结核分枝杆菌
结核分枝杆菌（学名：Mycobacterium tuberculosis），简称结核杆菌、结核菌，是引起结核病的病原菌，属专性需氧微生物，为细长略弯曲的杆菌，具有抗酸性。是专性需氧的一类细菌，抗酸染色阳性。无鞭毛，有菌毛，有微荚膜但不形成芽孢，其细菌壁既没有革兰阳性菌的磷壁酸，也没有革兰阴性菌的脂多糖。1882年由德国细菌学家罗伯特·科赫（Robert Koch，1843-1910）发现并证明为人类结核病的病原菌，该菌可侵犯全身各器官，但以引起肺结核最多见。结核病是一种古老的疾病，全球广泛分布，是细菌感染性疾病致死的首位原因。
结核杆菌是需氧菌，生长缓慢，但它对干燥、冷、酸、碱等抵抗力也很强，在阳光直射下，痰中结核杆菌需要经过2～7小时才会被杀死。
研究历史
1882年，德国细菌学家罗伯特·科赫（Robert Koch）首先发现并证明结核分枝杆菌是结核病的病原菌。本菌可侵犯全身各组织器官，但以肺部感染最多见。结核病严重影响人类健康和生命，人类与之斗争了许多世纪。在17-18世纪的欧洲，结核病被称为”白色瘟疫”，几乎100%的欧洲人被感染，25%的欧洲人死亡。随着抗结核药物的不断发展和卫生生活状况的改善，结核的发病率和死亡率曾一度大幅下降。20世纪90年代以来，由于艾滋病和结核分枝杆菌耐药菌株的出现、免疫抑制剂的应用、吸毒、贫困及人口流动等因素，全球范围内结核病的疫情骤然恶化。结核病成为首要的再现传染病，成为了全球尤其是发展中国家最为严重的全球性卫生问题。全世界约有1/3的人感染结核分枝杆菌，每年有900万的新病例出现，有200万人死于该疾病。
科学分类
分类 ID | 1733 |
域 | 细菌域 Bacteria |
门 | 放线菌门 Actinomycetota |
纲 | 放线菌纲 Actinomycetes |
目 | 分枝杆菌目 Mycobacteriales |
科 | 分枝杆菌科 Mycobacteriaceae |
属 | 分枝杆菌属 Mycobacterium |
种 | 结核分枝杆菌 M. tuberculosis |
结核杆菌的传播
结核病主要由结核杆菌经空气传播。当肺结核患者咳嗽、打喷嚏或大声说话时，会把带有结核菌的飞沫播散到空气中。结核病患者从呼吸道排出大量带菌的“微滴核”，正常人吸入即可造成感染，直径小于5μm的带菌微滴能超越呼吸道的粘液纤毛防御进入肺泡，因此具有较强的致病性。然后，到达肺泡的结核杆菌趋化和吸引巨噬细胞，并被其吞噬。在有效细胞免疫建立以前，由于巨噬细胞将其杀灭的能力有限，结核杆菌在细胞内繁殖，引起局部炎症的同时还可发生全身性血源性播散，成为以后肺外结核病发生的根源。感染结核菌的人群一生中发生结核病的概率约为5%-10%，一般人感染结核菌后不会发病，只有身体抵抗力低的时候才会发病。
生物学性状
形态与染色
结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌，大小1～4×0.4μm。牛分枝杆菌则比较粗短。分枝杆菌属的细菌细胞壁脂质含量较高，约占干重的60%，大量分枝菌酸（mycolic acid）包围在肽聚糖层的外面，可影响染料的穿入。分枝杆菌一般用齐尼（Ziehl- Neelsen）抗酸染色法，以5% 石炭酸复红加温染色后可以染上，但用3%盐酸乙醇不易脱色。若再加用美蓝复染，则分枝杆菌呈红色，而其他细菌和背景中的物质为蓝色。本菌无芽孢、无鞭毛。
结核分枝杆菌在体内外经青霉素、环丝氨酸或溶菌酶诱导可影响细胞壁中肽聚糖的合成，异烟肼影响分枝菌酸的合成，巨噬细胞吞噬结核分枝杆菌后溶菌酶的作用可破坏肽聚糖，均可导致其变为L型细菌，呈颗粒状或丝状。异烟肼影响分枝菌酸的合成，可变为抗酸染色阴性。这种形态多形染色多变在肺内外结核感染标本中常能见到。临床结核性冷脓疡和痰标本中甚至还可见有非抗酸性革兰阳性颗粒，过去称为Much颗粒。该颗粒在体内或细胞培养中能返回为抗酸性杆菌，故亦为L型细菌
培养特性
专性需氧。最适温度为37℃，低于30℃不生长。结核分枝杆菌细胞壁的脂质含量较高，影响营养物质的吸收，故生长缓慢。结核菌在含氧40%~50%并有5%~10%CO2和温度为36℃±5℃，合适PH值为6.8~7.2的条件下生长旺盛。在一般培养基中每分裂1代需时18～24小时，营养丰富时只需5小时。
初次分离需要营养丰富的培养基。常用的有罗氏（Lowenstein-Jensen）固体培养基，内含蛋黄、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿等。孔雀绿可抑制杂菌生长，便于分离和长期培养。蛋黄含脂质生长因子，能刺激生长。根据接种菌多少，一般2～4周可见菌落生长。菌落呈颗粒、结节或花菜状，乳白色或米黄色，不透明。在液体培养基中可能由于接触营养面大，细菌生长较为迅速。一般1～2周即可生长。临床标本检查液体培养比固体培养的阳性率高数倍。
实验室诊断
结核菌素试验
结核菌素试验（PPDtest）是应用结核菌素进行皮肤试验来测定机体对结核分枝杆菌是否能引起超敏反应的一种试验。
常规试验分别取2种PPD 5个单位注射两前臂皮内，48～72h后红肿硬结超过5mm者为阳性，≥15mm为强阳性，对临床诊断有意义。若PPD-C侧红肿大于BCG-PPD侧为感染。反之，BCG-PPD侧大于PPD-C侧，可能系卡介苗接种所致。
阴性反应表明未感染过结核分枝杆菌，但应考虑以下情况：①感染初期，因结核分枝杆菌感染后需4周以上才能出现超敏反应；②老年人；③严重结核患者或正患有其他传染病，如麻疹导致的细胞免疫低下；④获得性细胞免疫低下，如艾滋病或肿瘤等用过免疫抑制剂者。为排除假阴性，国内有的单位加用无菌植物血凝素（PHA）针剂 ，0.1ml含10μg作皮试。若24h红肿大于PHA皮丘者为细胞免疫正常，若无反应或反应不超过PHA皮丘者为免疫低下。
结核菌γ干扰素释放试验
细胞免疫介导的结核菌γ干扰素释放试验（T-cell interferon gamma release assays，TIGRA，又称IFNGRA或GRA）是近年来采用酶联免疫吸附测定（ELISA）或酶联免疫斑点（ELISPOT）法定量检出受检者全血或外周血单个核细胞对结核分枝杆菌特异性抗原的IFN-γ检测释放反应，用于结核菌潜伏感染的诊断。IFN-γ为Th1细胞分泌的一种细胞因子，不但能够反映机体结核的Th1细胞免疫情况，还与体内结核菌的抗原含量密切相关。被结核分枝杆菌抗原致敏的T细胞再遇到同类抗原时能产生高水平的IFN-γ，因此被用于结核潜伏感染的诊断。特异性强于PPD。
快速诊断
参考资料
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2．朱明利,朱丽.结核分枝杆菌及其L型耐药机制与茜草素作用的研究进展[J].中国微生态学杂志,2013,25(01):97-99+108．中国知网．2013-1-25
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4．王吉耀，廖二元．内科学．人民卫生出版社．2015．94-104
5．肺结核的防治知识．重庆市结核病防治所
6．1881年 罗伯特科赫研究出培养细菌的方法．中国科学院微生物研究所