分枝杆菌属

第十四章分枝杆菌属

一、概述

1.分枝杆菌属：一类细长略弯曲的杆菌。

2.显著特征——（1）细胞壁含大量脂质；着色后不易以含有3%HCl的乙醇脱色，故称抗酸杆菌；

（2）无鞭毛、无芽胞、不产生内、外毒素；

（3）种类颇多，有致病性和非致病性两类；

（4）所致感染多为慢性感染过程，长期迁延，并有破坏性的组织病变。

二、结核分枝杆菌

1.结核分枝杆菌：是引起结核病的病原体，可侵犯全身各组织器官，但以肺部感染最多见。

2. 形态与染色：（1）结核杆菌细长略弯曲，端极钝圆，大小约1～4×0.4 μm；

（2）呈单个或分枝状排列，无荚膜、无鞭毛、无芽胞。

（3）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。

（4）抗酸染色（Ziehl-Neelsen）显示痰标本中

特异性抗酸细菌（结核杆菌）——染为红色的。其他——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。

3.培养特性与生化反应

（1）专性需氧菌

（2）营养要求高：在含有蛋黄、马铃薯、甘油和天门冬酰胺等的固体培养基上才能生长。最

适pH为6.5~6.8，最适温度为37℃。

（3）生长缓慢：18~24 h繁殖一代，接种后3～4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。

（4）不发酵糖类：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。

4.主要菌体成分及其作用

(1)结核分枝杆菌致病作用主要靠菌体成分，特别是胞壁中所含的大量脂质。

1) 脂质（Lipid）：占菌体干重20～40%，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。

①磷脂：能刺激单核细胞增生，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脂肪酸：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索状，故称索状因子。

③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，能引起迟发型超敏

反应，并具有佐剂作用。

④硫酸脑苷脂和硫酸多酰基化海藻糖：存在于结核分枝杆菌毒株细胞壁中，能抑制

吞噬细胞中的吞噬体与溶酶体融合，使结核分枝杆菌在细胞内存活。

2）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。

3）多糖：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Ⅱ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。

4）核酸：核糖体核糖核酸是本菌的免疫原之一，能刺激机体产生特异性细胞免疫。

5）荚膜：荚膜对结核分枝杆菌有一定保护作用：①与吞噬细胞表面补体受体3（CR3）结合，有助于结核杆菌在宿主细胞上的粘附与入侵；②荚膜中有多种酶可降解宿主组织中的

大分子物质，给入侵细菌提供繁殖所需的营养；③防止宿主的有害物质进入结核分枝杆菌。

4. 抵抗力：

（1）抵抗力较强：干痰中可存活6～8个月；在3％HCl、6％H2SO4或4％NaOH溶液中能

耐受30 min，

（2）对湿热、紫外线、乙醇的抵抗力弱。在液体中加热62～63℃15 min或煮沸、直射日

光下2～3 h、75%乙醇内数分钟即死亡。

5. 变异性：对链霉素、利福平、异烟肼等抗结核药物较易产生耐药性。

1908年Calmette和Guérin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-Guérin，BCG）。

6.致病性与免疫性

（1）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。

1）肺部感染：

①原发感染：多见于儿童。随飞沫和尘埃通过呼吸道进入肺泡。细胞内寄生。原发

灶内结核杆菌可经淋巴管扩散到肺门淋巴结，可纤维化和钙化而自愈。极少数免疫力低下者

经淋巴、血流扩散至全身，导致全身粟粒性结核或结核性脑膜炎。

②继发感染：多见于成年人。大多为内源性感染。

机体已形成特异性细胞免疫→对再次侵入有较强的局限能力→特点是病灶局限。

一般不累及邻近的淋巴结，主要表现为慢性肉芽肿性炎症，形成结核结节，发生纤维化或干酪样坏死。病变常发生在肺尖部位。

2）肺外感染：部分肺结核患者体内的结核分枝杆菌可经血液、淋巴液扩散侵入肺外组织器官，引起相应的脏器结核，如脑、肾、骨、关节、生殖器官等结核。艾滋病等免疫力极度低

下者，严重时可造成全身播散性结核。

7. 免疫性与超敏反应

结核分枝杆菌的免疫性与致病性均与结核分枝杆菌感染后诱发机体产生的由T淋巴细

胞介导的两种免疫应答反应相关，即细胞免疫和迟发型超敏反应。

郭霍现象：证明在结核分枝杆菌感染时，细胞免疫与迟发型超敏反应同时存在。

（1）免疫性：抗结核免疫力的持久性依赖于结核分枝杆菌在机体内的存活，一旦体内结核

分枝杆菌消亡，抗结核免疫力也随之消失，这种免疫称为有菌免疫或传染性免疫。

1）细胞免疫（主要）：包括致敏T淋巴细胞和Mφ。

①致敏T淋巴细胞：可杀死有结核杆菌的靶细胞，同时释放多种淋巴因子（如TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-6等），吸引NK、T、Mφ等聚集炎症部位，还能增强这类细胞的直

接或间接杀菌活性。

②激活的Mφ：极大地增强对结核分枝杆菌的吞噬消化、抑制繁殖、阻止扩散甚至

彻底消灭的能力，充分发挥细胞免疫的作用。

2）超敏反应：结核分枝杆菌的蛋白质与蜡质D共同刺激T淋巴细胞，形成迟发型超敏

反应状态。体内致敏的T淋巴细胞再次遇到结核分枝杆菌时，即释放出淋巴因子，引起强

烈的迟发型超敏反应，形成以单核细胞浸润为主的炎症反应，容易发生干酷样坏死，甚至

液化形成空洞。

3）结核菌素试验：将一定量结核菌素注入皮内，

①受试者曾感染结核杆菌→注射部位出现迟发型超敏反应炎症→判为阳性；

②未感染者→阴性。

△此法可用于检测可疑患者曾否感染过结核菌、接种卡介苗后是否阳转以及检测机体

细胞免疫功能。