結(jié)核分枝桿菌的研究歷史及生物學(xué)性狀！

結(jié)核分枝桿菌的研究歷史及生物學(xué)性狀！

一、結(jié)核分枝桿菌的研究歷史

結(jié)核分枝桿菌（M. tuberculosis）簡(jiǎn)稱為結(jié)核桿菌（tubercle bacilli）。早在1882年，德國(guó)細(xì)菌學(xué)家柯赫（Robert Koch，1843-1910）就已證明結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核病的病原菌。本菌可侵犯全身各組織器官，但以肺部感染多見。隨著抗結(jié)核藥物的不斷發(fā)展和衛(wèi)生生活狀況的改善，結(jié)核的發(fā)病率和死亡率曾一度大幅下降。20世紀(jì)80年代后，由于艾滋病和結(jié)核分枝桿菌耐藥菌株的出現(xiàn)、免疫抑制劑的應(yīng)用、吸毒、貧困及人口流動(dòng)等因素，范圍內(nèi)結(jié)核病的疫情驟然惡化。據(jù)WHO統(tǒng)計(jì)，*約每3個(gè)人中就有1個(gè)人感染了結(jié)核分枝桿菌，在某些發(fā)展中國(guó)家成人中結(jié)核分枝桿菌攜帶率高達(dá)80%，其中約5%～10%攜帶者可發(fā)展為活動(dòng)性結(jié)核病。近二十年由于艾滋病的流行，感染了HIV的結(jié)核分枝桿菌攜帶者，由于病毒破壞了機(jī)體的免疫功能，發(fā)展為活動(dòng)性結(jié)核病的可能性比未感染HIV者高30～50倍，且結(jié)核的病程發(fā)展更快。

此外，在HIV感染的發(fā)展進(jìn)程中，結(jié)核是早發(fā)生的一種機(jī)會(huì)性感染，結(jié)核病加重了HIV感染者或艾滋病人的疾病負(fù)擔(dān)，使其更易死亡。21世紀(jì)以來(lái)每年約出現(xiàn)8百萬(wàn)結(jié)核新病例，并導(dǎo)致約3百萬(wàn)人死亡。中國(guó)每年死于結(jié)核病的人約25萬(wàn)之多，是各類傳染病死亡人數(shù)總和的兩倍多。因此，結(jié)核病又成為了威脅人類健康的性衛(wèi)生問(wèn)題，并成為某些發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)，特別是艾滋病高發(fā)區(qū)人群的首要死因。

二、結(jié)核分枝桿菌生物學(xué)性狀

⒈形態(tài)與染色

結(jié)核分枝桿菌為細(xì)長(zhǎng)略帶彎曲的桿菌，大小1～4X0.4μm。牛分枝桿菌則比較粗短。分枝桿菌屬的細(xì)菌細(xì)胞壁脂質(zhì)含量較高，約占干重的60%，特別是有大量分枝菌酸（mycolic acid）包圍在肽聚糖層的外面，可影響染料的穿入。分枝桿菌一般用齊尼（Ziehl- Neelsen）抗酸染色法，以5% 石炭酸復(fù)紅加溫染色后可以染上，但用3%鹽酸乙醇不易脫色。若再加用美藍(lán)復(fù)染，則分枝桿菌呈紅色，而其他細(xì)菌和背景中的物質(zhì)為藍(lán)色。本菌無(wú)芽孢、無(wú)鞭毛。

近年發(fā)現(xiàn)結(jié)核分枝桿菌在細(xì)胞壁外尚有一層莢膜。一般因制片時(shí)遭受破壞而不易看到。若在制備電鏡標(biāo)本固定前用明膠處理，可防止莢膜脫水收縮。在電鏡下可看到菌體外有一層較厚的透明區(qū)，即莢膜，莢膜對(duì)結(jié)核分枝桿菌有一定的保護(hù)作用。

結(jié)核分枝桿菌在體內(nèi)外經(jīng)*、環(huán)*或*誘導(dǎo)可影響細(xì)胞壁中肽聚糖的合成，影響分枝菌酸的合成，巨噬細(xì)胞吞噬結(jié)核分枝桿菌后*的作用可破壞肽聚糖，均可導(dǎo)致其變?yōu)長(zhǎng)型，呈顆粒狀或絲狀。影響分枝菌酸的合成，可變?yōu)榭顾崛旧幮?。這種形態(tài)多形染色多變?cè)诜蝺?nèi)外結(jié)核感染標(biāo)本中常能見到。臨床結(jié)核性冷膿瘍和痰標(biāo)本中甚至還可見有非抗酸性革蘭陽(yáng)性顆粒，過(guò)去稱為Much顆粒。該顆粒在體內(nèi)或細(xì)胞培養(yǎng)中能返回為抗酸性桿菌，故亦為L(zhǎng)型。

⒉培養(yǎng)特性

專性需氧。適溫度為37℃，低于30℃不生長(zhǎng)。結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁的脂質(zhì)含量較高，影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，故生長(zhǎng)緩慢。在一般培養(yǎng)基中每分裂1代需時(shí)18～24小時(shí)，營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)只需5小時(shí)。

初次分離需要營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。常用的有羅氏（Lowenstein-Jensen）固體培養(yǎng)基，內(nèi)含蛋黃、甘油、馬鈴薯、無(wú)機(jī)鹽和孔雀綠等?？兹妇G可抑制雜菌生長(zhǎng)，便于分離和*培養(yǎng)。蛋黃含脂質(zhì)生長(zhǎng)因子，能刺激生長(zhǎng)。根據(jù)接種菌多少，一般2～4周可見菌落生長(zhǎng)。菌落呈顆粒、結(jié)節(jié)或花菜狀，乳白色或米黃色，不透明。在液體培養(yǎng)基中可能由于接觸營(yíng)養(yǎng)面大，細(xì)菌生長(zhǎng)較為迅速。一般1～2周即可生長(zhǎng)。臨床標(biāo)本檢查液體培養(yǎng)比固體培養(yǎng)的陽(yáng)性率高數(shù)倍。

⒊生化反應(yīng)

結(jié)核分枝桿菌不發(fā)酵糖類。與牛分枝桿菌的區(qū)別在于結(jié)核分枝桿菌可合成*和還原硝酸鹽，而牛分枝桿菌不能。熱觸酶試驗(yàn)對(duì)區(qū)別結(jié)核分枝桿菌與非結(jié)核分枝桿菌有重要意義。結(jié)核分枝桿菌大多數(shù)觸酶試驗(yàn)陽(yáng)性，而熱觸酶試驗(yàn)陰性； 非結(jié)核分枝桿菌則大多數(shù)兩種試驗(yàn)均陽(yáng)性。熱觸酶試驗(yàn)檢查方法是將濃的細(xì)菌懸液置68℃水浴加溫20分鐘，然后再加H2O2。觀察是否產(chǎn)生氣泡，有氣泡者為陽(yáng)性。

⒋抵抗力

結(jié)核分枝桿菌細(xì)胞壁中含有脂質(zhì)，故對(duì)乙醇敏感，在70%乙醇中2min死亡。此外，脂質(zhì)可防止菌體水分丟失，故對(duì)干燥的抵抗力特別強(qiáng)。粘附在塵埃上保持傳染性8～10d，在干燥痰內(nèi)可存活6～8個(gè)月。結(jié)核分枝桿菌對(duì)濕熱敏感，在液體中加熱62～63℃ 15分鐘或煮沸即被殺死。結(jié)核分枝桿菌對(duì)紫外線敏感。直接日光照射數(shù)小時(shí)可被殺死，可用于結(jié)核患者衣服、書籍等的消毒。

結(jié)核分枝桿菌的抵抗力與環(huán)境中有機(jī)物的存在有密切關(guān)系，如痰液可增強(qiáng)結(jié)核分枝桿菌的抵抗力。因大多數(shù)消毒劑可使痰中的蛋白質(zhì)凝固，包在細(xì)菌周圍，使細(xì)菌不易被殺死。5%石炭酸在無(wú)痰時(shí)30min可殺死結(jié)核分枝桿菌，有痰時(shí)需要24h；5% 來(lái)蘇兒無(wú)痰時(shí)5min殺死結(jié)核分枝桿菌，有痰時(shí)需要1～2h。

結(jié)核分枝桿菌對(duì)酸（3% HCl或6% H2SO4）或堿（4% NaOH）有抵抗力，15分鐘不受影響?？稍诜蛛x培養(yǎng)時(shí)用于處理有雜菌污染的標(biāo)本和消化標(biāo)本中的粘稠物質(zhì)。結(jié)核分枝桿菌對(duì)1：13 000孔雀綠有抵抗力，加在培養(yǎng)基中可抑制雜菌生長(zhǎng)。結(jié)核分枝桿菌對(duì)*、*、環(huán)*、乙胺丁醇、*、*等敏感，但*用藥容易出現(xiàn)耐藥性，而*的耐藥性<5%。

⒌變異性

結(jié)核分枝桿菌可發(fā)生形態(tài)、菌落、毒力、免疫原性和耐藥性等變異?？ń槊纾˙CG）就是Calmette和Guerin （1908）將牛結(jié)核分枝桿菌在含甘油、膽汁、馬鈴薯的培養(yǎng)基中經(jīng)13年230次傳代而獲得的減毒活疫苗株，現(xiàn)廣泛用于預(yù)防接種。

⒍強(qiáng)韌性

因結(jié)核桿菌體內(nèi)含有大量類脂質(zhì)，占結(jié)核菌干重的40%，細(xì)胞壁內(nèi)含量多，因其富脂外壁的疏水性之故，一般的消毒劑難以滲入，對(duì)外界條件有異常大的抵抗力，使通常的滅菌方法易失敗，15%硫酸或15%氫氧化鈉溶液處理30分鐘，可殺死一般的病原菌，但不能殺死結(jié)核桿菌。在陰暗潮濕的地方可生存數(shù)月，在陽(yáng)光暴曬下能生存數(shù)小時(shí)，在-7℃以下可生存4~5年。但在沸水中（100℃）數(shù)分鐘可死亡，因此，煮沸消毒是效的方法。醇脂性溶劑———酒精能滲入其酯層而發(fā)揮奇效，用75%酒精2分鐘便可將它殺死。

⒎條件性

結(jié)核菌在含氧40%~50%并有5%~10%CO2和溫度為36℃±5℃，合適PH值為6.8~7.2的條件下生長(zhǎng)旺盛，并且在一般的培養(yǎng)基上結(jié)核桿菌是不生長(zhǎng)的，它必須在含有血清、卵黃、馬鈴薯、甘油以及某些無(wú)機(jī)鹽類的特殊培養(yǎng)基上才能生長(zhǎng)。所以結(jié)核菌易侵犯氧氣充足、血流、營(yíng)養(yǎng)豐富的肺臟以及骨骼的兩端。結(jié)核桿菌無(wú)論在什么環(huán)境中的存在，都已顯示出，它是細(xì)菌家族中的菌種之一。

⒏懶惰性

結(jié)核桿菌生長(zhǎng)緩慢，無(wú)運(yùn)動(dòng)能力，懶惰，其分裂增殖速度為18小時(shí)一代，而大多數(shù)細(xì)菌都是幾分鐘或幾十分鐘便繁殖一代，如大腸桿菌約需20分鐘便可繁殖一代，10小時(shí)后，一個(gè)大腸桿菌繁殖10億個(gè)以上，可是一個(gè)結(jié)核桿菌18個(gè)小時(shí)才繁殖2個(gè)?？蓜e小看或輕視結(jié)核桿菌帶有這種欺騙性形似疲憊的懶惰行為，大量科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室或醫(yī)務(wù)人員在臨床與它進(jìn)行*斗爭(zhēng)的實(shí)踐一再證明，我們與它斗爭(zhēng)的手段還沒有提高到一個(gè)高水平上來(lái)。

⒐易發(fā)生耐藥性

在固體培養(yǎng)基中對(duì)常用的含*10mg、*50mg能生長(zhǎng)的結(jié)核分枝桿菌為耐藥菌。耐藥菌株毒力有所減弱。可影響細(xì)胞壁中分枝菌酸的合成，誘導(dǎo)結(jié)核分枝桿菌成為L(zhǎng)型，此可能是耐的一種原因。藥物敏感試驗(yàn)表明對(duì)耐藥，而對(duì)*和*大多仍敏感。故目前治療多主張和*或*聯(lián)合用藥，以減少耐藥性的產(chǎn)生，增強(qiáng)療效。臨床上耐菌株致病性也有所減弱。實(shí)驗(yàn)證明豚鼠感染結(jié)核分枝桿菌常于6周內(nèi)死亡，且肝內(nèi)見有粟粒性病灶； 而感染L型后往往要百余天才死亡，病灶缺乏典型結(jié)核結(jié)節(jié)病變。但L型有回復(fù)的特性，未經(jīng)*可導(dǎo)致復(fù)發(fā)。

近年來(lái)世界各地結(jié)核分枝桿菌的多耐菌株逐漸增多，甚至引起暴發(fā)流行。結(jié)核分枝桿菌的耐藥可由自發(fā)突變產(chǎn)生（原發(fā)性耐藥）或由用藥不當(dāng)經(jīng)突變選擇產(chǎn)生（繼發(fā)性耐藥）。但多耐的產(chǎn)生主要可能由于后者。耐藥基因在染色體上，對(duì)不同藥物的耐藥基因不相連接，所以聯(lián)合用藥治療有效。對(duì)耐藥與katG基因丟失有關(guān)。易感株有該基因，耐藥株無(wú)。*主要作用于RNA多聚酶。編碼該酶的基因（rpoB）突變則引起對(duì)*耐藥。1999年國(guó)內(nèi)報(bào)道7株耐*株全部rpoB基因發(fā)生突變。敏感株則否。

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