結(jié)核桿菌(Mycobecterium Tuberculosis)引起結(jié)核病。對人類致病的有人型結(jié)核桿菌和牛型結(jié)核桿菌,非典型分枝桿菌也可引起類似結(jié)核樣病變,但少見。
(一)形態(tài)染色
結(jié)核桿菌細(xì)長略彎曲,端極鈍園,大小約1~4×0.4um ,呈單個或分枝狀排列,無莢膜、無鞭毛、無芽胞。在陳舊的病灶和培養(yǎng)物中,形態(tài)常不典型,可呈顆粒狀,串球狀,短棒狀,長絲形等。結(jié)核桿菌一般常用萎~~鈉氏(Ziehl-Neelsen)抗酸性染色法染色,結(jié)核桿菌染成紅色,其他非抗酸性細(xì)菌及細(xì)胞漿質(zhì)等呈藍(lán)色。結(jié)核桿菌的抗酸性取決于胞壁內(nèi)所含分枝菌酸殘基和胞壁固有層的完整性有關(guān)。
(二)培養(yǎng)特性
結(jié)核桿菌為專性需氧菌。營養(yǎng)要求高,在含有蛋黃、馬鈐薯、甘油和天門冬素等的固體培養(yǎng)基上才能生長。最適ph 6.5~6.8 ,最適溫度為37℃,生長緩慢,接種后培養(yǎng)3~4周才出現(xiàn)肉眼可見的菌落。菌落為干燥、堅硬、表面呈顆粒狀、乳酪色或黃色,形似菜花樣。在液體培養(yǎng)內(nèi)呈粗糙皺紋狀菌膜生長,若在液體培養(yǎng)基內(nèi)加入水溶性脂肪酸,如Tween~80,可降低結(jié)核桿菌表面的疏水性,使呈均勻分散生長,此有利于作藥物敏感試驗等。
(三)抵抗力
結(jié)核桿菌對某些理化因子的抵抗力較強。在干痰中存活6~8個月,若粘附于塵埃上,保持傳染性8~10天。在3%HCI或NaOH溶液中能耐受30分鐘,因而常以酸鹼中和處理嚴(yán)重污染的檢材,殺死雜菌和消化粘稠物質(zhì),提高檢出率。但對濕熱、紫外線、酒精的抵抗力弱。在液體中加熱62~63℃15分鐘,直射日光下2~3小時,75%酒精內(nèi)數(shù)分鐘即死亡。
(四)變異性
結(jié)核桿菌對鏈霉素、利福平、異煙肼等抗結(jié)核藥物較易產(chǎn)生耐藥性。耐藥菌菌株常伴隨活力和毒力減弱,如異煙肼耐藥菌株對豚鼠的毒力消失,但對人們?nèi)杂幸欢ǖ闹虏⌒浴?/p>
卡~~介(Calmette-Gerine)二氏將牛型結(jié)核桿菌培養(yǎng)于膽汁、甘油、馬鈴薯培養(yǎng)基中,經(jīng)230次傳代,歷時13年,使其毒力發(fā)生變異,成為對人無致病性,而仍保持良好免疫性的菌苗株,稱為卡介菌(Bacilli Calmette-Giierin,BCG)?ń榫臃N人體后,可獲得抗結(jié)核受疫力。
(五)菌體成份與作用
結(jié)核桿菌無內(nèi)毒素,也不產(chǎn)生外毒素和侵襲性酶類,其致病作用主要靠菌體成份,特別是胞壁中所含的大量脂質(zhì)。脂質(zhì)含量與結(jié)核桿菌的毒力呈平行關(guān)系,含量愈高毒力愈強。
1.脂質(zhì)(Lipide):脂質(zhì)占菌體干的20~40%,占胞壁干重的60%,主要是磷脂、脂肪酸和蠟質(zhì),它們大多與蛋白質(zhì)或多糖質(zhì)結(jié)合成復(fù)合物存在。①磷脂能刺激單核細(xì)胞增生,并可抑制蛋白酶的分解作用,使病灶組織溶解不完全,形成干酷樣壞死。②脂肪酸在脂質(zhì)中比重較大,其中6,6~二分枝!玜,a"~海澡糖(6,6~Dimycocyl~a,a"~D~trehalose)具有破壞細(xì)胞線粒體膜,毒害微粒體酶類,抑制中性粒細(xì)胞游走和吞噬作用,引起慢性肉牙腫。具有該物質(zhì)的結(jié)核桿菌毒株,在液體培養(yǎng)基中能緊密粘成索狀,故稱為索狀因子(cordfactor)。③蠟質(zhì)D為胞壁中的主要成分,是一種肽糖脂(Piptidoglycolipids)與分枝菌酸(My-colic acid)復(fù)合物,能引起遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),并具有佐劑作用。④硫酸腦苷脂(salfatides)和硫酸多酰基化海澡糖(Multiasiylated trehalose salfate)在結(jié)核桿菌毒株胞壁中含有,能抑制吞噬細(xì)胞中的吞噬體與溶酶體融合,使結(jié)核桿菌在細(xì)胞內(nèi)存活。這一類糖脂能結(jié)合中性紅染料。產(chǎn)生中性紅反應(yīng),借此可鑒定結(jié)核桿菌有無毒力。
2.蛋白質(zhì)(Protein):結(jié)核桿菌菌體內(nèi)都含有數(shù)種蛋白質(zhì),其中重要的蛋白質(zhì)是結(jié)核菌素(tuberculin)。結(jié)核茵素與蠟質(zhì)D結(jié)合,能引起較強的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。其他蛋白質(zhì)可引起機體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體,但無保護作用。
3.多糖質(zhì)(Polysuccharides):多糖質(zhì)常與脂質(zhì)結(jié)合存在于胞壁中,主要有半乳糖,甘露醇、阿拉拍糖等。多糖質(zhì)可使中性粒細(xì)胞增多,引起局部病灶細(xì)胞浸潤。
4.核酸(Nucleic acid):結(jié)核桿菌的核糖體核糖核酸(Ribonucleie acid ribosonic, rRNA)是本菌的免疫原,刺激機體產(chǎn)生特異性細(xì)胞免疫。
結(jié)核桿菌的致病作用可能是細(xì)菌在組織細(xì)胞內(nèi)頑強增殖引起炎癥反應(yīng),以及誘導(dǎo)機體產(chǎn)生遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)性損傷有關(guān)。結(jié)核桿菌可通過呼吸道、消化道和破損的皮膚粘膜進入機體,侵犯多種組織器官,引起相應(yīng)器官,引起相應(yīng)器官的結(jié)核病,其中以肺結(jié)核最常見。人類肺結(jié)核有兩種表現(xiàn)類型。
(一)原發(fā)感染
原發(fā)感染是首次感染結(jié)核桿菌,多見于兒童。結(jié)核桿菌隨同飛沫和塵埃通過呼吸道進入肺泡,被巨噬細(xì)胞吞噬后,由于細(xì)菌胞壁的碳酸腦苷脂抑制吞噬體與溶酶體結(jié)合,不能發(fā)揮殺菌溶菌作用,致使結(jié)核桿菌在細(xì)胞內(nèi)大量生長繁殖,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡崩解,釋放出的結(jié)核桿菌或在細(xì)胞外繁殖侵害,或被另一巨噬細(xì)胞吞噬再重復(fù)上述過程,如此反復(fù)引起滲出性炎癥病灶,稱為原發(fā)灶。原發(fā)灶內(nèi)的結(jié)核桿菌可經(jīng)淋巴管擴散在肺門淋巴結(jié),引起淋巴管炎和淋巴結(jié)腫大,X線胸片顯示啞鈴狀陰影,稱為原發(fā)綜合征。隨著機體抗結(jié)核免疫力的建立,原發(fā)灶大多可纖維給的鈣化而自愈。但原發(fā)灶內(nèi)可長期潛伏少量結(jié)核桿菌,不斷刺激機體強化已建立起的抗結(jié)核免疫力,也可作為以后內(nèi)源性感染的來源。只有極少數(shù)免疫力低下者,結(jié)核桿菌可經(jīng)淋巴、血流擴散至全身,導(dǎo)致全身粟粒性結(jié)核或結(jié)核性腦膜炎。
(二)繼發(fā)感染
繼發(fā)感染也稱原發(fā)后感染,多見于成年人。大多為內(nèi)源性感染,極少由外源性感染所致。繼發(fā)性感染的特點是病灶局限,一般不累及鄰近的淋巴結(jié),主要表現(xiàn)為慢性肉芽腫性炎癥,形成結(jié)核結(jié)節(jié),發(fā)生纖維化或干酪樣壞死。病變常發(fā)生在肺尖部位。
結(jié)核桿菌的免疫原rRNA和變應(yīng)原結(jié)核菌素可誘發(fā)機體產(chǎn)生由T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的兩種免疫應(yīng)答反應(yīng),即細(xì)胞免疫和遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)。
(一)免疫性
人類對結(jié)核桿菌的感染率很高,但發(fā)病率卻較低,這表明人體感染結(jié)核桿菌可獲得m.payment-defi.com/hushi/一定的抗結(jié)核免疫力。抗結(jié)核免疫力的持久性,依賴于結(jié)核桿菌在機體內(nèi)的存活,一旦體內(nèi)結(jié)核桿菌消亡,抗結(jié)核免疫力也隨之消失,這種免疫稱為有菌免疫或傳染性免疫(Infection immunify)。
抗結(jié)核免疫主要是細(xì)胞免疫,包括致敏的T淋巴細(xì)胞和被激活的巨噬細(xì)胞。致敏的T淋巴細(xì)胞可直接殺死帶有結(jié)核桿菌的靶細(xì)胞,同時對釋放多種作用于世噬細(xì)胞的淋巴因子,使巨噬細(xì)胞聚集在病灶周圍形成以單核細(xì)胞為主的增生性炎癥。被激活的巨噬細(xì)胞極大地增強對結(jié)核桿菌的吞噬消化,抑制繁殖,阻止擴散,甚至消毀的能力,充分分揮細(xì)胞免疫的作用。
(二)免疫與變態(tài)反應(yīng)的關(guān)系
在結(jié)核桿菌感染時,細(xì)胞免疫與遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)同時存在,此可用郭霍氏現(xiàn)象(Koch"s phenomenton)說明,①在健康豚鼠皮下首次注射一定量結(jié)核桿菌,10~14天后注射部位緩慢地出現(xiàn)潰瘍,深而不易愈合,鄰近淋巴結(jié)腫大,細(xì)菌擴散至全身,此時結(jié)核菌素測試為限性。②用相同等量的結(jié)核桿菌注入曾感染已康復(fù)的豚鼠皮下,在1~2天內(nèi)即迅速發(fā)生潰瘍,但潰瘍淺而易愈合,鄰近淋巴結(jié)不腫大,細(xì)菌也很少擴散,結(jié)核菌素測試為陽性。③在康復(fù)的豚鼠皮下注射大量結(jié)核桿菌,則引起注射局部及全身嚴(yán)重的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),甚至導(dǎo)致動物死亡。上述三種現(xiàn)象表明,首次感染出現(xiàn)的炎癥反應(yīng)偏重于免疫預(yù)防,潰瘍淺而愈合,細(xì)菌不擴散,說明機體尚未建立起抗結(jié)核免疫力;再次感染發(fā)生的炎癥發(fā)應(yīng)則偏重于免疫預(yù)防,潰瘍當(dāng)淺而愈合,細(xì)菌不擴散,說明機體對結(jié)核桿菌已具有一定的細(xì)胞免疫力,而潰瘍迅速形成,則說明在產(chǎn)生免疫的同時有遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),表現(xiàn)出對機體有利的一面;用過量的結(jié)核桿菌進行再次感染,則引起劇烈的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),說明遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)對機體不利的一面。人類的原發(fā)性肺炎結(jié)核,繼發(fā)性肺結(jié)核,嚴(yán)重而惡化的肺結(jié)核,相當(dāng)于郭霍氏現(xiàn)象的三種情況。
近年來,實驗研究證明結(jié)核桿菌細(xì)胞免疫與遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)是由不同的T淋巴細(xì)胞亞群介導(dǎo)和不同的淋巴因子承擔(dān)的,是獨立存在的兩種反應(yīng)。①從小鼠實驗表明,結(jié)核桿菌感染的細(xì)胞免疫應(yīng)答為Lytl+-2和Lytl--2T淋巴細(xì)胞,而遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)則為Lytl+2T淋巴細(xì)胞。②取結(jié)核桿菌rRNA免疫小鼠的T淋巴細(xì)胞與rRNA共育的上清中不含巨噬細(xì)胞移動抑制結(jié)核桿菌繁殖抑制因子(Myco IF);但用結(jié)核桿菌減毒活菌標(biāo)(H37RV)免疫小鼠的T淋巴細(xì)胞與PPD共育,其上清中則含有MIF,而與H37RV共育的上清液不僅含有MIF而且含有Myco IF。這兩種免疫小鼠都用結(jié)核桿菌強毒株攻擊,他們都獲得相等程度的免疫力,故認(rèn)為抗結(jié)核細(xì)胞免疫是由Myco IF承擔(dān),而與MIF無關(guān)。
本試驗用于測定機體對結(jié)核桿菌有無變態(tài)反應(yīng)。將一定是結(jié)核菌素注入皮內(nèi),如受試者曾感染結(jié)核桿菌,則在注射部位出現(xiàn)遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)炎癥,是為陽性,未感染結(jié)核桿菌則為陰性。此法可用檢測可凝病人曾否感染結(jié)核菌,接種卡介苗后是否陽轉(zhuǎn)以及檢則機體細(xì)胞免疫功能。
結(jié)核菌素試驗一般使用舊結(jié)核菌素(Old-tubercein簡稱OT),是結(jié)核桿菌在肉汽中培養(yǎng)物經(jīng)加熱濃縮的濾液。主要成分是結(jié)核蛋白,也含有結(jié)核桿菌的其他代謝和培養(yǎng)基成分。稀釋1萬倍,0.1毫升內(nèi)含有1個單位(稀釋1000倍,0.1ml 有10個單位),取OT結(jié)核蛋白純化后稱為精制純蛋白衍生物(Purified protein derivative ,簡稱PPD ),取0.00002ml作為一個結(jié)核菌素單位,是現(xiàn)今國際制造的標(biāo)準(zhǔn)PPD,稱為PPD-S。試驗法常規(guī)使用5個單位OT(2000倍稀釋0.1ml)或PPD-S0.0001mg注入受試者前臂掌側(cè)皮內(nèi),48~72小時內(nèi)出現(xiàn)紅腫硬節(jié)直徑大于5毫米者為陽性,雖有紅腫但無硬結(jié)或硬結(jié)直徑不到5毫米者為陰性。應(yīng)注意受拭者處于原發(fā)感染早期,變態(tài)反應(yīng)尚未發(fā)生,或正患嚴(yán)重的結(jié)核病如全身粟粒性結(jié)核和結(jié)核性腦膜炎時機無反應(yīng)能力,或患其他嚴(yán)重疾病(麻疹、結(jié)節(jié)病、惡性腫瘤),如用過兔疫抑制劑時,結(jié)核菌素反應(yīng)均可轉(zhuǎn)為陰性。
根據(jù)結(jié)核菌感染的類型,應(yīng)采取病灶部位的適當(dāng)標(biāo)本。如肺炎結(jié)核有采取咯痰(最好取早晨第一次咯痰,挑取帶血或膿痰);腎或膀胱結(jié)核以無菌導(dǎo)尿或取中段尿液;腸結(jié)核采取糞便標(biāo)本,結(jié)核性腦膜炎進行腰脊穿刺采取腦脊液;膿胸、肋膜炎、腹膜炎或骨髓結(jié)核等則穿刺取膿汁。
(一)直接涂片染色
咯痰可直接涂片。用萋~納氏法染色,若鏡檢找到抗酸性桿菌,可能是結(jié)核桿菌,但通常應(yīng)報告:“查到抗酸性桿菌”,因標(biāo)本中可能混雜有非致病性抗性抗酸桿菌,單憑形態(tài)染色不能確定是結(jié)核桿菌,需進一步分離培養(yǎng)鑒定。如標(biāo)本中結(jié)核桿菌量少,雜菌和雜質(zhì)多時,直接涂片不易檢出(一般需要每毫升痰液含有結(jié)核桿菌10萬個以上才能檢出),應(yīng)濃縮集菌后,再涂片染色鏡檢,以提高檢出陽性率。
無菌直接采取的腦脊液、導(dǎo)尿或中段尿可直接用離心沉淀集菌?┨岛图S便標(biāo)本濃縮集菌因含雜功菌多,需用4%NaOH或3%HCL或6%H2SO4處理,然后,用離心沉淀法將結(jié)核桿菌濃縮聚集于管底,再取沉淀物涂片作抗酸染色檢查、分離培養(yǎng)或動物試驗。
(二)分離培養(yǎng)
結(jié)核桿菌生長緩慢,培養(yǎng)期長,當(dāng)以酸堿中和濃縮集菌的沉淀物,接種于固體培養(yǎng)基上,以蠟封口防止干燥。37℃培養(yǎng)4~6周后檢查結(jié)果。根據(jù)生長緩慢,菌落干燥、顆粒狀、乳酪色象菜花狀,菌體染色抗酸性強,多數(shù)為結(jié)核桿菌。如菌落、菌體染色都不典型,則可能為非典型分枝桿菌,應(yīng)進一步作鑒別試驗。
(三)動物試驗
常用豚鼠或地鼠鑒別凝似結(jié)核桿菌的分離培養(yǎng)物和毒力測定。取經(jīng)濃縮集菌處理的標(biāo)本1.0毫升注射于豚鼠腹股溝皮下,經(jīng)3~4周飼養(yǎng)觀察,如出現(xiàn)局部淋巴結(jié)腫大,消瘦或結(jié)核菌素試驗陽性,可及時剖檢:若觀察6~8周后,仍未見發(fā)病者,也要剖檢。剖檢時應(yīng)注意觀察淋巴結(jié)、肝、脾、肺等臟器有無結(jié)核病變。
(一)預(yù)防接種
卡介苗接種是預(yù)防結(jié)核病的有效措施之一,廣泛接種卡介苗能大大地降低結(jié)核病的發(fā)病率。根據(jù)統(tǒng)計調(diào)查未接種組的發(fā)病率比接種組高4~5倍,嬰兒因免疫力低,為卡介苗接種的主要對象。6個月以內(nèi)健康兒童可直接接種,較大兒童須作結(jié)核菌素試驗,陰性者接種。一般在接種后6~8周如結(jié)核菌素試驗轉(zhuǎn)陽,則表示接種者已產(chǎn)生免疫力。試驗陰性者應(yīng)再行接種。皮內(nèi)接種卡介苗后,結(jié)素試驗轉(zhuǎn)陽率可達(dá)96~99%,陽性反應(yīng)可維護5年左右。
(二)治療
結(jié)核病的治療在于控制疾病,促使病灶愈合,消除癥狀和防止復(fù)發(fā)。抗癆藥物有制菌作用,但它們?nèi)皂毻ㄟ^體內(nèi)免疫機理而起作用。常用的藥物有異菸肼(INH)、鏈霉素、對氨水楊酸鈉(PAS)、利福平、乙胺丁醇等。各種抗癆藥物如合并應(yīng)用,有協(xié)同作用,且能降低耐藥性的產(chǎn)生,減少毒性。因耐藥菌株出現(xiàn)較多,因此由病人體內(nèi)人分離的結(jié)核菌株在治療過程中應(yīng)作藥敏試驗,以測定耐藥性的產(chǎn)生情況。