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1、分枝杆菌属 （Mycobacterium）,一类细长弯曲的杆菌，因有分枝生长的趋势而命名 主要特点 细长弯曲，分枝状生长 细胞壁含有大量脂质（分枝菌酸） 常用抗酸染色鉴定，呈抗酸染色阳性 引起疾病都呈慢性，并伴肉芽肿 分类 结核分枝杆菌复合群 非结核分枝杆菌 麻风分枝杆菌,分枝杆菌的分类,第一节 结核分枝杆菌,分枝杆菌属（Mycobacterium）是一类细长或稍弯的杆菌，因有分枝生长的趋势而得名。 结核分枝杆菌俗称结核杆菌（M.tuberculosis），可侵犯全身各器官，引起结核病，其中以肺结核最常见.主要的病变为结核结节、浸润、干酪样坏死、空洞形成。对人类致病的有人型结核杆菌和牛型结核杆
2、菌。,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物结核杆菌，结核病的致病细菌。他还证明了这种微生物
3、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。,至今，全球预防结核病的疫苗只有卡介苗(BCG)一种，但是近来
4、发现此种疫苗对于成人结核病的预防几乎起不到作用，对于幼儿的预防也存在一定的危险性。,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。,广泛接种卡介苗之后，从流行病学来看，发病年龄出现后移的趋势。,1.形态与染色G+,但不易着色，结核杆菌细长略弯曲，端极钝园，大小约140.4 m，呈单个或分枝状排列，有荚膜（仅电镜下可见）、无鞭毛、无芽胞。,一、生物学性状,L型结核杆菌,细菌型,丝状型,颗粒型,青霉素、环丝氨酸
5、、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；,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，可见非抗酸性的革兰阳性颗粒，过去称为莫赫（Much）颗粒，现在认为是L型细菌。,L型细菌,抗酸染色（Ziehl-Neelsen）显示痰标本中染为红色的特异性抗酸细菌（结核杆菌）。,其他非抗酸性细菌及细胞浆质等呈蓝色。结核杆菌的抗酸性取决于胞壁内所含分枝菌酸残基和胞壁固有层的完整性。,染色方法：齐-尼（Ziehl-Neelsen）抗酸性染色法又名抗酸杆菌（acid-fast bacilli）;,抗酸染色,由于细菌细胞壁中含大量脂质，主要为分枝菌酸，一
6、般不易着色，若经加温或延长染色时间而着色后又能抵抗强脱色剂盐酸酒精的脱色，故又称抗酸杆菌(acid-fast bacilli) 抗酸染色法(acid-fast stain) ：以5石炭酸复红加温染色，再用3盐酸酒精脱色，然后用美蓝复染，则分枝杆菌呈红色(+)，其他细菌和背景物质为蓝色(-)。,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
7、杆菌呈 红色 ，背景为兰色,2.培养特性与生化反应,专性需氧菌 营养要求高：用罗氏培养基，其含有含有蛋黄、马铃薯、甘油和孔雀绿（结核杆菌耐受一定浓度孔雀绿）等的固体培养基，生长良好。最适pH为6.56.8，最适温度为37，低于30 、高于42 均不能生长。 生长缓慢：1824h繁殖一代，接种后24周才出现肉眼可见的菌落。菌落为干燥、坚硬、表面呈颗粒状、乳酪色或黄色，形似菜花样。在液体培养基中呈粗糙皱纹状菌膜生长，有毒株呈索状生长。在培养液中加入Tween-80(乳化剂 )可均匀分布生长。 不发酵糖类：人型结核杆菌与牛分枝杆菌的区别在于前者可合成烟酸和还原硝酸盐，而后者则不能。 结核分枝杆菌：触
8、酶阳性，热触酶阴性 非结核分枝杆菌： 触酶与热触酶均阳性,培养特性 专性需氧 营养要求高馋（含蛋黄、甘油、马铃薯等的罗氏培养基） 生长缓慢懒 (约18h-24h/一代），培养2-6周 罗氏固体培养基丑,结核杆菌培养的菌落,抵抗力较强：干痰中可存活68个月；在3HCl、6H2SO4或4NaOH溶液中能耐受30 min，因而常以酸碱处理严重污染的样本，杀死杂菌和消化粘稠物质，以提高检出率。,3.抵抗力,对湿热、紫外线、乙醇的抵抗力弱。在液体中加热6263 15 min或煮沸、直射日光下23 h、75%乙醇内数分钟即死亡。,三耐(干燥、酸碱、染料)尘埃中传染性持续810天 干痰中 68月三怕(湿热、
9、紫外线、酒精)6030min可杀死；(巴氏消毒法)在70%75%乙醇中数分钟即被杀死对抗结核药敏感，但易产生耐药性,4.变异性,结核菌可发生形态结构、菌落、毒力、耐药性和免疫原等发生变异。1908年Calmette和Gurin将有毒的牛分枝杆菌培养于含胆汁、甘油、马铃薯的培养基中，经230次传代，历时13年，使其毒力发生变异，成为对人无致病性，而仍保持良好免疫原性的疫苗株，称为卡介苗（Bacillus Calmette-Gurin，BCG）。结核菌对链霉素、利福平、异烟肼等抗结核药物较易产生耐药性，耐药性菌株常伴随活力和毒力减弱。,结核分枝杆菌无内毒素，也不产生外毒素和侵袭性酶类，其致病作用主
10、要靠菌体成分，特别是胞壁中所含的大量脂质。脂质含量与结核分枝杆菌的毒力呈平行关系，含量愈高毒力愈强。,二、主要菌体致病物质及其作用,近年发现结核分枝杆菌在细胞壁外尚有一层荚膜。一般因制片时遭受破坏而不易看到。若在制备电镜标本固定前用明胶处理，可防止荚膜脱水收缩，在电镜下可看到菌体外有一层较厚的透明区，即荚膜。,1、荚膜,主要成分为多糖，部分脂质和蛋白质。 荚膜对结核分枝杆菌有一定保护作用：与吞噬细胞表面补体受体3（CR3）结合，介导结核菌的的粘附与入侵；防止宿主的有害物质进入结核分枝杆菌，甚至如小分子NaOH也不易进入，保护细菌免受损伤；荚膜中有多种酶可降解宿主组织中的大分子物质，给入侵细菌提
11、供繁殖所需的营养；菌体被吞噬细胞吞噬后，荚膜可抑制吞噬体与溶酶体的融合。,磷脂： 能刺激单核/巨噬细胞增生，促使炎症病灶中的巨噬细胞转变为类上皮细胞，并可抑制蛋白酶的分解作用，使病灶组织溶解不完全，形成结核结节和干酪样坏死。,2、脂质（Lipid）： 占菌体干重2040%，占胞壁干重60%，主要是磷脂、脂肪酸和蜡质，大多与蛋白质或多糖结合成复合物。,索状因子（分枝菌酸、海藻糖结合而成的糖脂）： 在脂质中比重较大，与分枝杆菌抗酸性有关。其中6,6-双分枝菌酸海藻糖具有破坏细胞线粒体膜，毒害微粒体酶类，抑制中性粒细胞游走和吞噬，引起慢性肉芽肿的作用。具有该物质的结核杆菌毒株在液体培养基中能紧密黏成
12、索状，故称索状因子。 若将索状因子去除，细菌丧失毒力。,蜡质D：胞壁中的主要成分，是一种肽糖脂与分枝菌酸复合物，可用甲醇从卡介苗或者有毒株中提取。能引起迟发型超敏反应，并具有佐剂作用。硫酸脑苷脂：存在于结核分枝杆菌毒株细胞壁中，可组织单核细胞活化，抑制溶酶体形成，也能抑制吞噬细胞中的吞噬体（内含结核菌）与溶酶体融合，这些有利于结核分枝杆菌在细胞内存活。这类糖脂能结合中性红染料产生中性红反应，借此可鉴定结核分枝杆菌有无毒力。,3、蛋白质 结核分枝杆菌菌体内含有多种蛋白质，其中重要的是结核菌素（tuberculin）。结核菌素与蜡质D结合，能引起较强的迟发型超敏反应,组织坏死，全身中毒症状，参与结
13、核结节形成。 4、多糖 多糖常与脂质结合存在于胞壁中，主要有半乳糖、甘露醇、阿拉伯糖等。多糖可使中性粒细胞增多，引起局部病灶细胞浸润。而多糖抗原是阿拉伯甘露聚糖，是分枝杆菌发生凝聚反应的特异性表面抗原。 5、核酸 核糖体核糖核酸（rRNA ）是本菌的免疫原之一，能刺激机体产生特异性细胞免疫。,结核分枝杆菌无内毒素，也不产生外毒素和侵袭性酶类，其致病作用可能与细菌在组织细胞内顽强增殖引起炎症反应，以及诱导机体产生迟发型超敏反应性损伤有关。结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道和破损的皮肤黏膜进入机体，侵犯多种组织器官，引起相应器官的结核病，以肺结核最为常见。,三 致病机制与所致疾病,1 .抗菌免疫的组
14、成,巨噬细胞与结核分枝杆菌相互作用巨噬细胞是由骨髓中分化成熟的单核细胞进入血液，然后随血流随机分布到全身多种组织器官分化成熟而来。巨噬细胞是MTB进入机体内首先侵入的细胞，巨噬细胞寿命长，具有较强的吞噬功能，是MTB感染过程中的主要靶细胞。巨噬细胞能通过自身凋亡等杀灭菌体。巨噬细胞系统的细胞毒素具有两个系统：一个是氧依赖系统，在抗微生物效应中起决定性的作用；另一个是氧不依赖的系统，溶菌酶等属于该系统产物，这个系统也参与杀微生物活性。此外，它还可以加工处理递呈抗原，启动特异性免疫应答以及抗肿瘤等作用。,（1）非特异性免疫,T细胞与结核分枝杆菌的相互作用结核分枝杆菌侵入机体后首先遇到非特异性免疫机
15、能的抵抗，其中以巨噬细胞吞噬和炎症反应为主。对于MTB主要参与非特异性免疫的细胞除了巨噬细胞，还有 T细胞。 T细胞占外周血T细胞的0510，主要分布在一些器官与外界相通处，如肺、上皮、黏膜免疫系统等。它对靶细胞的作用无专一性，无MHC限制性。,树突状细胞树突状细胞(Dendritic cells，DC)是机体功能最强的专职抗原递呈细胞，他能高效的摄取、加工处理和递呈抗原，未成熟DC具有很强的迁移能力，成熟的DC能有效的激活初始型T细胞，处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。目前，分支杆菌肉芽肿中存在的DCs越来越受到关注。DCs对于感染细菌从受损组织或者肉芽肿区抗原移行到引流淋巴结，以便
16、保持连续的T细胞引发反应方面起着关键作用。,MTB作为一种胞内寄生菌，机体主要通过细胞免疫将其杀灭清除。首先抗原递呈细胞的对抗原的递呈，经过致敏阶段、反应阶段、T细胞分化为效应淋巴细胞并产生细胞因子，从而发生免疫效应。,（2）特异性免疫,T细胞根据所产生细胞因子的不同分化为不同的Th细胞亚群。IL-2与IL-2R结合是促进T细胞增殖的个条件。成熟的Th0在IL一2作用下分化为Thl细胞，在IL一4作用下分化为Th2细胞。Thl细胞分泌细胞因子参与细胞免疫应答，其中IFN-能有效激活巨噬细胞，促巨噬细胞杀灭进入细胞内的病原菌。MTB的抗原性物质分别经MHC II类和MHC I类分子途径激活CD4+TH 细胞和CD8+TCL细胞，分别识别外源性抗原和内源性抗原。 CD4+TH 细胞和CD8+TCL细胞在抵抗MTB感染中均发挥着重要作用。,
