结核分枝杆菌Mycobacterium tuberculosis

核心定义

病原学详细定义：结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）

一、病原体基本信息

1. 分类与类型

• 分类：
  • 细菌：放线菌门（Actinobacteria），分枝杆菌属（Mycobacterium）。
  • 亚型/变种：属于结核分枝杆菌复合体（Mycobacterium tuberculosis complex, MTBC）成员，包括M. tuberculosis、M. bovis等。
  • 血清分型：根据表面抗原差异分为多个血清型，但临床分类多基于基因分型（如北京家族、欧洲系等）。

2. 形态与结构

• 形态特征：
  • 细菌：细长、直或微弯曲的杆菌，大小约2-4 μm × 0.2-0.5 μm，可呈分枝状。
  • 抗酸染色阳性：细胞壁富含分枝菌酸（mycolic acids），使其抵抗酸性酒精脱色，染色后呈红色。
  • 革兰氏染色阳性：因细胞壁厚且含大量脂质，但染色结果常不均匀。
  • 特殊结构：无鞭毛、荚膜（但某些菌株可能有类似荚膜的脂质包裹）。

3. 传播途径

• 主要途径：
  • 呼吸道传播：通过吸入含菌飞沫（如肺结核患者咳嗽、打喷嚏产生的飞沫核）感染。
  • 其他途径：罕见情况下可通过消化道（饮用未经消毒的带菌牛奶）或破损皮肤黏膜传播。
• 流行病学特点：
  • 人与人之间传播为主，免疫力低下者（如HIV感染者）易感性显著增高。
  • 全球约1/3人口感染，但仅5%-10%发展为活动性结核病。

二、致病机制

1. 宿主与靶细胞

• 宿主范围：人类是主要宿主，偶可感染其他哺乳动物（如牛、鼠）。
• 靶向组织：主要侵犯肺部，也可播散至淋巴系统、脑、肾、骨骼等全身器官。

2. 感染过程

• 原发感染：
  1. 结核菌经呼吸道进入肺泡，被巨噬细胞吞噬。
  2. 细菌在巨噬细胞内繁殖，导致细胞破裂并扩散至肺门淋巴结。
  3. 形成原发综合征（Ghon复合体），包括肺部原发病灶、淋巴管炎和淋巴结结核。
• 继发感染：
  • 潜伏感染细菌重新激活或外源性再感染，引发慢性肉芽肿性炎症。
  • 肺部病灶可形成干酪样坏死、空洞，成为开放性传染源。

3. 致病物质与免疫逃逸

• 关键致病因子：
  • 脂质成分：
  • 索状因子（Cord factor）：抑制巨噬细胞溶酶体融合，促进细菌存活。
  • 蜡质D（Wax D）：诱导IV型超敏反应，引发肉芽肿形成。
  • 硫酸脑苷脂：破坏宿主细胞线粒体膜，促进细胞死亡。
  • 蛋白质与毒素：
  • 抗吞噬蛋白（如MPT63）帮助细菌黏附并侵入宿主细胞。
  • 分泌系统（ESX-1）介导抗原分泌，干扰宿主免疫应答。
• 免疫逃逸机制：
  • 在巨噬细胞内形成持久性感染，避免被完全清除。
  • 通过变异（如L型变异、耐药基因突变）逃避宿主免疫和药物压力。

三、医学临床关联

1. 相关疾病

• 典型疾病：
  • 肺结核：最常见，表现为咳嗽、咳痰、咯血、低热、盗汗等。
  • 肺外结核：如结核性脑膜炎、肾结核、骨结核等。
• 临床表现多样性：
  • 潜伏感染（LTBI）无症状，但约5%-10%可能进展为活动性结核。
  • 耐药菌感染导致治疗困难，预后差。

2. 诊断方法

• 实验室检测：
  • 抗酸染色：痰涂片直接观察抗酸杆菌（敏感性低，需结合培养）。
  • 培养：罗氏培养基培养，需2-8周，用于确诊和药物敏感性测试。
  • 分子诊断：
  • GeneXpert MTB/RIF：快速检测结核菌及利福平耐药基因突变。
  • PCR/NGS：检测特异性DNA或基因分型。
  • 免疫学检测：
  • 结核菌素皮肤试验（TST）：检测迟发型超敏反应（非特异性）。
  • γ-干扰素释放试验（IGRA）：如T-SPOT.TB，特异性更高。

3. 治疗与预防

• 药物治疗：
  • 一线药物：
  • 异烟肼（INH）、利福平（RFP）、吡嗪酰胺（PZA）、乙胺丁醇（EMB）。
  • 标准方案：6个月疗程（2个月强化期+4个月巩固期）。
  • 二线药物（针对耐药菌）：
  • 注射剂（如链霉素、阿米卡星）、氟喹诺酮类、贝达喹啉等。
  • 耐药数据：
  • 多药耐药结核（MDR-TB）：对INH和RFP耐药，治疗成功率约50%。
  • 广泛耐药结核（XDR-TB）：额外对氟喹诺酮类和注射剂耐药，预后极差。
• 预防措施：
  • 卡介苗（BCG）接种：降低儿童重症结核（如结核性脑膜炎）风险。
  • 接触者管理：对感染者进行LTBI筛查并预防性治疗（如INH 6个月）。
  • 公共卫生措施：隔离传染源、改善通风、加强HIV/AIDS患者结核筛查。

四、参考文献

1. WHO. (2023). Global tuberculosis report 2023.
2. Cole ST, et al. (1998). Complete DNA sequence of Mycobacterium tuberculosis. Nature, 393(6685):537-44.
3. Pai M, et al. (2017). *Advances in the diagnosis of latent and active tuberculosis. Lancet Respir Med, 5(1):81-98.
4. World Health Organization. *Drug resistance in tuberculosis: latest global data. 2022年报告.

注：以上内容基于权威医学文献及用户提供的知识库信息整理，确保科学性和准确性。