第14章 结核分枝杆菌

第15章分支杆菌属(Mycobacterium)•结核病是一种古老的疾病。从新石器时代人类的遗骨和古代木乃伊的骨关节的病理组织中，已发现人类在史前时代已患过结核病。•中国医史中，结核病最早记载于《内经》并形容为“虚痨”之症。古代文献有提及肺痨为痨虫于肺所致，但未能确定致病的成因。•19世纪，结核病在欧洲和北美大肆流行，散布到社会的各个阶层，生活困顿的人群成了结核病的温床。而且是当时造成死亡的主要原因，被人们称为“巨大的白色瘟疫”。•许多当年杰出的人物罹患结核病：雪莱、席勒、勃朗宁、梭罗等。结核病的流行甚至影响了诗人和艺术家的思想。•德国科学家RobertKoch在1882年发现了一种特殊的微生物——结核杆菌，结核病的致病细菌。他还证明了这种微生物是可以在培养基里培养出来的。这一发现使得结核的实验研究成为现实。世界结核病防治现状•自发现MTB以来，全球约有两亿人死于TB，且疫情发展日趋严重。•WHO已将TB作为重点控制的传染病之一，并于1995年起将每年的3月24日定为“世界防治结核病日”，以提醒公众加深对TB的认识。•据WHO预计，目前全球约20亿人已感染了MTB。•全球现有TB病人2000万。•TB的死亡将达历史最高水平，全球每天有8000人死于TB，每年约300万人死于TB。特别是在发展中国家，TB的形势尤其严峻，全球98％的TB死亡和95％的新发TB都是在发展中国家。•我国属于全球22个TB高负担国家之一，TB的患病人数在世界各国中居于第2位。我国TB的流行具有“五多一高”的特点：•MTB感染人数多。•现患肺TB病人多。•TB死亡人数多。•耐药TB人多。•农村TB人多。•传染性肺TB患者疫情居高不下。第1节结核分枝杆菌（mycobacteriumtuberculosis）主要特点：√1.形态为细长略弯曲、有分枝生长趋势；2.细胞壁含有大量脂质，主要是分枝菌酸（主要特点）→与致病性、染色性和抵抗力密切关；3.染色方法：齐-尼（Ziehl-Neelsen）抗酸性染色法→又名抗酸杆菌（acid-fastbacilli）;4.结构上无鞭毛、无芽胞；5.致病物质：无外毒素、无内毒素；致病与菌体成分有关；6.致病：疾病呈慢性并伴肉芽肿分类该属细菌分三类：1.结核分枝杆菌复合群;2.非结核分枝杆菌;3.麻风分枝杆菌。•M.tuberculosis•majorhumandisease–healthypeople•problems–associationwithAIDS–multipledrug-resistanceTuberculosis（肺结核）(TB,consumption肺病)㈠形态与染色1．细长略弯曲的杆菌；呈单个、分枝排列，或聚集成团；在陈旧的病灶和培养物中，形态常不典型，可呈颗粒状、串珠状、短棒状、长丝形等。青霉素、环丝氨酸、溶菌酶→干扰肽聚糖的合成；异烟肼（INH）→影响细胞壁分枝菌酸的合成；2。某些药物可影响结核杆菌细胞壁的结构而成为L型菌一．生物学性状3.√染色方法：齐-尼（Ziehl-Neelsen）氏抗酸染色法（acid-faststain)原理：细胞壁中含大量的脂质，尤其是其中的分枝菌酸（mycolicacid）影响染料的渗透，且一旦着色便可抵抗盐酸酒精的脱色作用步骤：涂片、固定→石炭酸复红盐酸酒精美兰复染镜检结核杆菌呈红色，背景为兰色L型结核杆菌细菌型丝状型颗粒型4.结构:无芽孢、无鞭毛；具有荚膜；√（二）培养特性√1．营养要求较高：Lowenstein—Jensen（L-J）即罗氏培养基（含蛋黄、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿）含脂质生长因子，刺激生长抑制杂菌生长⑴10~30天见菌落生长←呈颗粒、结节或花菜状；乳白色或米黄色；不透明⑵液体培养基上呈菌膜生长←含脂质量多；专性需氧2．专性需氧；PH6.5~6.8㈢生化反应：结核杆菌不发酵糖类1.人型与牛型结核杆菌的区别：人型可合成烟酸及还原硝酸盐，而牛型不能2.结核杆菌与非结核杆菌的区别：热触酶试验⑴结核杆菌触酶试验阳性，热触酶试验阴性；⑵非结核杆菌触酶试验、热触酶试验阳性※热触酶试验：将浓的细菌悬液置68℃水浴加温20分钟，然后再加H202→观察是否产生气泡，有气泡的为阳性。㈣抵抗力1．对干燥的抵抗力强；对酸碱有抵抗力；对龙胆紫、孔雀绿有抵抗力→可抑制杂菌的生长2.对湿热及紫外线敏感：62℃~63℃15分钟；100℃立即；对乙醇敏感（70%乙醇、2min死亡）3.对链霉素（SM）、异烟肼（INH）利福平（RFP）等抗痨药物敏感。故可用3%Hcl、4%NaOH、6%H2SO4处理有杂菌污染的标本和消化标本中的粘稠物质易产生耐药㈤变异性1.细菌形态、菌落及免疫原性的变异；2．毒力的变异：卡介苗√Calmette与Guerin1908年，牛型结核杆菌，13年、230次传代减毒活菌苗株3．耐药性变异1）自发突变（原发性耐药）2）用药不当经突变选择产生（继发突变）。多重耐药的主要原因※控制耐药的基因在染色体上，不同的耐药基因不相连接→故联合用药治疗有效。二．致病性√1.细菌在组织细胞内大量繁殖引起炎症；2.菌体成分和代谢物质的毒性；3.机体对菌体成分产生的免疫损伤；VirulencefactorsNospore,noflagellum,noexotoxin,noendotoxin,noinvasiveenzymeCapsule:polysaccharide;CR3;enzyme;protectLipid/LipoarabinomannanHeat-shockprotein/Tuberculinprotein:antigenicity,oldtuberculin;associatewithwaxDcancausehypersensitivityandformtuberclePathogenesisoftuberculosis•infectslung•distributedwithinmacrophages•facultativeintracellularpathogen–inhibitsphagosome-lysosome（吞噬-溶酶体）fusion–resistslysosomalenzymes(溶酶体酶）㈠致病物质（荚膜、脂质、蛋白质）√1.荚膜（capsule)：主要成分为多糖、部分脂质和蛋白质1）与吞噬细胞表面的补体受体3（CR3）结合助于结核分枝杆菌在宿主细胞上的粘附与入侵2）具有多种酶降解宿主组织中的大分子物质提供细菌繁殖所需要的营养3）能防止宿主有害物质进入结核分枝杆菌4）可以抑制吞噬体与溶酶体的融合2.脂质：尤其是糖脂⑴磷脂：促使单核细胞增生→结合结节、干酪样坏死；⑵分枝菌酸：与抗酸性有关（脂质中的主要成分）；⑶6-6双分枝菌酸海藻糖/索状因子(cordfactor)：破坏细胞线粒体膜(damagesmitochondria)→影响细胞呼吸→抑制白细胞游走和引起慢性肉牙肿；⑷蜡质D：肽糖脂与分枝菌酸的复合物→激发机体产生迟发型变态反应；并具有佐剂作用；⑸硫酸脑苷脂：抑制吞噬体与溶酶体的结合→结核杆菌在吞噬细胞中长期存活3.蛋白质：1）结核菌素为主要成分，与蜡质D共同刺激机体产生变态反应；2）结核菌素可刺激机体产生抗体，但此抗体无保护作用；4．分枝杆菌生长素：脂溶性的铁螯合物，与宿主机体竞争铁；5．多糖：与蜡质D结合引起局部病灶的细胞浸润Transmission-tuberculosis•M.tuberculosiscausesdisease–healthyindividuals•transmittedman-man•airbornedroplets(空气颗粒）TransmissionThroughrespiratorytract,alimentarytract,injuredskin。TBinthelungsorthroatcanbeinfectious.Thismeansthatthebacteriacanbespreadtootherpeople.TBinotherpartsofthebody,suchasthekidneyorspine,isusuallynotinfectious.㈡致病机制1.可通过呼吸道、消化道或皮肤损伤侵入机体。以肺结核最常见；2.临床类型：肺部感染、肺外感染原发感染原发后感染无反应性结核根据感染菌的毒力、数量、机体的免疫状态不同Pathogenesisprimaryinfection1)lunginfectionsecondaryinfection2)OutlunginfectionClinicalsyndromesa.fatigue,weakness,weightlossandfeverb.pulmonaryinvolvement:chroniccough,spitbloodc.meningitisorurinarytractinvolvementd.bloodstreamdissemination:miliarytuberculosiswithlesionsinmanyorgansandahighmortalityrate.肺结核膝关节结核脊椎结核肠结核⑴原发灶：肺泡巨嗜细胞吞噬结核杆菌抵抗溶菌酶继续繁殖巨嗜细胞破坏、引起肺泡渗出性炎症；⑵淋巴管炎：结核杆菌经淋巴管运送至肺门淋巴结⑶肺门淋巴结肿大机体产生特异性细胞免疫，同时出现变态反应1.刺激巨噬细胞→上皮样细胞→相互融合或经核分裂→多核巨细胞（即朗罕巨细胞）；2．抑制蛋白酶对组织的溶解→病灶组织溶解不完全→干酪样坏死结核结节由内向外：上皮样细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和成纤维细胞原发后感染外源性感染内源性感染特点：病灶局限、不累计邻近的淋巴结。结局：⑴干酪样病灶钙化痊愈；⑵干酪样结节破溃→排入邻近支气管→形成空洞特殊情况：无反应性结核（无结核结节）原因：结核菌L型细胞壁缺乏脂质成分，不能刺激结节形成而仅有淋巴结肿大和干酪样坏死。无反应性结核易被误诊为慢性淋巴结炎。Cell-mediatedimmunity-tuberculosis•infiltration–macrophages(巨噬细胞）–lymphocytes（淋巴细胞）•Granulomas（肉芽肿）•Tubercules（结核结节）三．免疫性㈠免疫机制：以细胞免疫（Cell-mediatedimmunity）为主1．肺泡中的巨噬细胞吞噬结核杆菌后并不能防止结核杆菌的生长；2．巨噬细胞释放炎症因子→吸引血液中的单核细胞至病灶→吞噬作用加强T细胞（致敏）释放IL-2、IL-4、IL-6、INF-γ、TNF-α呼吸爆发活性氧中介物和活性氮中介物产生杀死胞内菌3.NK和CD4+、CD8+T细胞可直接杀死靶细胞激活㈡感染/传染性免疫（infectionimmunity)即带菌免疫即只有当结核杆菌或其组分在体内存在时才有免疫力。※卡介苗的活性㈢免疫与变态反应郭霍现象（Kochphenomenon）说明细胞免疫与变态反应同时出现。原理：1.结核菌素蛋白蜡质DTDTH→巨噬细胞移动抑制因子（MIF）→抑制Mφ的移动→变态反应性炎症反应2.结核杆菌核蛋白体RNAT（TH）结核杆菌生长抑制因子（MycoIF）→通过巨噬细胞特异性地抑制细胞内的结核杆菌的繁殖→获得免疫；㈣结核菌素试验1．定义：用结核菌素（TB菌体蛋白）进行皮肤试验，以测定机体对结核杆菌是否能引起变态反应，从而判断机体是否受过结核菌感染及机体对结核杆菌感染是否获得特异性细胞免疫力的一种试验。TuberculinSkinTest•Tuberculinisamixtureknownaspurifiedproteinderivatives(PPD)fromTBbacilli.•Itisatestfordelayedtypehypersensitivity.Positivereaction,reddeningandthickening(5mm)atthesiteofinjectionafter2-3days,indicatescellularimmunityt