第五节 分枝杆菌属
导 学
本节主要介绍结核分枝杆菌的主要生物学性状、致病性、免疫性、标本采集与检查以及防治原则;简要介绍麻风分枝杆菌的致病性。在学习本节内容时,要重点掌握结核分枝杆菌的抗酸染色阳性、抵抗力、变异性(卡介苗制备)、感染途径、所致疾病、结核菌素试验的意义、标本采集及注意事项、检查方法以及卡介苗特异性预防接种内容。
案例分析
患者,男,25岁。咳嗽两月余,以干咳为主,有午后低热、心悸、盗汗,自觉乏力、食欲不振。体格检查:消瘦,体温38℃,血白细胞计数增高,胸部X线显示右上肺有浅淡片状阴影,边缘不清楚。思考:①初步判断患者所患疾病及其病原菌;②为了确诊,需要进一步做哪些检查?③该疾病的主要传播方式是什么?④如何预防该疾病?
分枝杆菌属是一类细长微弯的杆菌,因有分枝生长趋势而得名。分枝杆菌属细菌的主要特点是细菌胞壁中含有大量脂质,难以用一般染料染色。但经5%石炭酸复红加温染色后,则能抵抗3%盐酸乙醇的脱色作用,故呈红色,为抗酸染色阳性细菌,其他细菌染成蓝色,为抗酸染色阴性细菌。
分枝杆菌种类较多,对人致病的主要有结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌。
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2011年3月21日,我国卫生部召开全国第5次结核病流行病学抽样调查新闻发布会,公布了全国肺结核疫情现状:结核病被列为我国重大传染病之一,是严重危害人民群众健康的呼吸道传染病。根据世界卫生组织的统计,我国是全球22个结核病流行严重的国家之一,同时也是全球27个耐多药结核分枝杆菌引起的结核病流行严重的国家之一。目前,我国结核病年发病人数约为130万,占全球发病的14.3%,位居全球第2位。当前,我国结核病疫情形势依然严峻,防治工作仍面临诸多挑战。耐多药结核菌引起的结核病的危害日益凸显,结核病/艾滋病病毒双重感染的防治工作亟待拓展,流动人口结核病患者治疗管理难度加大,现行防治服务体系和防治能力还不能完全满足新形势下防治工作的需求。我国结核病防治工作仍然任重而道远,需要长期不懈地努力。
一、结核分枝杆菌
结核分枝杆菌(简称结核杆菌),是引起结核病的病原菌。对人致病的主要有人型和牛型结核分枝杆菌,但以人型结核分枝杆菌为主。
(一)主要生物学性状
(1)形态与染色:菌体细长微弯曲,有时呈分枝状,菌体长1~4μm,宽0.4μm。结核分枝杆菌在痰或组织标本中常聚集成团,呈单个或分枝状排列,抗酸染色阳性,菌体呈红色。结核分枝杆菌无鞭毛、无芽胞。近年来发现结核分枝杆菌在细胞壁外尚有一层荚膜,一般因制片时遭受破坏而不宜看到(图4-7)(彩图1(j))。
图4-7 结核分枝杆菌(光镜下)
(2)培养特性:营养要求高,专性需氧。常用罗氏培养基(含蛋黄、甘油等有多种营养成分)分离培养。其最适生长温度为37℃,最适pH值为6.5~6.8。结核分枝杆菌生长缓慢,繁殖周期为18~24h,在罗氏培养基上培养2~4周后,才出现肉眼可见的表面干燥、粗糙、不透明、乳白色或米黄色菌落。培养时间较久,多个菌落堆积后形似菜花状。结核分枝杆菌在液体培养基中呈菌膜生长。
(3)抵抗力:较强。结核分枝杆菌耐干燥和酸碱,在干燥的痰中可存活6~8个月;在6%硫酸、3%盐酸或4%氢氧化钠中保留30min仍具有活力。但其对乙醇、紫外线和湿热敏感,在70%~75%乙醇中2min死亡;日光直接照射2~7h、62~63℃湿热条件下15min即可被杀死。因此,在临床护理工作中,结核病患者使用的体温计可用75%乙醇消毒,用过的衣被可在日光下暴晒、消毒。结核分枝杆菌对链霉素、利福平、异烟肼等敏感,但易出现耐药性。
(4)变异性:结核分枝杆菌容易发生形态、菌落、毒力、耐药性等方面的变异。如用于预防结核病的卡介苗(BCG)就是牛型结核分枝杆菌经毒力变异而获得的减毒活疫苗。
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卡介苗的发明
卡介苗是预防结核病的一种疫苗。接种卡介苗源于法国。卡介苗由法国微生物学家Calmette与Guerin共同发明。19世纪80年代,法国科学家Pasteur首先发明用减弱了毒力的细菌预防某些疾病,Calmette与Guerin从中受到启发。为了观察结核菌毒力改变情况,1907年,Calmette与Guerin开始培养1株从结核病牛的乳汁内分离出来的致病性甚强的结核分枝杆菌。他们将该细菌培养于特制的培养基中,每隔3周移种1次。在培养接种过程中,用动物进行了200多次试验,最后,终于使该细菌的毒力减弱许多,接种后不但不会使动物发生结核病,反而会对结核病产生免疫作用。1921年,他们制成的上述减毒的活结核分枝杆菌首次被应用于人类。人们为纪念这两位发明人,即以两人的名字命名此疫苗,称为“卡介苗(BCG)”。
(二)致病性
1.致病物质
结核分枝杆菌不含内毒素,也不产生外毒素和侵袭性酶,其致病性可能与该细菌在组织、细胞内增殖引起炎症反应以及复杂的菌体成分诱导机体产生迟发型超敏反应性损伤有关。
1)荚膜
荚膜具有抗吞噬、阻止化学药物的杀菌作用以及协助细菌黏附机体组织、细胞表面等致病作用。
2)脂质
脂质主要与细菌的毒力有关。
(1)磷脂:磷脂能促进单核细胞增生,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)索状因子:结核分枝杆菌胞壁中的一种重要脂肪酸,因能使结核分枝杆菌在液体培养基中呈索状生长而得名。索状因子能破坏细胞的线粒体膜,抑制中性粒细胞游走和吞噬,引起慢性肉芽肿。
(3)蜡质D:它是肽糖脂与分枝菌酸的复合物,可诱导机体发生迟发型超敏反应。
(4)硫酸脑苷脂:它能抑制吞噬细胞中的吞噬体与溶酶体的融合,使得结核分枝杆菌在吞噬细胞内能长期存活。
3)蛋白质
结核分枝杆菌含有多种蛋白质成分,其中,最重要的是结核菌素。结核菌素与蜡质D结合后,能刺激机体发生迟发型超敏反应。
2.所致疾病
结核分枝杆菌可经多种途径感染人体,但其主要通过呼吸道传播,引起肺结核。其致病过程如下所示。
肺结核的原发感染多见于儿童,继发感染多见于成年人,后者大多为内源性感染。近年来,肺外结核病标本中结核分枝杆菌L型的检出率比较高,应引起临床医护人员的足够重视。
(三)免疫性
1.免疫性
人类对结核分枝杆菌的感染率很高,但发病率却很低,表明人体对结核分枝杆菌有一定的免疫力。由于结核分枝杆菌属于细胞内寄生菌,其感染后产生的免疫以细胞免疫为主,属于传染性免疫或带菌免疫,即特异性细胞免疫的维持依赖于结核分枝杆菌及其组分在体内的存在,一旦体内的结核分枝杆菌及其组分全部消失,特异性细胞免疫也随之消失。机体在产生细胞免疫的过程中,同时伴随有迟发型超敏反应,形成以单核细胞浸润为主的炎症反应,病变组织容易发生干酪样坏死,甚至液化为空洞。临床上以慢性纤维空洞型肺结核患者为最重要的传染源。
2.结核菌素试验
结核菌素试验是用结核菌素为抗原来测定机体对结核分枝杆菌有无免疫力的一种皮肤过敏试验。
(1)基本原理:迟发型超敏反应。由于机体在感染结核分枝杆菌过程中,产生细胞免疫的同时伴随有迟发型超敏反应,故可用结核菌素试验来测定机体对结核分枝杆菌有无免疫力。常用结核菌素有两种,一种是旧结核菌素(OT),另一种是纯蛋白衍生物(PPD)。目前,多采用后者。
(2)试验方法:取含5UPPD液(0.1mL)注入受试者前臂掌侧皮内,48~72h后观察结果。
(3)结果判定及意义:①阴性反应:局部无红肿,硬结直径小于5mm,表明受试者未感染过结核分枝杆菌或机体细胞免疫功能低下。其中,若受试者未感染过结核分枝杆菌,也对结核分枝杆菌无免疫力,应接种卡介苗。②阳性反应:红肿、硬结直径大于5 mm,表明受试者接种过卡介苗或感染过结核分枝杆菌,机体细胞免疫功能正常。③强阳性反应:红肿、硬结直径大于15mm,表明受试者体内有活动性结核病病灶,应追查病灶,及时诊断和治疗。
(4)临床应用:用于选择卡介苗接种对象及免疫效果的测定;作为诊断婴幼儿结核病的参考;进行结核分枝杆菌感染的流行病学调查;测定机体的细胞免疫功能状况。
(四)标本采集与检查
1.标本采集及注意事项
根据结核分枝杆菌感染部位不同,采集不同的标本,如痰液、尿液、脑脊液、胸腔积液、腹腔积液、关节腔积液等。肺结核患者,最好收集清晨第一次咳痰,挑取带血或脓痰。嘱患者晨起未进食前,用漱口液(常用朵贝尔溶液)漱口后,用力咳出气管深处的痰液,置于洁净、干燥的玻璃瓶内或无菌集痰器中送检。采集标本过程中,应严格无菌操作,嘱咐患者不可将漱口液、唾液、鼻涕等混入标本,以免影响检查结果。
2.检查方法
(1)涂片染色镜检:标本可以直接涂片或离心沉淀集菌后涂片,抗酸染色后镜检,若发现抗酸染色阳性的杆菌,结合临床症状即可初步诊断。
(2)分离培养与鉴定:将标本接种于液体培养基或罗氏固体培养基,37℃条件下培养。每周观察其生长情况,一般2~4周后形成肉眼可见菜花状的粗糙型菌落。根据细菌生长、繁殖的速度、菌落特点、涂片染色镜检的结果,进一步鉴定细菌和进行药物敏感试验。
(3)快速诊断:近年来利用PCR技术检测结核分枝杆菌DNA,可用于结核病的早期诊断和快速诊断;利用ELISA等方法检测结核病患者血清中特异性抗体,以此作为结核病的辅助诊断等。
(五)防治原则
(1)一般性预防:加强卫生宣传教育,讲究公共卫生,养成不随地吐痰的卫生习惯。住所房间应经常开窗、通风,光线照射充足。对结核病患者应该早期发现、积极治疗,阻断结核分枝杆菌的传播途径。
(2)特异性预防:接种卡介苗是预防结核病的最有效的方法。通常新生儿在出生24h内初种卡介苗,7岁时复种,在农村12岁时再复种1次。一般在卡介苗接种后6~8周,如结核菌素试验转为阳性反应,则表明接种者已产生免疫力,可维持5年左右;结核菌素试验阴性反应者应再行接种。复种对象为结核菌素试验阴性反应者。
(3)治疗:结核病的治疗在于控制疾病,促进病灶愈合,消除症状和防止复发。常用的药物有异烟肼、利福平、对氨基水杨酸、吡嗪酰胺、乙胺丁醇等。临床上为了避免耐药菌株的产生,常采用联合用药的治疗方法。
二、麻风分枝杆菌
麻风分枝杆菌,简称麻风杆菌,是麻风病的病原菌。其形态、大小、染色性与结核分枝杆菌相似,是典型的细胞内寄生菌,常在细胞内呈团状或束状排列,使细胞呈泡沫状,称麻风细胞,据此可与结核分枝杆菌相区别。麻风分枝杆菌至今不能体外人工培养。以麻风分枝杆菌感染小鼠足垫或接种至犰狳,可引起动物的进行性麻风感染,这是研究麻风病的重要动物模型。
麻风病是一种慢性传染病,人类是麻风分枝杆菌唯一宿主,瘤型麻风病患者是麻风病的主要传染源。患者的鼻腔分泌物、痰、阴道分泌物及精液中均可有麻风分枝杆菌排出。麻风病主要通过呼吸道、破损的皮肤、黏膜和密切接触等传播,以家庭内传播多见。本病潜伏期长,平均为2~5年,长者可达数十年。
根据患者的免疫状态、病理变化、临床表现和细菌学检查结果,可将大部分患者分为结核样型麻风病和瘤型麻风病,其中,前者病变部位发生于皮肤和外周神经,不侵犯内脏,结核样型麻风病患者的细胞免疫功能较强,传染性小,又称为闭锁性麻风病;后者病变部位累及神经系统,细胞免疫功能较差,病情严重,传染性强,又称为开放性麻风病。介于上述两型之间的少数患者又可分为两类,即界线类和未定类,界线类和未定类可向两型麻风病转化。
细菌涂片抗酸染色镜检是诊断麻风病的主要方法。目前,尚无特异性防治方法。在流行病区定期进行普查,早发现、早隔离、早治疗。治疗药物主要有砜类、利福平等。
小 结
结核分枝杆菌为细长略弯曲的杆菌,抗酸染色阳性(染成红色)。结核分枝杆菌可通过多种途径感染人体,但主要通过呼吸道(飞沫)传播,引起肺结核。侵犯人体的结核分枝杆菌主要是人型结核分枝杆菌。肺结核最可靠的诊断依据是痰结核分枝杆菌检查阳性。接种卡介苗是预防结核病的最有效的措施。麻风分枝杆菌是引起麻风病的病原菌,麻风病是一种慢性传染病。
复习检测题
1.结核分枝杆菌感染人体后,引起超敏反应的类型是( )。
A.Ⅰ型超敏反应
B.Ⅱ型超敏反应
C.Ⅲ型超敏反应
D.Ⅳ型超敏反应
E.取决于患者的免疫力
2.机体初次感染结核分枝杆菌到出现超敏反应的时间为( )。
A.1~2周
B.3~4周
C.4~6周
D.4~8周
E.6~10周
3.接种卡介苗时,局部皮肤消毒应用( )。
A.0.5%碘伏
B.2%碘伏
C.2%碘酊
D.75%乙醇
E.2%碘酊+75%乙醇
4.卡介苗接种成功的标志是( )。
A.PPD试验(-)
B.PPD试验(+~++)
C.PPD试验(+++)
D.PPD试验(++++)
E.血沉正常
5.关于结核分枝杆菌特点的描述,不正确的是( )。
A.抗酸染色阳性
B.对外界抵抗力较强
C.在阴暗、潮湿处能生存5个月
D.干热100℃条件下20min可灭活
E.20%含氯石灰处理2h灭活
6.患者,男,40岁。被诊断为肺结核,消毒其床头柜应采用的措施是( )。
A.日光暴晒5h
B.臭氧灭菌灯照射20min
C.含0.2%有效氯的消毒液喷洒60min
D.含0.2%有效氯的消毒液擦拭20min
E.84消毒液擦拭5min
7.下列适于接种卡介苗的是( )。
A.结核菌素试验阳性反应者
B.急性传染病恢复期
C.结核菌素试验阴性反应新生儿
D.先天性胸腺发育不全者
E.急性淋巴细胞白血病患儿化疗期间
8.结核性脑膜炎的脑脊液检查可出现( )。
A.外观呈毛玻璃样
B.白细胞数目无明显增加
C.蛋白质定量减少
D.糖含量升高
E.氯化物含量升高
9.肺结核诊断最可靠的依据是( )。
A.结核菌素试验
B.红细胞沉降率
C.胸部X线
D.痰结核分枝杆菌检查
E.肺部CT检查
10.儿童肺结核的主要类型是( )。
A.急性粟粒性肺结核
B.慢性纤维空洞型肺结核
C.原发性肺结核
D.结核性脑膜炎
E.肠结核
齐永长
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