病原生物学与免疫学 第十章

第十章分枝杆菌属、放线菌属与

诺卡菌属第十章

分枝杆菌属、放线菌属与诺卡菌属分枝杆菌属（Mycobacterium）是一类细长略弯曲的杆菌，专性需氧，因繁殖时有分枝生长的趋势而得名。由于菌体含大量分枝菌酸，故不易着色，但加温或延长染色时间着色后能抵抗盐酸乙醇的脱色，故又称为抗酸杆菌（acid-fastbacilli）。分枝杆菌种类较多，可分为结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌三类。对人有致病性的主要有结核分枝杆菌与麻风分枝杆菌。第一节结核分枝杆菌第一节结核分枝杆菌结核分枝杆菌（M.tuberculosis）俗称结核杆菌，是引起结核病的病原菌。对人有致病性的有人型结核分枝杆菌和牛型结核分枝杆菌。本菌可侵犯身体各器官，但以肺结核最多见。新中国成立前结核病居各疾病死亡原因之首，新中国成立后随着人民生活水平提高，卫生状况改善，特别是开展了群防群治，儿童普遍接种卡介苗，结核病的发病率和死亡率大为降低。第一节结核分枝杆菌目前，由于世界上有些地区因艾滋病、吸毒、免疫抑制剂的应用、酗酒和贫困等原因，结核病的发病率又有明显上升趋势，该病是世界范围内危害最为严重的传染病之一。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性.（一）形态与染色结核分枝杆菌细长略带弯曲，大小为（1～4）μm×0.4μm，具有分枝特征，可见纵行条索排列，无芽胞和鞭毛，胞壁外有一层荚膜。在陈旧的病灶和培养物中，形态常不典型，可呈颗粒状、串球状、短棒状、长丝形等。常用抗酸染色法染色，结核分枝杆菌被染成红色，为抗酸阳性菌。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性.（二）培养特性与生化反应该菌营养要求高，专性需氧，最适生长温度为37℃，最适pH值为6.5～6.8。常用罗氏固体培养基，内含蛋黄、甘油、马铃薯、无机盐和孔雀绿等。结核分枝杆菌细胞壁的脂质含量高，影响营养物质的吸收，所以生长缓慢，在固体培养基上2～4周才可见菌落生长。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性.（二）培养特性与生化反应典型的菌落为粗糙型，呈颗粒、结节或菜花状，乳白色或米黄色，不透明。在液体培养基中，由于细菌脂质含量高、具有疏水性，并有需氧的要求，故易形成皱褶的菌膜浮于液面。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性.（三）抵抗力结核分枝杆菌细胞壁中含有大量脂质，可以防止菌体水分的丢失，故对干燥有较强的抵抗力。黏附在尘埃上的细菌可保持传染性8～10天，在干燥的痰内可存活6～8个月，在3%的盐酸、6%的硫酸和4%的氢氧化钠中作用15分钟不受影响。因此，常用酸、碱处理有杂菌污染的标本和消化标本中的黏稠物质。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性.（三）抵抗力本菌对湿热敏感，在液体中62～63℃经15分钟或煮沸即被杀死；对紫外线敏感，直接日光照射数小时可被杀死，结核患者衣服、书籍等可通过日光照射消毒；对乙醇敏感，在75%乙醇中2分钟死亡；对链霉素、异烟肼、利福平、乙胺丁醇、卡那霉素等敏感，但易出现耐药性。第一节结核分枝杆菌一、生物学特性（四）变异性结核分枝杆菌可发生形态、菌落、毒力、免疫原性和耐药性等的变异。1908年，Calmette与Guerin二人将有毒的牛型结核分枝杆菌培养在含甘油、胆汁、马铃薯的培养基中，经13年230次传代，获得了减毒活菌菌株（卡介苗，BCG），用于预防结核病。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性结核分枝杆菌不产生内、外毒素及侵袭性酶类。其致病性与细菌在组织细胞内大量繁殖引起的炎症、菌体成分和代谢产物的毒性，以及机体对菌体成分产生的免疫损伤有关。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性1．脂质（1）磷脂磷脂能促使单核细胞增生，引起结核结节的形成与干酪样坏死。（一）致病物质（2）索状因子索状因子为分枝菌酸和海藻糖结合的一种糖脂，能使结合分枝杆菌相互粘连，在液体培养基中呈索状排列。它能损伤细胞线粒体膜，影响细胞呼吸，抑制白细胞游走，引起慢性肉芽肿。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性1．脂质（3）蜡质D蜡质D是一种肽糖脂和分枝菌酸的复合物，具有佐剂作用，能激发机体产生针对结核菌蛋白的细胞免疫应答，产生迟发型超敏反应。（4）硫酸脑苷脂硫酸脑苷脂可抑制吞噬细胞中吞噬体与溶酶体融合，使结合分枝杆菌能在吞噬细胞内长期存活。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性2．蛋白质结合分枝杆菌有多种蛋白质成分，结核菌素是其中的主要成分，其本身无毒，但和蜡质D结合后能诱发超敏反应，引起组织坏死和全身中毒症状，并在结核结节的形成中起一定的作用。（一）致病物质第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性3．荚膜荚膜的主要成分为多糖，部分为脂质和蛋白质。其致病作用包括：①抗吞噬作用：能抑制吞噬体与溶酶体融合，使侵入的病原菌逃离溶酶体的杀伤与消化。②黏附作用：荚膜能与吞噬细胞表面的C3b受体结合，有助于结核分枝杆菌的黏附、侵入。③荚膜可阻止药物及化学物质透入菌体内。（一）致病物质第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性.（二）所致疾病结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道及损伤的皮肤黏膜等多种途径侵入易感机体，可引起多种组织器官的感染，其中经呼吸道感染的肺结核最为多见，可分为原发感染和原发后感染，传染源多为体外排菌的肺结核患者。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性原发感染多见于儿童。当含有结核分枝杆菌的飞沫或尘埃经呼吸道侵入肺泡时，立即被肺泡中的吞噬细胞吞噬。由于菌体中的脂质等成分能阻止吞噬细胞溶酶体中的酶进入吞噬体，使结核分枝杆菌能在细胞内大量生长繁殖，并导致吞噬细胞裂解，释放出大量的细菌，在肺泡内引起炎症，此为原发灶。因机体缺乏特异性免疫，原发灶内的结核分枝杆菌可经淋巴管扩散至肺门淋巴结，引起肺门淋巴结肿大。1．原发感染第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性原发灶、淋巴管炎和肿大的肺门淋巴结称为原发综合征，X线检查见哑铃型阴影为其主要特征。原发综合征常能自愈，仅留钙化点，但病灶内常有一定量的结核分枝杆菌长期潜伏，不断刺激机体维持特异性免疫，也可作为日后内源性感染的渊源。仅少数患者因免疫力低下，结核分枝杆菌可随吞噬细胞经血液扩散，引起粟粒性肺结核，并常侵犯各处淋巴结、骨、关节、肾及脑膜等部位，引起相应的结核病。1．原发感染第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性原发后感染多见于成人。结核分枝杆菌可以是外来的（外源性感染）或潜伏在病灶内的（内源性感染）。由于机体已有特异性细胞免疫，故结核分枝杆菌的感染有较强的局限能力，一般不累及邻近的淋巴结。被纤维囊包绕的干酪样坏死灶可钙化，使患者痊愈。若干酪样坏死被液化，排入邻近支气管，大量结核分枝杆菌可随痰排出体外，具有很强的传染性。部分患者结核分枝杆菌可进入血液循环引起肺内、外播散，如结核性脑膜炎、肾结核。痰被咽入消化道也可引起肠结核、结核性腹膜炎等。2．原发后感染第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性（三）免疫性与超敏反应1．免疫性机体感染结核分枝杆菌后，虽能产生多种抗体，但无保护作用。结核分枝杆菌是胞内寄生菌，其免疫主要是以T细胞为主的细胞免疫。结核的免疫属于感染免疫，又称带菌免疫，即只有当结核分枝杆菌在体内存在时才有免疫力，一旦体内的结核分枝杆菌全部消失，抗结核免疫也随之消失。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性机体对结核分枝杆菌产生特异性免疫的同时，也产生了迟发型超敏反应，两者均为T细胞介导的结果。从郭霍现象可以看到，将结核分枝杆菌初次注入健康豚鼠皮下，10～14天后局部溃烂不愈，附近淋巴结肿大，细菌扩散至全身，表现为原发感染的特点。若用结核分枝杆菌对以前曾感染过结核的豚鼠进行再感染，则于1～2天内局部迅速发生溃烂，易愈合；附近淋巴结不肿大，细菌亦很少扩散，表现为原发后感染的特点。可见，再感染时溃疡浅、易愈合、不易扩散，表明机体已有一定免疫力。但再感染时溃疡发生快，说明机体产生免疫的同时有超敏反应的参与。2．免疫与超敏反应第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性结核菌素试验是应用结核菌素来测定机体是否存在迟发型超敏反应，以了解机体对结核分枝杆菌的细胞免疫水平的一种皮肤试验。（1）结核菌素试剂以往使用较广的是旧结核菌素（oldtuberculin，OT），是结核分枝杆菌肉汤培养物经杀菌、过滤、浓缩而成。目前使用的为纯蛋白衍生物（purifiedproteinderivative，PPD）。3．结核菌素试验第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性（2）试验方法与意义常规试验取OT或PPD5个单位注入受试者前臂屈侧皮内，48～72小时观察结果。如局部出现红肿硬结直径＞5mm者为阳性，表明机体曾感染过结核分枝杆菌或已建立迟发型超敏反应，但不一定发病，接种过卡介苗者也可呈阳性。如局部无红肿硬结或红肿硬结＜5mm者为阴性，表明机体未曾感染过结核分枝杆菌，但应考虑以下情况：①感染初期；②老年人反应低下；③严重结核病患者或正患有其他传染病如麻疹等；④继发性细胞免疫功能低下，如用过免疫抑制剂的艾滋病或肿瘤患者等。如局部红肿硬结＞15mm者为强阳性反应，表明可能有活动性结核，应进一步追查病灶。第一节结核分枝杆菌二、致病性与免疫性（3）实际应用①卡介苗接种对象的选择及免疫效果的测定：结核菌素试验阴性者应接种或补种卡介苗；②作为婴幼儿（尚未接种卡介苗者）结核病诊断的参考：小儿越小，诊断价值越大；③测定肿瘤患者等的细胞免疫功能；④对未接种卡介苗的人群做结核分枝杆菌感染的流行病学调查。第一节结核分枝杆菌三、微生物学检查（一）标本采集根据结核杆菌不同的感染类型，采集不同标本，如痰液、尿液、粪便、脓汁、脑脊液等。（二）直接涂片镜检标本可直接涂片或集菌后涂片，用抗酸染色镜检，若找到抗酸阳性菌，即可初步诊断。为提高镜检敏感性，也可用金胺染色。第一节结核分枝杆菌三、微生物学检查（三）分离培养将处理后的标本接种于罗氏培养基上，在37℃环境中培养，根据细菌生长速度、菌落特征、色素产生情况及染色镜检结果做出判定。此外，还可通过动物试验进行测定，或用PCR技术进行快速诊断。第一节结核分枝杆菌四、防治原则接种卡介苗是预防结核病的有效措施之一。目前，我国规定出生后即接种卡介苗，1岁以上应先做结核菌素试验，阴性者接种。卡介苗接种后2～3个月再做结核菌素试验，如仍为阴性说明接种失败，需再次接种。接种后，免疫力可维持3～5年。（一）预防抗结核药物治疗应遵循以下原则：早期发现和早期治疗，联合用药，彻底治愈。首选药物有利福平、异烟肼、乙胺丁醇和链霉素。（二）治疗第二节麻风分枝杆菌第二节麻风分枝杆菌概述麻风分枝杆菌（M.leprae）简称麻风杆菌，是麻风病的病原菌。麻风是一种潜伏期长、发病慢、病程长的慢性传染病。麻风在世界各地均有流行，我国不少地区亦可见，但经大力开展防治工作后，病例已逐渐减少。第二节麻风分枝杆菌一、生物学性状.麻风分枝杆菌的形态、大小、染色性等与结核分枝杆菌相似，抗酸染色阳性。麻风分枝杆菌是典型的胞内寄生菌，患者渗出物标本中可见大量麻风分枝杆菌存在于细胞内，这种细胞的胞质呈泡沫状，称为麻风细胞。这对与结核分枝杆菌的区分有重要意义。麻风分枝杆菌的体外人工培养至今仍未获得成功。第二节麻风分枝杆菌二、致病性与免疫性麻风患者是麻风病的唯一传染源，可通过皮肤接触或飞沫传播，病菌可由患者鼻黏膜分泌物、痰、汗、泪、乳汁、精液、阴道分泌物排出而感染他人。麻风病潜伏期一般为6个月～5年，长者可达20年。根据机体的免疫状态、病理变化和临床表现，可将大多数患者分为结核样型和瘤型，少数患者处于界线类和未定类。第二节麻风分枝杆菌二、致病性与免疫性该型患者细胞免疫力强，细胞内很少见有麻风分枝杆菌，传染性小，称为闭锁性麻风。病变发生于皮肤和外周神经，不侵犯内脏。周围神经由于细胞浸润而变粗变硬，感觉功能障碍。1．结核样型第二节麻风分枝杆菌二、致病性与免疫性瘤型患者的麻风分枝杆菌主要侵犯皮肤、黏膜。鼻黏膜涂片可见大量抗酸菌，传染性强，为开放性麻风。该型麻风患者细胞免疫缺损，巨噬细胞功能低下，但体液免疫正常。患者血清中含有大量由抗菌抗体或抗Ig抗体组成的免疫复合物，沉淀在皮肤和黏膜下，形成红斑和结节，称为麻风结节，面部结节融合呈狮面状。2．瘤型第二节麻风分枝杆菌二、致病性与免疫性界线类兼有结核样型和瘤型的特点，随着时间的推移可向这两种类型之一发展。3．界线类未定类属麻风病前期病变，病变中很少能找到麻风分枝杆菌。麻风菌素试验大多阳性，大多数病例最后转化为结核样型。4．未定类人对麻风分枝杆菌的抵抗力较强，主要靠细胞免疫。第二节麻风分枝杆菌三、微生物学检查细菌学检查是诊断麻风病的主要依据，可从患者鼻黏膜或皮损处取材涂片，抗酸染色后镜检，如发现麻风杆菌或麻风细胞，结合病史、临床表现及病理学检查可做出诊断。欲提高检查阳性率，也可用金胺染色荧光显微镜检查。病理活体组织切片检查也是较好的诊断方法。第二节麻风分枝杆菌四、防治原则防治原则麻风病目前尚无特异性预防方法。由于麻风分枝杆菌和结核分枝杆菌有共同抗原，曾试用卡介苗来预防麻风，并取得一定效果。该病防治重点是对密切接触者做定期检查，早发现、早隔离、早治疗。治疗药物主要有砜类、利福平、氯法齐明及丙硫异烟胺。目前，多采用两、三种药联合治疗，防止耐药性的产生。第三节放线菌属

和诺卡菌属第三节

放线菌属和诺卡菌属概述放线菌属于原核细胞型微生物，在自然界分布广泛，土壤、空气和水中都有放线菌的分布。放线菌种类繁多，大多数不致病，对人有致病性的主要有放线菌属和诺卡菌属。第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属.放线菌属（Actinomyces）正常寄居在人和动物的口腔、上呼吸道、胃肠道、泌尿生殖道等部位。常见种类有衣氏放线菌、内氏放线菌和牛型放线菌。对人有致病性的主要是衣氏放线菌。第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属放线菌为革兰氏染色阳性丝状菌，菌丝细长无分隔，菌丝直径0.5～0.8μm，有分枝。菌丝在培养24小时后，断裂成链球或链杆状。放线菌培养较困难，厌氧或微需氧，初分离时加入5%CO2能促进生长。在血琼脂平板上，37℃培养4～6天后，可形成灰白色或淡黄色的粗糙型小菌落。（一）生物学特性第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属在患者的病灶组织和脓汁中可形成肉眼可见的黄色小颗粒，称为“硫磺颗粒”（见下图左），是放线菌在病灶组织中形成的菌落。将硫磺颗粒置玻片上，以盖玻片轻压，制成压片，镜检时可见菌体排列成菊花状，中心部分为交织成团的丝状物，革兰氏染色阳性；周围部分菌丝细长、放射状排列，末端膨大呈棒状，革兰氏染色阴性（见下图右）。第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属衣氏放线菌大多存在于正常人口腔等与外界相通的腔道，属正常菌群。当机体抵抗力减弱、口腔卫生不良、拔牙或外伤时可引起内源性感染，导致软组织的慢性化脓性炎症。病灶中常形成脓肿，在组织内可形成多发性瘘管，脓液中可见硫磺颗粒。放线菌病多发部位为面颊部，也可进入胃肠道或肺部，引起腹部或胸部感染。放线菌病患者血清中可测到多种抗体，但这些抗体对机体既无保护作用，亦无诊断意义。机体对放线菌的免疫主要是细胞免疫。（二）致病性与免疫性第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属（三）微生物学检查对于放线菌的检查主要是检查脓汁和痰液中有无硫磺颗粒。先通过肉眼观察，如发现可疑颗粒，制成压片镜检，检查是否有呈放射状排列的菊花状菌丝。必要时取标本做厌氧培养进行鉴定。第三节

放线菌属和诺卡菌属一、放线菌属（四）防治原则注意保持口腔卫生，及时发现并早期治疗牙病和口腔疾病是预防本病的有效方法。脓肿和瘘管应及时进行外科清创处理，同时给予大剂量青霉素或磺胺治疗，也可选用克林霉素、红霉素和林可霉素治疗。第三节

放线菌属和诺卡菌属二、诺卡菌属诺卡菌属（Nocardia）是一群需氧性放线菌，广泛分布于土壤中。多数为腐物寄生性非病原菌。对人有致病性的主要有星形诺卡菌、豚鼠诺卡菌和巴西诺卡菌，其中星形诺卡菌在我国最常见。第三节

放线菌属和诺卡菌属二、诺卡菌属诺卡菌形态基本上与衣氏放线菌相似，但菌丝末端不膨大，革兰氏染色阳性。部分诺卡菌抗酸染色呈弱阳性反应，但若延长脱色时间则变为阴性，据此可与典型的结核分枝杆菌相区别。诺卡菌属为专性需氧菌，营养要求不高，在普通培养基上于室温下或37℃环境中均可生长，但繁殖速度较慢，一般需5～7天可见菌落。菌落表面干燥、有皱褶或呈颗粒状，不同菌种可产生不同色素。（一）生物学特性第三节

放线菌属和诺卡菌属二、诺卡菌属星形诺卡菌主要引起原发性、化脓性肺部感染，出现类似肺结核的症状。病菌还可以从肺部病灶转移到皮下组织，引起脓肿和多发性瘘管，或扩散至其他脏器，引起腹膜炎、脑膜炎、脑脓肿等。巴西诺卡菌可因外伤侵入皮下组织，形成结节、脓肿或慢性瘘管，从瘘管中可流出许多小颗粒，即诺卡菌的菌落，好发于足部和腿部，又称足菌肿。（二）致病性与免疫性第三节

放线菌属和诺卡菌属二、诺卡菌属（三）微生物学检查取脓液、痰液等标本做涂片及压片染色镜检，可见革兰氏染色阳性和抗酸性的菌丝，可呈菊花状排列，但末端不膨大。若见到抗酸性杆菌，应与结核分枝杆菌相区别，必要时可进行培养做进一步鉴定。第三节

放线菌属和诺卡菌属二、诺卡菌属（四）防治原则局部治疗主要为手术清创、切除坏死组织。各种感染应用磺胺类药物和环丝氨酸进行治疗，一般治疗时间不少于6周。本章小结本章小结分枝杆菌种类较多，可分为结核分枝杆菌、非结核分