关外，还与炎症的慢性化密切相关。

3．机体的防御机制正常机体具有多种防止尿路细菌感染发生的机制。见下表。

4．尿路感染的基础疾病/易感因素尿路感染按其是否伴有基础疾病/易患因素分为单纯性(非复杂性)尿路感染和复杂性尿路感染。单纯性尿路感染不伴有基础疾病/易患因素；而复杂性尿路感染均伴有某些基础疾病/易患因素。常见的基础疾病/易患因素见下表。

(1)尿路梗阻：各种原因(畸形、肿瘤、结石、异物等)引起的尿路梗阻是尿路感染的最易感因素，合并尿路梗阻者尿路感染发生率是正常人的12倍。此外，膀胱输尿管返流、妊娠时增大子宫压迫和分泌增多的黄体酮抑制输尿管蠕动引起的尿流排泄不畅等也是引起的尿路梗阻的主要原因。

(2)医疗器械操作：导尿、留置导管、膀胱镜、输尿管插管以及逆行肾盂造影等均可以损伤泌尿道粘膜，并可将病原菌直接带入而引起尿路感染。尿路感染发生率，1次导尿后为1％～2％；留置导管1天为50％，4天以上可达90％。即使严格地管理导尿管及预防性投与抗生素，留置导尿1个月以上者，约90％并发尿路感染。其主要原因是：留置导管后细菌粘附其上，并分泌糖蛋白；进而细菌在糖蛋白中分裂、繁殖形成微小菌落；微小菌落增多、融合，形成细菌生物薄膜(biofilm)。由于细菌生物薄膜内的细菌营养和氧的摄取困难，导致细菌外膜构造发生变化，降低了对药物的敏感性；而宿主的特异性和非特异性感染防御机制中的吞噬细胞、抗体也同样难以作用于生物薄膜菌。临床上往往不去除导管，尿路感染难以控制。

(3)机体抵抗力低下：合并糖尿病等慢性疾病、免疫功能不全或长期服用免疫抑制剂容易发生尿路感染。而长期高血压、高尿酸血症、高钙血症等造成肾间质损伤，局部抵抗力低下者也易发生尿路感染。女性因尿道短、尿道括约肌作用弱以及尿道口与阴道口距离近而易于损伤、感染等，因此更易发生尿路感染。成年女性尿路感染的发生率为男性的8～10倍。