2.6 纳米细菌的系统发生学分类
用纳米细菌中提取的核酸作为PCR模板扩增16S rRNA基因. 使用通用引物1492 RPL(GGCTCGAGCGGCCGCCCGGGTTAC CTTGTTACGACTT)和细菌特异性引物8FPL(GCGGATCCGCGGCCGCTGCAGAGTTTGATCCTGGCTCAG)进行PCR反应。结果显示，纳米细菌16S rRNA基因序列含有1 406个碱基, 其系统发生学分类显示， 纳米细菌属于Proteobacteria属的α2亚群。与其近缘的细菌大多栖息于土壤、温泉、哺乳动物细胞和植物体内。例如：Rhizobia （根瘤菌) 可以侵入植物的细胞中与宿主形成共生，而Agrobacteria和Phyllobacteria可以导致宿主患病，Brucella （布鲁氏菌）和Bartonella （巴尔通氏体菌）能在哺乳动物的细胞内寄生，从而造成人与动物患病，纳米细菌可与这两种细菌产生交叉免疫反应。而与纳米细菌最为近源的细菌是Thiobacillus， 这种细菌生存在温泉中，能导致温泉中的碳酸盐沉淀。
3 纳米细菌的致病性
3.1 纳米细菌的细胞毒作用
纳米细菌对体外培养的细胞具有细胞毒性作用。将成纤维细胞和纳米细菌共同培养时，纳米细菌在十几分钟之内便开始吸附于细胞膜的特定区域, 并逐渐通过受体介导的胞饮作用被转移至细胞内部，分布在包涵体富集的细胞核周围, 在溶酶体的消化作用下形成细胞核周围的空泡状结构，纳米细菌在其中被缓慢降解，细胞感染纳米细菌1-3 d后, 开始出现凋亡的形态特征。如果纳米细菌在含血清的培养基中经过数次传代培养，其细胞毒性作用会明显减弱甚至消失。研究表明，纳米细菌细胞毒性作用的发生机制, 与其在细胞内被降解释放出内毒素有关，其细胞毒性与纳米细菌浓度和细胞在纳米细菌中暴露时间成正比。Kari et al 用99mTc标记纳米细菌后通过耳缘静脉注入到实验兔体内，用SPECT (Single Photon EmissionComputed Tomography) 观察纳米细菌在实验兔体内的分布. 发现纳米细菌注入兔子静脉内10-12 min时，在脾脏、心脏、肾脏及胃肠道中具有较高的放射活性；45 h后，在实验兔子尿液以及肝脏、肾脏、脾脏等组织中仍具有较高的放射活性.由于800 mL/L的牛血清制品中存在纳米细菌感染。因此牛可能是纳米细菌的自然宿主。纳米细菌通过污染牛血液制品而对全世界范围内与细胞培养有关的科研工作和临床医疗安全造成不利影响。由于纳米细菌不仅体形微小能够侵入细胞内，而且其新陈代谢极为缓慢并且能够合成矿化的生物被膜，具有极强的抵抗不利环境的特点。因此纳米细菌一旦造成人和动物的感染，则很难被机体的防御机制清除，进而造成受感染者的生理机能紊乱。大约8%的正常人血液中存在纳米细菌抗原。现研究表明纳米细菌与肾结石、胆结石、前列腺炎、多囊肾、多囊肝、动脉粥样硬化等疾病有关。
3.2 纳米细菌与肾结石
肾结石是一种泌尿系统常见疾病；肾绞痛发作时患者异常痛苦，肾结石患者可以并发泌尿系统感染、肾盂积水，严重时可以导致肾功能衰竭。肾结石的晶体成分包括草酸钙、磷酸钙、细菌、嘌呤、胱氨酸等, 其中绝大多数为草酸钙与磷灰石的复合物. 部分肾结石的形成与细菌感染有关， 尿液中的细菌产生尿素酶、尿激酶、碱性磷酸酶，使尿液的pH值升高，从而有利于肾结石的形成。但Grases et al 发现部分患者肾结石的形成并不是由尿液的pH值升高所致，从而推测尿液中存在其他微生物的感染。Kajander et al对30例肾结石患者进行纳米细菌培养，均得到阳性结果, 在其后的动物实验中，发现静注99mTc标记的纳米细菌15 min后, 纳米细菌可在实验兔肾脏中聚集并排泄至尿液中。因此认为纳米细菌在体内可能诱导钙化和促进肾结石的形成，其依据主要有以下几方面：(1)在人类的血液中发现了纳米细菌；(2)纳米细菌作为有生命的微生物可从血液排泄到尿液中；(3)在人肾结石中发现了纳米细菌抗原；(4)纳米细菌攻击成纤维细胞，发生细胞内、外钙化, 并具有细胞毒性作用。Ciftcioglu et al对72例肾结石患者进行纳米细菌培养和单克隆抗体免疫荧光染色鉴定，其中70例阳性(97.2%). Garcia Cuerpo et al应用培养的纳米细菌经皮做肾穿刺注射，成功地建立了纳米细菌致肾结石的动物模型，从而证实纳米细菌感染可以导致肾结石发生。
3.3 纳米细菌与肾囊性病变
多囊肾是一种常染色体显性遗传病，患者常常死于肾功能衰竭。Hjelle et al在84.7%多囊肾患者的血清、囊液、囊壁及尿液中培养出纳米细菌，并发现囊液中的内毒素主要由纳米细菌产生。纳米细菌在多囊肾的发生、发展中起着重要的作用，其发病机制可能为：纳米细菌依靠其周围的矿化外壳作为载体， 吸附尿液中的各种毒素，并通过胞饮作用使细菌溶酶体破裂释放出毒素和自由基，损害肾小管上皮细胞，使其脱落至尿液中，久之造成肾小管梗阻和肾组织不可复性损害，形成肾囊肿。
3.4 纳米细菌与动脉粥样硬化
近年来, 有学者认为感染因素可能与动脉粥样硬化的发生有关, 有关动脉粥样硬化感染学说的研究受到广泛的关注。众所周知，动脉硬化是一个脂质沉积于动脉壁局部和斑块形成的过程，此过程由一种炎症反应介导，与炎症反应有关的感染物质有肺炎衣原体、幽门螺杆菌、巨细胞病毒和各种致病微生物。肺炎衣原体是与动脉粥样硬化因果关系研究中论据最多的病原微生物，离体和体内实验研究表明肺炎衣原体致病机制可能是加速局部脂质沉积，但这一学说无法解释粥样斑块中存在大量钙化物的现象。由于纳米细菌本身具有矿化能力，一些学者认为其可能参与了动脉粥样斑块的形成。Miller et al从粥样斑块中培养出纳米细菌，从而推断纳米细菌在动脉粥样斑块形成中起到重要的作用。Maniscalco et al对77例血清学检查纳米细菌阳性的冠状动脉硬化患者采用comET治疗4 mo, 57%患者冠脉狭窄程度明显改善，14%患者冠脉狭窄中度改善，约84%(16/19) 患者的心绞痛症状缓解，从而认为此药物可能是通过杀灭粥样斑块中的纳米细菌达到治疗作用。
3.5 纳米细菌与胆结石
胆石病发病率高，危害严重，发病机制至今尚未完全明了。中南大学湘雅二医院Wenet al对75例胆道疾病患者的胆汁标本进行纳米细菌培养, 经免疫组织化学染色和电子显微镜观察证实，胆道疾病患者胆汁纳米细菌感染阳性率为61.3%；用ELISA法检测76例胆囊结石患者血清中纳米细菌抗原，24例纳米细菌呈阳性，阳性率为31.6%，而338例正常人群血清中仅有27例呈阳性, 阳性率为8%，两者比较差异显著。以上结果说明，胆汁纳米细菌感染，可能与胆囊结石的发生有关。我们在这方面进行了进一步的研究，动物实验显示，注射纳米细菌的实验兔胆囊结石的发生率为83%(25/30)，而对照组动物胆囊结石的发生率仅为17%(5/30)，两组比较差异显著，说明胆汁纳米细菌感染确实能引起兔胆囊结石的发生，有必要对其成石机制进行深入研究。
