第一篇　细菌学 第十三章 分枝杆菌属

,作者:徐志凯,单位:第四军医大学,第十三章,分枝杆菌属Mycobacterium,第一节结核分枝杆菌,第二节麻风分枝杆菌,第三节非结核分枝杆菌,重点难点,分枝杆菌属的特点；结核分枝杆菌的生物学性状。,结核分枝杆菌的致病性和免疫性；结核菌素试验。,结核分枝杆菌的微生物学检查法和防治原则；麻风分枝杆菌的生物学特性和致病性。,医学微生物学（第9版）,分枝杆菌属（Mycobacterium）,结核分枝杆菌复合群（Mycobacteriumtuberculosiscomplex）,麻风分枝杆菌（Mycobacteriumleprae）,非结核分枝杆菌（nontuberculosismycobacteria，NTM）,分类,医学微生物学（第9版）,医学微生物学（第9版）,分枝杆菌属共同特点,1.基因组中G+C的百分比高，介于62%70%2.细胞壁中含有大量脂质，也称为抗酸杆菌3.脂质是主要致病物质4.生长缓慢，代时为220小时5.所致感染多为慢性感染过程,结核分枝杆菌Mycobacteriumtuberculosis,第一节,结核分枝杆菌复合群（Mycobacteriumtuberculosiscomplex）,医学微生物学（第9版）,结核分枝杆菌（M.tuberculosis）人类结核病的主要病原菌牛分枝杆菌（M.bovis）牛、人类的结核病非洲分枝杆菌（M.africanum）非洲国家部分结核病田鼠分枝杆菌（M.micoti）野鼠，豚鼠等的结核病变,*结核分枝杆菌是导致人类结核病最重要和最常见的病原体*可侵犯全身各器官系统，以肺部感染最多见,医学微生物学（第9版）,*结核病是全球尤其是发展中国家危害最为严重的慢性传染病之一*全球2016年约有1040万新发病例，病死人数约167万*中国是全球30个结核病高负担国家之一,结核病（tuberculosis，TB）,1.形态：菌体细长略弯曲，有分枝生长趋势,（一）形态与染色,2.染色：齐-尼（Ziehl-Neelsen）抗酸染色,医学微生物学（第9版）,一、生物学性状,*细胞壁：具有与革兰阴性菌类似的外膜层；含大量脂质，与抗酸性、抗药性及毒力密切相关。,结核分枝杆菌抗酸染色（柏银兰提供）,（二）培养特性与生化反应,1.培养特性*专性需氧*营养要求高改良罗氏培养基*生长缓慢34周形成可见菌落*兼性胞内菌巨噬细胞,医学微生物学（第9版）,2.生化反应：不活泼,部分分枝杆菌的生化反应,医学微生物学（第9版）,（三）抵抗力,较强，与菌体所含脂质有关,医学微生物学（第9版）,四怕：怕湿热怕酒精怕紫外线怕抗结核药物,四抗：抗干燥抗酸碱抗碱性染料抗青霉素等,（四）变异性,1.形态结构：L型2.菌落：粗糙光滑3.耐药性：单耐药（SDR-TB）：对1种抗结核药物耐药多耐药（PDR-TB）：对1种以上的抗结核药物耐药，不包括同时对异烟肼和利福平耐药耐多药（MDR-TB）：至少对异烟肼和利福平耐药广泛耐药（XDR-TB）：耐多药且对任意1种喹诺酮类和二线抗结核药物至少1种耐药4.毒力：在人工培养基连续传代毒力减弱,医学微生物学（第9版）,医学微生物学（第9版）,（巴斯德研究所的Calmette和Gurin）,卡介苗的研制,1.脂质（lipid）：主要毒力因子，多为糖脂形式，种类多海藻糖6,6-二分枝菌酸（TDM）：索状因子，主要致病物质，与肉芽肿形成有关甘露糖脂：脂阿拉伯甘露糖、脂甘露聚糖、磷脂酰肌醇甘露糖苷等，与细菌胞内存活有关硫酸脑苷脂（sulfatide）：与细菌胞内存活有关磷脂（phosphatide）：与结核结节和干酪样坏死有关分枝酰-阿拉伯半乳糖苷-肽聚糖复合物（mAGP）：佐剂作用，与超敏反应产生有关,（一）致病物质,医学微生物学（第9版）,二、致病性,2.蛋白质ESX-1型分泌系统：分泌ESAT-6和CFP10，细胞坏死；引起超敏反应DosR-DosS基因：细菌在肉芽肿内生存适应复苏促进因子（RPF）AE：潜伏感染后再激活结核菌素（tuberculin）：是菌体蛋白的主要成分，与mAGP结合引起迟发型超敏反应3.荚膜主要成分是多糖，部分脂质和蛋白质与细菌黏附、入侵细胞和抵抗免疫因子杀伤等有关,医学微生物学（第9版）,（二）所致疾病结核病,医学微生物学（第9版）,*人普遍易感，多数导致潜伏结核病感染（LTBI）*经呼吸道、消化道和破损的皮肤黏膜感染*侵犯多种组织器官，以肺结核多见*可分为原发感染和原发后感染,1.原发感染（primaryinfection）*首次感染结核分枝杆菌，多见于儿童，易扩散*原发感染最常见于肺部感染，也可见于皮肤局部淋巴结X线胸片中，原发病灶、淋巴管炎和淋巴结肿大显示哑铃状阴影，称为原发综合征（primarysyndrome）*结核结节（tubercle）：结核病的特征性病理改变,医学微生物学（第9版）,*原发感染的结局：原发灶大多可纤维化和钙化而自愈，少数原发感染者体内结核分枝杆菌可经淋巴、血流扩散，极少数可导致全身粟粒性结核或结核性脑膜炎*原发灶内可长期潜伏少量结核分枝杆菌（持留菌、休眠菌）,2.原发后感染（post-primaryinfection）*也称继发感染（secondaryinfection），多见于成年人；*大多为内源性感染，原发感染的残留菌复燃（recrudescence）或再激活（reactivation）；*少数由外源性感染所致。*原发后感染特点：病灶局限，一般不累及邻近的淋巴结；病变发生迅速且剧烈（迟发型超敏反应）；主要表现为慢性肉芽肿性炎症，形成结核结节，发生纤维化或干酪样坏死。*原发后感染的结局：浸润型肺结核和慢性纤维空洞型肺结核等；少数严重者细菌可经血液、淋巴液扩散到肺外组织器官；极少数免疫力极度低下者有可能造成全身播散性结核。,医学微生物学（第9版）,机体抗结核免疫的第一步；参与的细胞主要是巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞和自然杀伤细胞。,（一）固有免疫,医学微生物学（第9版）,三、免疫性,（二）适应性免疫,结核分枝杆菌为兼性胞内寄生菌，抗感染免疫主要依靠细胞免疫（在感染后36周建立）；机体感染结核分枝杆菌后可产生多种抗体，但抗体一般没有保护作用。,医学微生物学（第9版）,细胞免疫主要包括*CD4+Th1型细胞：释放大量细胞因子；直接或间接增强免疫细胞的的杀菌活性；诱导细胞凋亡，促进肉芽肿形成，使感染局限化。*CD8+T细胞：诱导感染的巨噬细胞裂解或凋亡；产生颗粒溶素直接杀死细菌；分泌细胞因子发挥抗菌作用；阻止潜伏感染的再激活。,医学微生物学（第9版）,（三）超敏反应,*机体获得对结核分枝杆菌免疫力的同时，细菌的部分蛋白质与糖脂等也可共同刺激T淋巴细胞，形成超敏状态。体内被致敏的T淋巴细胞再次遇到结核分枝杆菌时即释放出淋巴因子，引起强烈迟发型超敏反应。*常见于成人原发后感染。*对机体抗感染免疫具有一定的积极作用，也与致病作用有关。,（一）直接涂片染色检查*咳痰直接涂片，抗酸染色法染色；如检测到，通常应报告“查到抗酸性杆菌”*采用浓缩集菌提高阳性检出率；可用强酸强碱溶液处理污染标本,医学微生物学（第9版）,四、微生物学检查法,（二）分离培养*接种于改良罗氏固体培养基，37培养48周，菜花状菌落*液体快速玻片培养法可缩短培养时间*BacterTB-460快速培养系统,（三）动物试验常用豚鼠或地鼠；分离培养物接种动物进行毒力测定,医学微生物学（第9版）,（四）药物敏感性试验患者分离株进行药敏试验，指导化疗,（五）基因检测PCR、XpertMTB/RIF试验、16SrRNA高变异区序列测定、限制性长度多态性分析,（六）免疫学检查结核菌素试验、IFN-释放试验、抗体检测,医学微生物学（第9版）,结核菌素试验,1）原理：皮肤迟发型超敏反应2）结核菌素试剂：纯蛋白衍生物（PPD）3）方法：取5单位PPD注入受试者前臂掌侧皮内，4872小时后，注射部位红肿硬结直径5mm者为阳性，表示BCG接种成功，或未接种BCG和NTM流行地区结核分枝杆菌感染；15mm者为强阳性，表明可能有活动性结核病，尤其是婴儿4.应用：婴幼儿原发感染的诊断；BCG接种效果测定；结核病流行病学调查；肿瘤患者细胞免疫功能测定,医学微生物学（第9版）,IFN-释放试验,1）原理：感染后，体内长期存在抗原特异性的记忆性T细胞，当再次遇到抗原刺激时，能迅速活化增殖，产生多种细胞因子，其中IFN-是关键的细胞因子2）方法：以结核分枝杆菌与BCG差异蛋白ESAT-6和CFP10多肽刺激致敏的T细胞分泌IFN-，通过酶联免疫斑点试验（ELISPOT）进行检测3）优点：敏感、特异，12天获得结果，用于鉴别潜伏结核感染、预测结核发病风险4）缺点：技术操作要求高，试剂盒价格昂贵,（一）预防接种*卡介苗是目前临床上唯一批准使用的结核病预防疫苗*我国规定新生儿出生后即接种卡介苗，7岁时复种*成人复种没有保护效果（二）治疗*早期发现和治疗活动性肺结核患者*DOTS策略（DirectlyObservedTreatment，Short-Course，简称“督导短程化疗”）*一线化疗药物包括异烟肼、利福平、链霉素等；二线药物包括对氨基水杨酸钠、丁胺卡那霉素、卷曲霉素等,医学微生物学（第9版）,五、防治原则,麻风分枝杆菌Mycobacteriumleprae,第二节,*2012年全球新发现麻风病例232857例，主要分布在印度和巴西*2015年，我国尚有麻风病患者3200余例,医学微生物学（第9版）,医学微生物学（第9版）,一、生物学性状,1.形态与染色：与结核分枝杆菌相似2.培养特性：典型胞内菌，不能人工培养；动物模型：犰狳3.抵抗力：较强，耐干燥、耐低温,医学微生物学（第9版）,二、致病性和免疫性,1.致病性*自然状态下麻风分枝杆菌只侵害人，引起麻风*主要通过呼吸道、破损的皮肤黏膜和密切接触等方式传播*潜伏期长*发病缓慢，病程长,2.免疫性*对麻风分枝杆菌感染的免疫主要是细胞免疫，特点与抗结核免疫相似,医学微生物学（第9版）,麻风的分类（1）瘤型麻风（lepromatoustype）：为疾病的进行性和严重临床类型，传染性强；主要侵犯皮肤、黏膜，严重时累及神经、眼及内脏；形成麻风结节（leproma），“狮面容”是麻风的典型病征；该型麻风患者的T细胞免疫应答有所缺陷，麻风菌素试验反应阴性（2）结核样型麻风（tuberculoidtype）：为自限性疾病，较稳定，传染性小；主要在皮肤，也可累及神经；患者的细胞免疫正常，麻风菌素试验反应阳性（3）界线类：兼有瘤型和结核样型麻风的特点（4）未定类：属麻风病的前期病变，大多数病例可转变为结核样型,医学微生物学（第9版）,三、微生物学检查法,1.标本：患者鼻黏膜或皮损处取材2.检查：抗酸性染色、显微镜检查抗酸染色结果：瘤型麻风患者一般阳性结核样型麻风患者一般阴性,医学微生物学（第9版）,四、防治原则,1.预防：无有效疫苗；BCG有一定效果；早发现、早隔离、早治疗2.治疗：砜类（如氨苯砜等），利福平；多种药物联合治疗,非结核分枝杆菌nontuberculousmycobacteria,第三节,医学微生物学（第9版）,*是结核分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌以外的分枝杆菌群的统称，又称非典型分枝杆菌（atypicalmycobacteria）*多存在于自然界、水及土壤等环境中，亦称环境分枝杆菌,1.形态和染色特性酷似结核分枝杆菌2.生化反应各不相同3.非结核分枝杆菌有无致病性可用热触酶试验加以鉴别4.根据产生色素情况、生长速度和生化反应等特点，分为4组,一、生物学特性,医学微生物学（第9版）,Runyon分类,光产色菌（photochromogen）暗产色菌（scotochromogen）瘰疬分枝杆菌（M.scrofulaceum）不产色菌（nonchromogen）鸟分枝杆菌复合群（M.aviumcomplex，MAC）快速生长菌（rapidgrowers）,堪萨斯分枝杆菌（M.kansas）海分枝杆菌（M.marinum）,偶发分枝杆菌（M.fortuitum）龟分枝杆菌（M.helonei）溃疡分枝杆菌（M.ulcerans）,医学微生物学（第9版）,三、防治原则,*目前我国结核病临床标本中，非结核分枝杆菌菌株分离阳性率为5%10%*许多非结核分枝杆菌对常用的异烟肼、链霉素等耐药*利福平、乙胺丁醇和异烟肼联合用药以提高疗效,*毒力较弱，大多不致病*有些是机会致病菌，可引起人类结核样病变、小儿淋巴结炎和皮肤病等,二、致病性,医学微生物学（第9版）,1.分枝杆菌属的主要特点：基因组中G+C的百分比高；抗酸染色阳性；细胞壁含大量脂质，是主要致病物质；生长缓慢；所致感染多为慢性感染过程。2.结核分枝杆菌为专性需氧菌，营养要求高，生化反应不活泼；抵抗力较强；容易产生耐药性变异。3.结核分枝杆菌的致病物质包括脂质、蛋白质和荚膜，其中脂质是主要的毒力因子，种类多，且多为糖脂形式。4.结核分枝杆菌可经呼吸道、消化道和破损的皮肤黏膜感染；可侵犯多种组织器官，以肺结核多见；分为原发感染和原发后感染。,医学