结核分枝杆菌感染与疾病
（一）结核分枝杆菌感染疾病概述
结核分枝杆菌（M. tuberculosis）可通过呼吸道、消化道或皮肤损伤侵入易感机体，引起多种组织器官的结核病，其中以呼吸道传播引起的肺结核最多。人体感染结核分枝杆菌后不一定发病，入侵菌量和机体的免疫状态等与发病有关。结核病以渗出、干酪样坏死及其他增殖性组织反应为基本病理特征。除少数起病急骤外，临床多呈慢性过程，表现为低热、消瘦、乏力等全身症状与咳嗽、咯血等呼吸系统症状。
据WHO报道，每年约有800万新病例发生，至少有300万人死于该病。我国新中国成立前死亡率达200/10万～300人/10万，居各种疾病死亡原因之首，新中国成立后人民生活水平提高，卫生状态改善，特别是开展了群防群治，儿童普遍接种卡介苗，结核病的发病率和死亡率大为降低。但应注意，世界上有些地区因艾滋病、吸毒、免疫抑制剂的应用、酗酒和贫困等原因，发病率又有上升趋势。
图10-9 淋病奈瑟菌实验室检验流程
（二）结核分枝杆菌所致疾病
结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道或皮肤损伤侵入易感机体，引起多种组织器官的结核病，其中以通过呼吸道引起肺结核为最多。因肠道中有大量正常菌群寄居，结核分枝杆菌必须通过竞争才能生存并和易感细胞黏附。肺泡中无正常菌群，结核分枝杆菌可通过飞沫微滴或含菌尘埃的吸入，故肺结核较为多见。
1.肺部感染
由于感染菌的毒力、数量、机体的免疫状态不同，肺结核可有以下两类表现。
（1）原发感染
多发生于儿童。肺泡中有大量巨噬细胞，少数活的结核分枝杆菌进入肺泡即被巨噬细胞吞噬。由于该菌有大量脂质，可抵抗溶菌酶而继续繁殖，使巨噬细胞遭受破坏，释放出的大量菌在肺泡内引起炎症，称为原发灶。初次感染的机体因缺乏特异性免疫，结核分枝杆菌常经淋巴管到达肺门淋巴结，引起肺门淋巴结肿大，称原发综合征。此时，可有少量结核分枝杆菌进入血液，向全身扩散，但不一定有明显症状（称隐性菌血症）；与此同时，灶内巨噬细胞将特异性抗原递呈给周围淋巴细胞。感染3～6周后，机体产生特异性细胞免疫，同时也出现超敏反应。病灶中结核分枝杆菌细胞壁磷脂，一方面刺激巨噬细胞转化为上皮样细胞，后者相互融合或经核分裂形成多核巨细胞（即朗罕巨细胞），另一方面抑制蛋白酶对组织的溶解，使病灶组织溶解不完全，产生干酪样坏死，周围包着上皮样细胞，外有淋巴细胞、巨噬细胞和成纤维细胞，形成结核结节（即结核肉芽肿），是结核的典型病理特征。感染后约5%可发展为活动性肺结核，其中少数患者因免疫低下，可经血和淋巴系统播散至骨、关节、肾、脑膜及其他部位，引起相应的结核病。90% 以上的原发感染形成纤维化或钙化，不治而愈，但病灶内常仍有一定量的结核分枝杆菌长期潜伏，不但能刺激机体产生免疫也可成为日后内源性感染的渊源。
（2）原发后感染
病灶亦以肺部为多见。病菌可以是外来的（外源性感染）或原来潜伏在病灶内的（内源性感染）。由于机体已有特异性细胞免疫，因此原发后感染的特点是病灶多局限，一般不累及邻近的淋巴结，被纤维素包围的干酪样坏死灶可钙化而痊愈。若干酪样结节破溃，排入邻近支气管，则可形成空洞并释放大量结核分枝杆菌至痰中。
1990年国外报道各种类型肺结核，40%痰标本检出L型。近年来有人注意到病灶中见有形态不典型的抗酸菌却未见典型结核结节，称之为“无反应性结核”。用结核分枝杆菌L型感染实验动物，也见有同样情况。这是由于结核分枝杆菌L型缺少细胞壁脂质成分，不能刺激结节形成，而仅有淋巴结肿大和干酪样坏死。单从病理变化判断，常被误认为慢性淋巴结炎。有人对155例曾诊断为慢性淋巴结炎的蜡块标本做回顾性研究，用卡介苗抗体做免疫酶染色，68.9%阳性；抗酸染色，60%为抗酸颗粒。说明病例中很大一部分与结核分枝杆菌L型有关。临床上对此应予注意，以防漏诊与误诊。
2.肺外感染
部分患者结核分枝杆菌可进入血液循环引起肺内、外播散，如脑结核、肾结核，痰菌被咽入消化道也可引起肠结核、结核性腹膜炎等。国外有报道332例血标本仅2例培养出结核分枝杆菌，但将此标本注入豚鼠皮下12%感染结核。说明结核分枝杆菌在血中播散的大多不是一般细菌型，而是一种不易生长的L型。近年有不少肺外结核的新报道，结核分枝杆菌的检出率L型多于细菌型：如儿童结核性脑膜炎10例脑脊液培养，9例培养出L型，细菌型仅1例。老年性前列腺肥大排尿困难，手术后病理切片抗酸菌L型占61.2%，无1例为典型抗酸杆菌。慢性前列腺炎常规培养阴性者，近1/3检出抗酸菌L型。不育症男子精液检查单见抗酸杆菌7%，单见抗酸L型14%，电镜检查见L型吸附于精子头、尾。以结核分枝杆菌L型感染小鼠，73%睾丸间质炎症中见有抗酸菌L型。
（三）实验室诊断
1.结核菌素试验
结核菌素试验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。
（1）结核菌素试剂
以往用旧结核菌素（old tuberculin，OT），系将结核分枝杆菌接种于甘油肉汤培养基，培养4～8周后加热浓缩过滤制成。稀释2000倍，每0.1 mL含5单位。目前都用纯蛋白衍化物（purified protein derivative，PPD）。PPD有两种：人结核分枝杆菌制成的PPD-C和卡介苗制成的BCG-PPD。每0.1 mL含5单位。(https://www.daowen.com)
（2）试验方法与意义
常规试验：分别取2种PPD 5个单位注射两前臂皮内，48～72 h后红肿硬结超过5 mm者为阳性，≥15 mm为强阳性，对临床诊断有意义。若PPD-C侧红肿大于BCGPPD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，0.1 mL含10 μg做皮试。若24 h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。
（2）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Thl细胞分泌的一种细胞因子，不但能够反映机体结核的Thl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IFNγ，因此被用于结核潜伏感染的诊断。
（四）实验室检查
1.直接涂片检测
常规使用萋-尼染色法（Z-N法），红色菌体表示抗酸阳性。
2.分枝杆菌分离培养
培养的方法可以证实分枝杆菌的存在以及有无繁殖能力，同时还可以应用包括MALDI-TOF-MS在内的鉴定方法对结核分枝杆菌做进一步的鉴定与药敏试验，敏感性和特异性较高。药物敏感性试验还可为治疗药物的选择，特别是在复发治疗时起到重要指导作用。
3.分子生物学诊断
PCR技术、核酸探针杂交技术、RNA扩增技术及基因芯片等方法用于结核分枝杆菌的菌株鉴定和耐药机理的研究、检测。
4.结核菌素皮肤试验（PPD试验）
用EUSA法检测患者血清中抗PPD IgG。
5.噬菌体扩增法检测结核菌感染
琼脂板上出现噬菌斑表明有活菌。
6.结核感染T细胞检测（tub erculosis interferon gamma release assay，TB-IGRA）
即Quanti FERON_TB GOLD试验（QFT-G）和T-SPOT TB试验，阳性时提示结核分枝杆菌特异性抗原刺激下释放γ-干扰素。
结核分枝杆菌实验室检验流程如图10-10所示。
图10-10 结核分枝杆菌实验室检验流程图