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1、结核分枝杆菌与实验室生物安全广东省结核病防治研究所 钟球 钱明*1GDTB 结核病的定义 结核病的疫情 结核病病原学 结核病的流行 结核病实验室生物安全 结核病实验室安全防护 结核病实验室废物处理 结核病职业暴露Date2GDTB 结核病是由结核分枝杆菌（偶尔可由牛型或 非洲型分枝杆菌）引起的一种细菌性疾病。 结核病可累及全身各个器官，但以肺结核最 为常见。该病具有传染性强，散播面广，不 分地域均可发生。结核病可由呼吸道、消化 道、皮肤等途径感染，但其主要传播途径是 以空气为传播因子的呼吸道传染，而排菌的 肺结核病人传染性更大，是传播感染的主要 传染源。Date3GDTB结核病的疫情n 感染人
2、数约为20亿 n 新发活动性肺结核病人890万(141/10万) n 新发涂阳肺结核病人 390万 n 结核病发病率每年增加1% n 估计患病人数为1550万例（患病率为246/10万 ）其中包括HIV+TB38万例 n 死于结核病为180万例，结核病死亡率为29/10 万,其中包括HIV+TB死亡27万例 Date4GDTB结核病病原学 结核分枝杆菌是引起人类结核病的主要病 原体。1882年由德国医生Koch发现。在微 生物分类中，结核分枝杆菌属于厚壁门、 裂殖菌纲、放线菌目、分枝杆菌科、分枝 杆菌属。分枝杆菌复合群共包括人型、牛 型、非洲型和田鼠型，而人型结核分枝杆 菌是人类主要的致病菌。
3、Date5GDTB结核分枝杆菌的形态 结核分枝杆菌菌体具有多形态特征， 除正常典型形态外，受不良生长条件的 影响。如物理因素、化学因素，特别是 药物因素，而呈现异常变化，其各种形 态可归纳为杆菌型（基本形态）、滤过 型、颗粒型和球菌型（L型）4种类型。Date6GDTBDate7GDTB 1. 杆菌型（基本形态）结核分枝杆菌正 常典型的形态是直或稍弯曲、两端钝圆的 杆菌。菌体 长14m，宽0.30.6m， 无芽胞、无荚膜、无鞭毛，生长发育期间 有分枝生长倾向。 Date8GDTB 2. 滤过型 早在1901年，Foutes在检查细 菌滤器滤过的结核分枝杆菌培养滤液时， 在电子显微镜下观察到球状
4、微粒体。1991 年，Khomeko在豚鼠损坏性肺结核模型中 证实了滤过型的存在。此球状微粒体可通 过细菌滤膜，称为滤过型 。Date9GDTB 3. 颗粒型 1907年莫赫(Much)在结核性冷 性脓肿、浆液性渗出液、干酪性淋巴结等 脓液中观察到革兰染色阳性颗粒，称为莫 赫颗粒。莫赫颗粒的重要意义在于这些颗 粒型体仍有生机与活力，在适宜的营养条 件下，可重新获得增殖，发育生长出典型 结核分枝杆菌。Date10GDTB 4. 球菌型（L型） 结核分枝杆菌在体内外 受物理、化学、免疫等因素的影响，维持菌 体固有形态的细胞壁缺损或丧失，产生细胞 壁缺陷型。细胞壁缺陷型细菌是1935年 Kilien
5、berger在英国Lister医学研究院研究念珠 状链杆菌时首先发现的，故以Lister医学研究 院的第一个字母，将细胞壁缺陷型细菌命名 为L型菌。Date11GDTB结核分枝杆菌的染色特性 结核分枝杆菌本身无颜色，观察结核分 枝杆菌必须染色后进行。结核分枝杆菌革 兰染色阳性，但革兰染色不易着色。经苯 胺染料着色后，能抵抗酸和酸乙醇脱色， 此种特性称为抗酸性。Z-N染色法为最常 用的一种抗酸染色方法，经此法染色后， 分枝杆菌，包括结核分枝杆菌呈红色，而 标本中其他细菌、细胞、杂质等均呈蓝色Date12GDTB结核分枝杆菌的生长特性 结核分枝杆菌生长缓慢，繁殖一代在人 工培养基内约需要1520小
6、时，在静脉感 染未经免疫小鼠肺中约需要15小时，在巨 噬细胞内约需要1520小时，在家兔角膜 中约需要2022小时。Date13GDTB结核分枝杆菌的抵抗力 结核分枝杆菌因细胞壁含大量类脂质 ，尤其是腊样物质，具有疏水性，对物 理和化学因素的作用均较一般致病菌抵 抗力强。Date14GDTB 1. 物理因素影响 结核分枝杆菌生存能 力较强，在温室和阴暗处干燥痰内可以存 活68个月，粘附在飞扬的空气尘埃中可 保持传染性810天。结核分枝杆菌一般 较耐低温，在-68能存活45年。Date15GDTB 干热对结核分枝杆菌杀伤力弱，痰内 结核分枝杆菌在100下需要45小时被 杀灭。湿热对结核分枝杆菌杀
7、伤力强， 在6030分钟、7010分钟、805分钟 和901分钟可将其杀死，因此煮沸与高 压蒸气消毒是最有效的方法之一。Date16GDTB 结核分枝杆菌对光线和射线敏感，在太阳光 直射下27小时死亡。病人用过的物品在强阳 光下直晒半日，基本可达到消毒的目的。10 1mg/ml菌悬液，液层厚度3mm，用10W紫外线 灯在距离确 0.5m处持续照射3分钟，在距离1m 处持续照射 10分钟，经培养无细菌生长。但紫 外线穿透力弱，难以透入固体物质内部和液体 深层，因此紫外线通常用于空气和物体表面消 毒。Date17GDTB 2. 化学因素的影响 化学消毒剂的种类很 多，其杀菌的机制因化学药物种类不同
8、而 异。乙醇使菌细胞蛋白质变性、凝固而产 生杀菌作用。结核分枝杆菌直接接触70% 75%乙醇530分钟可被杀死，因此可用于 皮肤消毒。但由于乙醇能凝固蛋白，使痰 表面形成一层把菌体包裹起来的膜，短时 间内不能杀死细菌，故乙醇不能用于痰的 消毒。Date18GDTB 苯酚主要通过破坏菌细胞膜而致细胞质内容 物漏出，使菌体蛋白质变性、凝固，抑制菌体 脱氢酶和氧化酶等酶系统杀死结核分枝杆菌。 2%苯酚 5分钟、5%苯酚1分钟能杀死结核分枝 杆菌培养物。5%苯酚与痰液等量混合，24小时 才能杀死结核分枝杆菌。煤酚皂溶液作用机制 与苯酚相似，0.5%煤酚皂60分钟，1%煤酚皂45 分钟，2%煤酚皂10分
9、钟，5%煤酚皂5分钟，即 能杀死结核分枝杆菌培养物。5%10%煤酚皂 等量混入痰标本，12小时可杀灭结核分枝杆菌 。Date19GDTB 甲醛使菌细胞蛋白质变性凝固，丧失代 谢功能致细菌死亡。1%甲醛处理结核分枝 杆菌5分钟，可使细菌死亡。5%甲醛和痰液 等量混合，处理12小时以上才能达到杀菌 作用。Date20GDTB “84”消毒液是以氯为主要成分的消毒剂。 氯是一种氧化剂，能使菌体的酶失活，还能 与蛋白质的氨基结合，使菌体蛋白氯化，代 谢功能障碍，细菌死亡。0.5%“84”消毒液 15分钟可杀死结核分枝杆菌培养物，但对在 蛋白质混合液中的结核分枝杆菌几乎无消毒 效果。Date21GDTB
10、 结核分枝杆菌对酸、碱抵抗力强，在 4%NaOH，3%HCL和6%H2SO4中30分钟仍 能存活。临床应用酸或碱加入病人标本，消 化蛋白质及杀灭杂菌，以此分离出结核分枝 杆菌。结核分枝杆菌对染料，如113000孔 雀绿和175000甲紫有抵抗力，通常在培养 基内加入一定量的孔雀绿或甲紫抑制其他杂 菌生长。对普通细菌有较强杀菌作用的新洁 尔灭，对结核分枝杆菌几乎无消毒作用。 Date22GDTB结核分枝杆菌的致病性 结核分枝杆菌不产生内、外毒素，也无侵 袭性酶类。一般认为其致病作用可能与菌体 表面结构及某些菌体成分，如脂质、某些菌 体蛋白、多糖等多种物质有关，主要是有毒 结核分枝杆菌菌株在易感机
11、体内顽强增殖和 与机体相互作用的结果。Date23GDTB结核病流行 结核病在人群中流行的三个生物 学环节是：1、传染源，2、感染传播途径；3、易感人群。Date24GDTB影响结核分枝杆菌传播的主要因素 1、排菌量痰中结核分枝杆菌越多，传播 的危险性越大。病人出现痰涂片阳性若1ml 痰液中含菌量为 1 000 10 000，其痰涂片 阳性率为 40%50%，痰液中含菌量低时， 痰涂片阳性率亦低（表l）。 Date25GDTB表1 痰涂片与痰标本中结核分枝杆菌数发现1个杆菌 需查视野数涂片上的 杆菌数每毫升标本中 杆菌数100 10 1100 1 000 10 0001 000 10 000
12、100 000Date26GDTB 痰涂片阳性（涂阳）病人的排菌量大，其 密切接触者的结核感染率明显高于痰涂片阴 性（涂阴）病人的密切接触者，英国报告涂 阴培阴病人的家庭儿童密切接触者结核感染 率为17.6%；涂阴培阳病人的接触者结核感染 率为26.8%；涂阳培阳病人的接触者结核感染 率高达65.0%（表2）。 Date27GDTB表 2 不同传染源对 15岁以下密切接触者的感染率（%）国家报报告年人数涂（） 培（）涂（） 培（）涂（） 培（）无结结核病 接触史英 国 加拿大 荷 兰兰 印 度 非 洲1956 1954 1969 1967 1964709 1 876 148 9 376 8 8
13、4865.0 45.0 50.0 41.0 39.026.8 26.3 4.9 19.3 11.317.6 26.1 7.8 22.1 2.5 1.0 12.0 7.0Date28GDTB 2排出飞沫的大小 传染源排出的飞沫 受压力和粘稠度的影响而大小不一，飞沬 核直径110m者在空气中漂浮时间长， 可进入人体末梢支气管内；飞沫核直径较 大者，则受地心引力的影响而坠落。Date29GDTB 3 患者病变与症状 病变广泛、损害严重 的患者，尤其是病变急剧进展，干酪溶解形 成空洞患者的痰中含有大量结核分枝杆菌， 是主要的传染源。患者咳嗽、喷嚏或大声说 话时都能产生飞沫，有报道，当人咳嗽时每 次排出
14、的飞沫数约为3500个，一次喷嚏则可 排出飞沫达100万个；平常说话5分钟所排出 的飞沫数相当于一次咳嗽，咳嗽是肺结核病 人产生飞沫的主要方式。Date30GDTB 表3记录了病人每晚咳嗽次数，并观察其 014岁家庭接触者的结核感染率每晚咳嗽 48次以上患者的家庭接触者感染率为43.9% ，而咳嗽12次以下患者的接触者感染率为 27.5 %。 Date31GDTB表3传染源咳嗽次数与接触者感染率咳嗽次数接触者人数结结素反应应 阳性人数感染率 （%）结结素反应应 阴性人数感染率 （%）12 1247 48 合计计51 22 57 13014 7 25 4627.5 31.8 43.9 35.43
15、7 15 32 8427.5 68.2 56.1 64.6Date32GDTB 4接触的密切程度 周围人群与传染源 接触越密切，受感染的机会越多，涂片阳性 病人的密切接触者感染率明显高于偶尔接触 者（表4）。 Date33GDTB表4 不同接触程度儿童感染率年龄组龄组 （岁岁）接触程度传传染源 涂片阳性传传染源 培养阳性病人痰 培养阳性04 59 1014密切 偶尔 密切 偶尔 密切 偶尔29.1 35.9 10.1 39.5 16.16.0 12.4 2.5 14.1 2.56.5 6.2 11.8 19.1 16.3Date34GDTB 5环境因素与传染源 病人同处于空气 不流通的室内的密切接触者，受结核感染的 可能性增大。第二次世界大战时期曾报道潜 艇内官兵大批感染和发病，也有民航客机上 结核病传染源使同机乘客受感染的报道。Date35GDTB传播途径 呼吸道感染（respirator tract infection）是肺 结核的主要传染途径（routes of infection）， 飞沬传染（droplet infection）为最常见的方式 。传染源主要是排菌的肺结核患者（尤其是 痰涂片阳性未经治疗者）。飞沬核（droplet nuclei） 10m时可被吸人呼吸道，健康人 可因吸入患者咳嗽、打喷嚏时喷出的带菌飞 沫而
