1、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Robert Koch在1882年发现了一种特殊的微生
2、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
3、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 （ mycobacterium tuberculosis ）,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-fast bacilli）;4. 结构上无鞭毛、无芽胞；5.
4、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. tuberculosismajor human diseasehealthy people problems association with AIDSmultiple drug-resistance,Tuberculosis（肺结核） (TB, consumption 肺病),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。,
5、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-fast stain) 原理：细胞壁中含大量的脂质，尤其是其中的分枝菌酸（mycolic acid）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,弱火加温,35分钟,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
6、：LowensteinJensen（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,1030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；PH6.56.8,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 结核杆菌触酶试验阳性，热触酶试验阴性； 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
7、。,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：626315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,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Guerin 1908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）。
8、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；,Virulence factors,No spore, no flagellum, no exotoxin,no endotoxin, no invasive enzyme Capsule:polysaccharide;CR3;enzyme; protect Lipid/Lipo arabinomannan Heat-shock protein/Tuberculin protein:
9、 antigenicity, old tuberculin; associate with wax D can cause hypersensitivity and form tubercle,Pathogenesis of tuberculosis,infects lung distributed within macrophagesfacultative intracellular pathogeninhibits phagosome-lysosome（吞噬-溶酶体） fusionresists lysosomal enzymes(溶酶体酶）,致病物质（荚膜、脂质、蛋白质） 1.荚膜（ca
10、psule)：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 磷脂：促使单核细胞增生结合结节、干酪样坏死； 分枝菌酸：与抗酸性有关（脂质中的主要成分）；6-6双分枝菌酸海藻糖/索状因子(cord factor)：破坏细胞线粒体膜(damages mitochondria)影响细胞呼吸抑制白细胞游走和引起慢性肉牙肿；蜡质D：肽糖脂与分枝菌酸的复合物激发机体产
11、生迟发型变态反应；并具有佐剂作用； 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. tuberculosis causes disease healthy individuals transmitted man-man airborne droplets(空气颗粒）,Transmission,
12、Through respiratory tract, alimentary tract, injured skin。 TB in the lungs or throat can be infectious. This means that the bacteria can be spread to other people. TB in other parts of the body, such as the kidney or spine, is usually not infectious.,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
13、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,Pathogenesis,primary infection 1) lung infection secondary infection 2) Out lung infection,Clinical syndromes,a. fatigue, weakness, weight loss and feverb. pulmonary involvement: chronic cough,spit bloodc. meningitis or urinary tract involvementd. bloodstr
14、eam dissemination: miliary tuberculosis with lesions in many organs and a high mortality rate.,肠结核,原发综合征,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； 淋巴管炎：结核杆菌经淋巴管运送至肺门淋巴结 肺门淋巴结肿大,36周,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,磷脂,结核结节,由内向外：上皮样细胞、淋巴细胞、巨噬细胞和
15、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：干酪样病灶钙化痊愈；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-mediated immunity -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,免疫机制：以细胞免疫（Cell-media
16、ted immunity）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-、TNF-,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,感染/传染性免疫（in fection immunity)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,免疫与变态反应郭霍现象（Koch phenomenon）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D,TDTH巨噬细
17、胞移动抑制因子（MIF）抑制M的移动变态反应性炎症反应,2.结核杆菌核蛋白体RNA T（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；,刺激,释放,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。,Tuberculin Skin Test,Tuberculin is a mixture known as purified protein derivatives (PPD) from TB bacilli
18、. It is a test for delayed type hypersensitivity. Positive reaction, reddening and thickening ( 5mm) at the site of injection after 2-3 days, indicates cellular immunity to tubercle bacilli.,Laboratory diagnosis - tuberculosis,skin testingdelayed hypersensitivity tuberculin protein purified derivati
19、ve, PPDX-ray,2.原 理完整的结核杆菌同时具有两种成分（结核菌素蛋白结核杆菌核蛋白体RNA）和能同时刺激两种因子的产生,故可通过测定机体对结核杆菌的变态反应而判断机体是否对结核杆菌有免疫力。,3结核菌素试剂 旧结核菌素（OT）将结核杆菌接种于甘油肉汤培养基，培养48周后加热浓缩过滤制成。主要成分为结核菌蛋白。 纯蛋白衍化物（PPD）是OT经三氯醋酸沉淀后纯化物。1）人结核分枝杆菌制成的PPD-C；2）卡介苗制成的BCG-PPD,4方法分别取2种PPD 5单位注射于两前臂皮内，4872小时后观察结果，测量红肿硬结直径。,5结果判断红肿硬结直径 5mm，阳性； 15mm 或局部皮肤发生
20、水泡与坏死者，强阳性。,若PPD-C侧红肿大于BCG-PPD侧则为结核杆菌感染；若BCG-PPD侧红肿大于PPD-C侧，可能系卡介苗接种所致,Skin test,PPD-C BCG-PPD 5mm + 15mm + + PPD-CBCG-PPD infected,Mantoux method,When the Mantoux skin test is performed, a needle is injected into the upper skin layer of the patients arm. The arm is examined 48 to 72 hours after the
21、 tuberculin injection in order to evaluate the reaction on the patients skin. Any swelling that can be felt around the site of the injection, also known as induration（硬结）, is measured. The diagnosis of TB infection depends on the size of the measured induration and the patients individual risk facto
22、rs.,Positive skin test -tuberculosis,indicates exposure to organism does not indicate active disease,意义 阴性需考虑以下情况： 感染初期（产生抗体需36周）； 老年人（免疫力弱）； 严重结核患者或正患其他传染病导致细胞免疫力低下，例麻疹病毒； 获得性细胞免疫低下，例AIDS或免疫抑制剂的应用,7. 应用 1）选择卡介苗接种对象和免疫效果的测定； 2）婴幼儿结核病诊断的参考； 3）测定肿瘤患者的非特异性细胞免疫功能；（细胞免疫与变态反应的一致性） 4）在未接种过卡介苗的人群中调查结核病流行情况,
23、四微生物学检查结核病的诊断方法有多种，但确诊必须进行细菌学检查。 1. 标本 根据感染部位不同，可取痰、尿、粪、脑脊液、关节液、胸腔积液、腹腔积液等。 2. 直接涂片镜检 标本处理，抗酸染色，若找到抗酸性杆菌即可初步诊断。 3. 分离培养 将处理材料接种于罗氏培养基，每周观察生长情况，一般34周长成肉眼可见的菌落。 4. 快速诊断 PCR技术和核酸探针技术。,Diagnosis,The steps to diagnose TB infection and disease include: A medical evaluation that includes history and risk a
24、ssessment The tuberculin skin test A chest x-ray A bacteriological examination,Diagnosis,1. Specimen: sputum, pus, CSF(脑脊髓液), urine, etc. 2. Microscopic examination: Ziehl-Neelsen stain 3. Concentration: 4%NaOH-3%HCL; 6% H2SO4 4. Culture:solid culture (2-4 weeks 37) ;liquid culture (1-2 weeks) 5. An
25、imal inoculation: guinea pig(豚鼠) 6. quick Diagnosis: PCR,四、防治原则,预防：卡介苗接种（初种年龄：生后23天到2个月内）,近20年国际组织提出控制结核病主要方法有 发现和治疗痰菌阳性者 新生儿接种卡介苗 冻干疫苗 核糖体RNA(rRNA)疫苗,Antibotic treatment - tuberculosis,extensive time periods (e.g. 9 months) organism grows slowly, or dormant two or more antibioticse.g. rifampin(利福平) and isoniazid(异烟肼) resistance minimized,治疗,一般治疗 合理营养，注意休息 抗结核药物的治疗原则 早期、联合、适量、规律、分阶段治疗和坚持全程 抗结核菌药物：链霉素、异烟肼、对氨基水杨酸钠、利福平等。,
