一、發(fā)病原因
根據(jù)細胞壁組成，生化反應和DNA雜交研究，軍團桿菌和過去已知的病原菌無關，故構成單獨一個科，軍團菌科(Legionellaceae)僅有一個屬，即軍團菌屬(Legionella)，該屬至目前已發(fā)現(xiàn)42種，64個血清型，其中約19種自患者分離(表1);其余則自環(huán)境分離，我國已定型者有Lp1，Lp3，Lp5，Lp6，Lp9等，引起疾病者主要是嗜肺軍團菌(L.pneumophila，Lp)和麥氏軍團菌(P.micdadei);嗜肺軍團菌有15個血清型，約90%屬血清Ⅰ型，軍團桿菌為革蘭陰性桿菌，(0.3～0.9)μm x (2～4)μm，偶見絲狀體，有鞭毛，多數(shù)為一根，位于頂端，需氧，有動力，病菌在普通培養(yǎng)基中不生長，最適宜的培養(yǎng)基為藥用炭-酵母浸出液瓊脂(BCYE)，菌落于2～4天后生長，直徑為1～2mm，平或微凸，邊緣整齊，在F-G(Feeley-Gorman)瓊脂培養(yǎng)基中，3～5天培養(yǎng)可見針尖大小菌落，在紫外線照射下可發(fā)出黃色熒光，多數(shù)菌種過氧化氫酶弱陽性，硝酸鹽酶和尿素酶陰性，僅利用淀粉而不利用其他糖類，生化鑒定一般對鑒定本菌用處不大，常以生長和形態(tài)為基礎，最后作血清學鑒定，本菌的胞壁含有14～17個碳的支鏈脂肪酸，和其他細菌不同，可用氣相色譜儀檢測。
軍團菌可產(chǎn)生多種酶和毒素，包括蛋白酶，膦酸酯酶，脫氧核糖核酸酶，β內(nèi)酰胺酶，以及細胞毒素，可能與毒力有關，本菌有內(nèi)外二種毒素，其結構和其他革蘭陰性桿菌略有不同，不含羥基脂肪酸，而含2-酮-3-脫氧辛酸和特殊支鏈脂肪酸，細菌在自然環(huán)境中生活在淡水中，生物膜上，在蒸餾水中可存活2～4個月，河水中3個月，在自來水中存活1年左右，軍團菌的生長可得到一些自由生活原蟲的支持，或在其體內(nèi)寄生，如阿米巴，原蟲和軍團菌相互作用，且原蟲可改變軍團菌的毒力。
二、發(fā)病機制
嗜肺軍團菌(Lp)對人體的損害可分為間接損害作用和直接損害作用，間接損害作用是從對肺泡巨噬細胞(Mφ)的作用開始的，研究發(fā)現(xiàn)，Lp被Mφ中吞噬后，能抑制吞噬體與溶酶體融合，并能調(diào)節(jié)單核吞噬細胞內(nèi)的pH值，以適宜其生存和繁衍;Lp通過干擾細胞的除極變化而俘獲Mφ，成功地完成免疫逃逸，并利用Mφ的營養(yǎng)因素繼續(xù)生存繁衍，進而裂解Mφ，導致肺泡上皮和內(nèi)皮的急性損害，并伴水腫和纖維滲出，軍團菌亦可通過誘導細胞凋亡的方式產(chǎn)生損害作用，Lp的直接損害作用則主要是其產(chǎn)生的溶血素，細胞毒素和酶類等的作用，吸入的病菌由巨噬細胞所吞噬，并在其吞噬泡內(nèi)繁殖，產(chǎn)生細胞毒素，殺死巨噬細胞，并侵入其他巨噬細胞，抗體的存在似不能阻止病菌的繁殖，而細胞介導免疫則起重要的抗感染作用，淋巴細胞受抗原刺激而產(chǎn)生的細胞因子可抑制細菌在巨噬細胞內(nèi)繁殖，此后抗體，補體和多核粒細胞可將病菌消滅，多數(shù)患者病變局限于肺部，實變病灶多呈大葉性分布，小部分為局灶性或斑塊狀分布，死亡病例一般雙肺均被累及，上葉和下葉受累的機會無顯著差異，實變區(qū)肺組織有充血，水腫和局灶性出血，常伴有少量纖維素性胸膜炎，顯微鏡檢查主要為纖維素性化膿性肺炎，肺泡內(nèi)有大量中性粒細胞浸潤，同時有大量吞噬細胞。
纖維蛋白和中等量的紅細胞及蛋白碎屑，部分患者有急性彌漫性肺泡損害，表現(xiàn)為透明膜形成，肺泡上皮壞死，脫落和再生，血管內(nèi)皮細胞腫脹和變性，以及間質(zhì)有少量炎性細胞浸潤，電鏡觀察毛細血管及上皮細胞基膜仍完整，提示正常的結構和功能可以恢復，支氣管常無明顯累及，故患者咳膿痰者不多，采用改良Dieterle飽和銀染色，吉姆薩染色，病原菌可于吞噬細胞，中性粒細胞內(nèi)及細胞外見到，但非特異性，直接熒光抗體染色陽性細菌則為特異性者，胸腔以外的膿腫罕有見到，龐提阿克熱的發(fā)病機制尚不明了，根據(jù)流行病學和細菌學資料，在同一建筑單位受空調(diào)系統(tǒng)的氣溶膠吸入的人群中，多數(shù)人發(fā)病，空調(diào)系統(tǒng)的水受軍團菌和其他多種細菌污染，本病的潛伏期為12～36h，此時期太短，難以用細菌的侵入及繁殖解釋，可能為水內(nèi)多種細菌毒素所引起;或對水中多種微生物的一種免疫反應。
