第一节　结核病病原学

分枝杆菌种类繁多，除结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌外，其他分枝杆菌统称为非结核分枝杆菌。了解分枝杆菌生物学特性、致病性、免疫学和对药物的敏感性的特点，对于结核病预防、诊断和治疗具有十分重要的意义。

一、分枝杆菌的分类

分枝杆菌（mycobacteria）主要包括结核分枝杆菌复合群（mycobacterium tuberculosis complex，MTBC）、非结核分枝杆菌（nontuberculous mycobacteria，NTM）和麻风分枝杆菌（mycobacterium leprae）。结核病的致病菌为结核分枝杆菌，结核分枝杆菌属于分枝杆菌科分枝杆菌属，其特征是基因组中富含G+C序列（61%～71%）、细胞壁富含类脂质（可达60%）。结核分枝杆菌高GC含量增加了其遗传稳定性，而富含脂质的细胞壁赋予了分枝杆菌属细菌典型的特征，如抗酸染色性、极端疏水性、对药物和机体抵抗力因素（如抗生素和机体免疫反应等）的抗性等。结核分枝杆菌缺乏外毒素、内毒素与侵袭性酶类，基因组中无毒力岛，也不携带质粒。结核病是一种慢性消耗性疾病，患者的临床症状与体征中除咳嗽是慢性肺部炎症的症状外，其他多为宿主的免疫反应所致，如发热、消瘦等。因此，结核分枝杆菌的致病性可能主要与其菌体成分、菌体构造、代谢物质的毒性、在宿主体内大量繁殖引起的炎症以及机体应答的免疫损伤等因素有关。

二、结核分枝杆菌的形态与结构

结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌，大小（1～4）μm×0.4μm，而牛分枝杆菌则比较粗短。结核分枝杆菌在陈旧的病灶中形态常不典型，可呈颗粒状、串珠状、短棒状、索状及长丝形等。

在电镜下观察具有微荚膜、细胞外壳三层结构，由胞浆膜、胞浆、间体、核糖体及中间核质构成，无鞭毛、无荚膜和芽孢。结核分枝杆菌典型的基本形态为细长、直或稍弯、两端钝圆、有微荚膜、无芽孢、无动力，常呈分枝状生长。菌体宽度在0.2～0.6μm，菌体长1～10μm（通常3～5μm）。菌体的一端或两端有较深的异染颗粒，富含多磷酸盐，可能是能量储存和氧化还原反应的场所，有时可呈串珠状。在结核患者痰标本中结核分枝杆菌可单个散在或2个以上呈“人形”“Y形”等排列，缠绕呈索状或丛状时为有毒株的典型形态学特征。

除此之外，结核分枝杆菌亦可呈现出颗粒型、滤过型和球菌型等多种形态。在结核分枝杆菌发育的特定阶段，可表现为非抗酸性、非细菌细胞性、革兰氏染色阳性的颗粒型体。在电子显微镜下可观测到比典型结核分枝杆菌小的超小型滤过型菌体，这可能是结核分枝杆菌在宿主体内产生持留现象的原因之一。而细胞壁缺陷的结核分枝杆菌可表现为球形体，可能为其免疫逃逸和产生耐药性的部分原因。

结核分枝杆菌不产生内、外毒素，其致病性可能与细菌在组织细胞内大量繁殖引起的炎症，菌体成分和代谢物质的毒性以及机体对菌体成分产生的免疫损伤有关。致病物质与荚膜、脂质和蛋白质有关。

三、结核分枝杆菌的生理特性

结核分枝杆对菌营养要求较高，培养常用罗氏培养基（Lowenstein-Jensen medium，L-J medium），内含蛋黄、甘油、天门冬素、马铃薯、无机盐及抵制杂菌生长的孔雀绿等物质。

分枝杆菌为严格需氧菌，最适pH值为6.5～6.8，最适生长温度为37℃。受限于恒温动物宿主提供的生长条件，结核分枝杆菌为嗜温、嗜中性微生物，生长的最适pH值为6.8～7.2，最适温度为37℃，30℃以下停止生长。体外生长时需提供氮源、碳源、无机盐（磷、铁、镁、钾、硫等）和生长因子。结核分枝杆菌生长速度缓慢，12～24h分裂1次，在固体培养基上呈现灰黄白色、干燥颗粒状，显著隆起，表面粗糙皱缩、菜花状的菌落；分离培养需经2～4周才可见米黄色菜花状菌落生长。在改良罗氏培养基上培养需4～6周。在液体培养基未加分散剂的情况下于液面形成粗纹皱膜，培养基自身保持透明，结核分枝杆菌的生长快于在固体培养基的生长，大约需要12d。

结核分枝杆菌对外环境的适应性较强，黏附在尘埃上可保持传染性8～10d，在干燥痰内可存活6～8个月，在患者衣物上可存活长达2年，对酸、碱和干燥均有一定抵抗力。但对湿热、紫外线和乙醇敏感，在阳光暴晒下仅能存活数小时，70%～75%乙醇作用5～30min可将其杀灭。

四、结核分枝杆菌的致病性

结核分枝杆菌的宿主是人。吸入的细菌进入肺部，在巨噬细胞中繁殖。初次感染后细菌先在感染部位繁殖，在宿主抵抗力较好的情况下，细菌不易繁殖和扩散；反之，可通过血液和淋巴结扩散到身体其他部位。结核分枝杆菌在巨噬细胞内易维持潜伏状态，即无症状病原携带者，能够对结核分枝杆菌的抗原产生迟发超敏反应。

结核病是慢性、消耗性疾病，特征是发热、乏力、盗汗、消瘦，以及咳嗽、咳痰、咯血等症状。结核病的许多症状其实是宿主的免疫反应所导致，而非细菌的直接毒性作用。结核分枝杆菌感染需多个阶段：①在巨噬细胞中成功繁殖；②结核分枝杆菌能够诱发宿主的免疫反应，形成潜伏状态；③能够在宿主中持续存在而保留被激活的潜力。