一、结核分枝杆菌
结核分枝杆菌是引起结核病的病原菌，又叫结核杆菌，1882年由德国微生物学家郭霍发现。我国主要有人型、牛型等。本菌可侵犯全身各个器官，以肺结核最为多见，居各种病死原因之首。儿童普遍接种卡介菌，发病率和死亡率大为降低，自20世纪80年代以来，因艾滋病、吸毒、免疫抑制剂使用、酗酒与贫困等原因，发病率又有上升趋势，全球每年以1%的速度增长，一些肺结核菌株已产生针对多种抗生素的耐药性，全球每年约有超过800万新增病例，300万人因其死亡，其中95%发生在发展中国家；我国现有肺结核病人450万人，每年新发现肺结核病人145万人，每年死亡人数达25万人，超过其他传染病总和。
（一）生物学性状
1.形态与染色 结核分枝杆菌为细长略弯的杆菌，（1～4）μm×（0.3～0.6）μm，两端钝圆，常聚集成团呈分枝状排列。在陈旧培养物中或药物作用下呈颗粒状、串球状、短棒状或丝状。无芽孢及鞭毛（图9-1），近年发现有荚膜。细胞壁中含有大量脂质（分枝菌酸）成分，能与碱性复红结合成牢固的复红－分枝菌酸复合物，盐酸酒精不易将其脱色，因此抗酸染色阳性（呈红色），而其他非抗酸菌、细胞和背景等呈蓝色，为抗酸染色阴性。
2.培养特性与生化反应 本菌为专性需氧菌，营养要求高，在含有蛋黄、马铃薯、甘油和天门冬酸等固体培养基上才能生长，分离培养常用罗氏培养基。最适pH值为6.5～6.8，最适温度37℃，低于30℃或高于42℃均不生长。生长缓慢，代时为18小时。接种后培养3～4周才出现肉眼可见的菌落。菌落表面干燥、坚硬，呈颗粒状、乳白色或黄色，形似菜花。
图9-1 结核分枝杆菌
3.抵抗力 对某些理化因素抵抗力较强。抗干燥：细胞壁含有大量脂质，可防菌体内水分丢失，在干燥痰中可存活6～8个月，在尘埃上能保持传染性8～10天；抗酸碱：在3%HCl或6%H2SO4或NaOH溶液中能耐受30分钟，因而常以酸碱处理标本，杀死杂菌和消化黏稠物质，提高检出率；抗染料：对1∶75 000结晶紫或1∶13 000孔雀绿有抵抗力，可将它们加在培养基中抑制杂菌生长；对抗结核药物敏感：对链霉素、异烟肼、利福平、喹诺酮类、环丝氨酸、乙胺丁醇、卡那霉素、对氨基水杨酸等药物敏感，对严重感染者用利福平和异烟肼合用。但长期用药易出现耐药性，近年来耐药菌株越来越多（用药前做药敏试验，以指导临床治疗）。其他因素：对湿热、紫外线和酒精敏感，在62～63℃液体中加热15分钟，日光下直射2～5小时或在75%酒精内数分钟均可被杀死。
4.变异性 本菌可发生形态、菌落、毒力、免疫原性和耐药性变异，如1908年Calmette与Guerin二人将有毒的牛型结核分枝杆菌培养于含胆汁、甘油、马铃薯的培养基中，经过13年230次移种传代而获得的减毒活菌株，从而制成了卡介苗，现广泛用于预防接种人类结核病。在体内异烟肼可诱导结核杆菌成为L型，因此在结核病治疗过程中要注意L型菌的变异，以防治疗不彻底。
（二）致病性
结核分枝杆菌不产生内毒素与外毒素，也无侵袭性酶与荚膜，其致病性可能与细菌在组织细胞内大量繁殖引起的炎症、菌体脂质及代谢产生的毒性以及机体对菌体成分产生的免疫病理反应等有关。
1.致病物质(https://www.daowen.com)
（1）脂质：结核分枝杆菌细胞壁中所含有的脂质占细胞壁干重的60%，其含量与细菌毒力密切相关。与毒力有关的脂质成分主要有：①分枝菌酸：为长链脂肪酸，与分枝杆菌的抗酸性有关。②索状因子：为分枝菌酸和海藻糖结合的糖脂，能使结核分枝杆菌在液体培养基中呈索状蜿蜒生长，索状因子具有破坏线粒体膜及酶类、影响细胞呼吸、抑制白细胞游走及引起慢性肉芽肿等作用。③磷脂：刺激单核细胞增生，并抑制蛋白酶的分解作用，使病灶增生成结核结节及出现干酪性坏死。④蜡质D：是分枝菌酸和肽糖脂的复合物，引起机体产生迟发型变态反应。⑤硫酸脑苷脂：存在于有毒菌株的细胞壁上，能抑制吞噬细胞的吞噬体和溶酶体融合，使溶酶体中的杀菌物质不能进入吞噬体，致使结核分枝杆菌能在吞噬细胞内生长。
（2）蛋白质：结核分枝杆菌含有多种蛋白质成分，结核菌素是其主要成分。结核菌素本身无毒，但能与蜡质结合，引起迟发型超敏反应，导致组织坏死和全身中毒症状，并参与结核结节的形成。具有抗原性，能刺激机体产生相应的抗体。
（3）多糖：结核分枝杆菌含有阿拉伯半乳糖和阿拉伯甘露聚糖，常与脂质成分结合存在于细胞壁中，具有介导速发型超敏反应及非特异性免疫，增强机体免疫力。
（4）分枝杆菌生长素：脂溶性铁螯合物，对铁有亲和力，可以将环境中的铁转运到菌体内。铁是结核分枝杆菌必需的微量元素，因其能与宿主机体竞争铁，故是一种毒力决定因子。
2.所致疾病 结核分枝杆菌主要通过飞沫经呼吸道传播，也可经消化道或破损的皮肤黏膜等多种途径进入易感机体，侵犯多种组织器官，引起相应的结核病，其中以肺结核最为常见。结核病的发病取决于入侵细菌的毒力、数量和机体的免疫状态等。肺部感染又分原发感染和继发感染。
（1）原发感染：为初次感染，多发生于儿童和未受过教育的成人。结核分枝杆菌侵入肺泡后被巨噬细胞吞噬，由于菌体成分中大量的脂质能阻止吞噬体和溶酶体的融合，使细菌在其中大量繁殖，导致吞噬细胞裂解死亡，释放出大量细菌，在肺泡内引起炎症，称为原发感染。病灶可发生于肺的任何部位，常见于肺上叶底部、中叶或下叶上部，且靠近胸膜。症状多轻微和短暂，仅有微热、咳嗽、食欲低下，可有体重下降。初次感染由于机体缺乏特异性免疫，病灶不局限，结核分枝杆菌可经淋巴管至肺门淋巴结，并在其中生长繁殖，引起肺门淋巴结肿大，与原发灶、淋巴管炎合称为原发综合征。感染3～6周后，机体产生特异性细胞免疫，同时出现超敏反应。病灶中结核分枝杆菌细胞壁中的磷脂，促使单核细胞增生引起典型的结核病理特征：结核结节和干酪样坏死。95%以上的原发感染可形成纤维化或钙化而痊愈。但病灶内常有一定量的结核分枝杆菌，可成为以后内源性感染的来源。5%的感染可发展成为活动性肺结核。其中少数患者因免疫力低下，结核分枝杆菌可随吞噬细胞经血扩散，常侵犯各处淋巴结、骨、关节、肾及脑膜等部位。
（2）继发感染：为再次感染，多见于成年人，可以是外源性感染，或内源性感染（来源于病灶内潜伏的结核分枝杆菌）。由于机体已形成了特异性细胞免疫，故对结核分枝杆菌的扩散有较强的限制能力。病灶常限于局部，一般不累及邻近淋巴结，但易形成干酪样坏死和空洞，即病变中央呈干酪样坏死，周围包绕上皮样细胞、巨噬细胞和成纤维细胞，形成结核结节而且痊愈。若干酪样坏死液化，病灶可侵入支气管、气管，局部形成空洞，结核分枝杆菌随痰排出体外，为开放性肺结核，传染性很强。原发性感染多见于肺尖部位。起病缓慢，病程长，有低热、乏力、盗汗、食欲差、体重减轻并伴有咳嗽、咯血、胸痛等症状。
（3）肺外感染：部分患者，结核分枝杆菌可经血流扩散侵入肺外组织器官，引起相应的脏器结核，如脑、肾、关节、骨、生殖系统等结核；痰菌被吸入消化道也可引起肠结核、结核性腹膜炎等；艾滋病等免疫力极度低下者，严重时可造成全身粟粒性结核或播散性结核。