分枝杆菌属归属放线菌目、分枝杆菌科,是一类细长略弯曲的杆菌,因呈分支状排列而命名。分枝杆菌属的细菌很多,根据其致病特点大致可分为结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌和非结核分枝杆菌。结核分枝杆菌引起人类或动物结核病,麻风分枝杆菌引起麻风病,非结核杆菌大多不治病,但部分为条件致病菌。
早在公元3世纪以前,我国古代医学家认识到结核病可能是一种极为严重的慢性传染病,因为当时治疗办法少,病死率高,以致民间有“十痨九死”的说法……直到年3月24日,德国学者罗伯特·郭霍在柏林向科学界宣布:在肺结核人的痰中发现了结核杆菌,从而让人类首次认识到结核病病原体的真面目。
结核分枝杆菌可进一步分为人结核分枝杆菌、牛结核分枝杆菌、非洲分枝杆菌和田鼠分枝杆菌。人结核分枝杆菌为人类结核病的病原体,而免疫接种常用的卡介苗则来源于牛结核分枝杆菌,利用人结核分枝杆菌和牛结核分枝杆菌的抗原交叉免疫原性提供免疫保护。
结核杆菌细长略弯曲,端极钝圆,大小约1~4×0.4um,呈单个或分枝状排列,无其他细菌的附属结构(荚膜、鞭毛)、也不会形成芽胞。在慢性结核病患者的病灶或培养基中,形态不典型,可呈颗粒状,串球状,短棒状,长丝形等。结核杆菌染色具有抗酸性,一经染色,用酸性酒精冲洗无法脱色,而其他非抗酸性细菌及细胞浆质等呈蓝色,因为这个特性,结核杆菌又称为抗酸杆菌。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有关。
结核杆菌为专性需氧菌。营养要求极高,在营养丰富的培养基上生长良好。最适PH6.5~6.8,最适温度为37℃,生长缓慢,常见的细菌一般10-30分钟就能繁殖一代,而结核杆菌则需要12-24小时才能繁殖一代,且接种后培养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。在液体培养基内呈粗糙皱纹状菌膜生长,若在液体培养基内加入水溶性脂肪酸,可降低结核杆菌表面的疏水性,使呈均匀分散生长,此有利于作药物敏感试验等。
结核杆菌对某些理化因子的抵抗力较强。在干痰中存活6~8个月,若粘附于尘埃上,保持传染性8~10天。在低温环境中(如3℃),可存活6-12月;对常见的用于消毒的化学物质如0.5%来苏水,5%石灰酸溶液,0.1%过氧乙酸溶液等,痰标本中的结核杆菌可耐受—个小时以上.在3%HCI或NaOH溶液中能耐受30分钟,因而常以酸碱中和处理严重污染的检材,杀死杂菌和消化粘稠物质,提高检出率。但对湿热、紫外线、酒精的抵抗力弱。在液体中加热62~63℃15分钟,直射日光下2~3小时,75%酒精内数分钟即死亡。
结核杆菌对链霉素、利福平、异烟肼等抗结核药物较易产生耐药性。耐药菌菌株常伴随活力和毒力减弱。
结核杆菌无内毒素,也不产生各种致病因子,其致病作用主要靠菌体成份,尤其是细胞壁在结核分枝杆菌致病过程中发挥了重要作用,结核分枝杆菌的主要特征之一就是具有特殊的给细胞提供特别强大的不渗透屏障的细胞壁结构。
结核分枝杆菌基因组共有个基因构成,共编码种蛋白质,其中多数基因编码细胞壁代谢相关的酶。细胞壁由以分枝菌酸为主的脂质成分及阿拉伯半乳聚糖、肽聚糖构成,通透性差,导致多数抗生素不能有效发挥作用。菌体成分含大量脂质,占菌体干重20%-40%,细胞壁含量最多,使之具疏水性和对环境较强抵抗力。脂质含量与结核杆菌的毒力呈平行关系,含量愈高毒力愈强。
结核病的疫苗研制经历了很长时间,其中牛结核分枝杆菌疫苗株卡介苗(英文缩写:BCG)是由两位法国科学家将牛结核分枝杆菌在含有甘油、胆汁和马铃薯的改良培养基中经十多年传代而获得的减毒活疫苗株,这也是目前世界上应用最古老和最广泛的预防结核病的疫苗。
广泛接种卡介苗能大大地降低结核病的发病率。根据统计调查未接种组的结核发病率比接种组高4倍以上,婴儿因免疫力低,为卡介苗接种的主要对象,6个月以内健康儿童可直接接种,较大儿童须作结核菌素试验,阴性者接种。一般在接种后6~8周如结核菌素试验转阳,则表示接种者已产生免疫力;试验阴性者应再行接种。皮内接种卡介苗后,结素试验转阳率可达96~99%,阳性反应可维护5年左右。
卡介苗对个人而言,虽有一定的保护效果,但是它也有巨大的局限性。据报道,BCG对儿童保护效果能达到80%以上,但35岁以上成人可能仅有20%左右的效果。同时,BCG不能预防原发性感染,尤其不能预防肺部潜伏感染者的复燃。而且潜伏期感染者复燃是结核病扩散的主要源头。因此,现有疫苗无法延缓结核病的发生、发展或阻止潜伏期机体爆发结核病。
(明日更新:带你全面了解结核之二:结核病的基本概述)
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