第一节　结核病病原学

1882年德国细菌学家Robert Koch发现了结核杆菌，在1896年Lehmann与Neumann将结核杆菌正式命名为结核分枝杆菌。结核分枝杆菌复合群是一组基因组高度同源、可引起结核病的分枝杆菌，包括结核分枝杆菌、牛分枝杆菌、非洲分枝杆菌、田鼠分枝杆菌等。其中，结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和非洲分枝杆菌为引起人类结核病的主要病原菌。

一、结核分枝杆菌的形态和染色特性

典型的结核分枝杆菌为细长略弯曲或直、两端圆钝的杆菌，无菌毛和鞭毛，不形成芽孢，有荚膜。长1～4μm，宽0.3～0.6μm，单个散在或呈X形、Y形或条索状。在人工培养基上，由于菌型、菌株和培养环境条件不同，可出现多种形态，如近似球形、棒状或丝状。在电子显微镜下观察由细胞壁、细胞膜、细胞质和核物质构成。结核分枝杆菌本身无颜色，革兰氏染色不易着色，经齐-内染色呈红色。痰标本涂片经齐-内染色后在1 000倍的生物显微镜下可以看到。

二、培养特性

结核分枝杆菌为专性需氧菌，最适温度为37℃，低于30℃不生长。结核分枝杆菌细胞壁的脂质含量较高，影响营养物质的吸收，故生长缓慢。在含氧40%～50%、CO₂ 5%～10%，温度（36.0±0.5）℃、pH6.8～7.2的条件下生长旺盛。在一般培养基中，结核分枝杆菌每分裂1代需18～24小时；营养丰富时，只需5小时。

根据接种菌多少，一般2～4周可见菌落生长。菌落呈颗粒、结节或菜花状，乳白色或米黄色，不透明。在液体培养基中可能由于接触营养面大，细菌生长较为迅速。一般1～2周即可生长。

三、抵抗力

结核分枝杆菌对物理和化学因素的作用比一般致病菌的抵抗力强。在干燥痰内可存活6～8个月，黏附在飞扬的空气尘埃中可保持传染性8～10天；耐低温，在-6～8℃可存活4～5年。对湿热、酒精和紫外线敏感，在60℃可存活30分钟、70℃可存活10分钟，80℃可存活5分钟，90℃可存活 1分钟，在阳光下暴晒可存活2～7小时；在70%～75%乙醇中可存活5～30分钟；5%苯酚中无痰时可存活30分钟，有痰时可存活24小时；5%煤酚皂溶液中无痰时可存活5分钟，有痰时可存活1～2小时。对酸（3%盐酸或6%硫酸）和碱（4%氢氧化钠）有抵抗力，酸、碱作用15分钟，对其无影响。对1∶13 000孔雀绿有抵抗力，加在培养基中可抑制杂菌生长。

四、变异性

结核分枝杆菌可发生形态、菌落、毒力、免疫原性和耐药性等变异。卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin，BCG）就是Calmette和Guérin 于1908年将牛结核分枝杆菌在含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中经13年230次传代而获得的减毒活菌株。

五、致病性

结核分枝杆菌不产生内毒素和外毒素，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。其致病物质与荚膜、脂质和蛋白质有关。

六、耐药性

耐药性是结核分枝杆菌的重要生物学特性，耐药菌不断生长繁殖，终致菌群中以耐药菌为主（敏感菌被药物淘汰），抗结核药物即失效。结核分枝杆菌发生耐药性有两种情况，一种是因基因突变而出现的极少量天然耐药菌（自然突变），自然突变率在10-10～10-5之间，通常不会引起严重后果；另一种发生耐药性的机制是药物与结核分枝杆菌接触后，有的细菌发生诱导变异，逐渐能适应在含药环境中继续生存（继发耐药）。目前，已知的产生耐药的机制包括：①屏障机制；②药物降减或灭活酶；③参与药物失活或代谢途径改变；④细胞内药物靶位改变或靶位扩增。

七、免疫机制

结核分枝杆菌是人体的一种免疫系统寄生菌，主要是以T细胞为主的细胞免疫，在巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞等吞噬细胞中存活和复制，从人体防御核心攻击宿主细胞，即通过诱导宿主细胞自我毁灭引发传播。一部分侵入机体的结核分枝杆菌会立刻被机体的免疫系统杀死，幸存的结核分枝杆菌通过刺激免疫细胞产生适应性反应在其内部复制繁殖。被侵入的宿主在几周内建立细胞介质免疫反应，以阻止其复制。此阶段的反应，可通过抗原刺激试验检测感染和细胞介导免疫应答。结核菌素皮肤试验就是通过皮内接种结核分枝杆菌纯蛋白衍生物使得皮肤产生免疫应答。另一种常用的检测方法，是用结核分枝杆菌特异性抗原刺激巨噬细胞和T细胞，通过在其他细胞因子中产生γ干扰素从而检测结核分枝杆菌感染。