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[科普中國]-分枝桿菌

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分枝桿菌屬(Mycobacterium)是一類細長略彎曲的,有時有分枝或出現(xiàn)絲狀體。目前在分類學上已將分枝桿菌屬歸納于放線菌中。對人致病的放線菌可分含和不含分枝菌酸兩類。分枝桿菌屬于含分枝菌酸類。1

本屬細菌的主要特點是細胞壁含有大量脂質,主要是分枝菌酸。這和其染色性、生長特性、致病性、抵抗力等密切相關。一般不易著色,若經(jīng)加溫或延長染色時間而著色后能抵抗強脫色劑鹽酸乙醇的脫色,故又稱抗酸桿菌(acid-fast bacilli)。該菌屬無鞭毛、無芽胞、不產(chǎn)生內、外毒素,其致病性和菌體成分有關。引起的疾病都呈慢性,并伴有肉芽腫。1

分枝桿菌種類較多,對人致病的主要有結核分枝桿菌和麻風分枝桿菌。2

形態(tài)特征分枝桿菌屬是一類細長略彎曲、可呈分枝狀生長的桿菌。2

顯著特性分枝桿菌屬( Mycobacterium)是一類細長略彎曲的桿菌,因有分枝生長的趨勢而得名。本菌屬的顯著特性為:

①細胞壁含有大量脂質;3

②無鞭毛、無芽胞,也不產(chǎn)生內、外毒素;3

③對人致病的主要有結核分枝桿菌、牛分枝桿菌、麻風分枝桿菌;3

④所致感染多為慢性過程,長期遷延并有破壞性的組織病變。3

分布范圍非結核分枝桿菌廣泛分布于外界環(huán)境、人及動物的機體。人類是麻風桿菌的唯一宿主。4

分類分枝桿菌種類較多,可分為結核分枝桿菌復合群、非結核分枝桿菌和麻風分枝桿菌三類。非結核分枝桿菌根據(jù)生長速度和產(chǎn)色等不同又分為4組。1

結核分枝桿菌結核分枝桿菌(M. tuberculosis),俗稱結核桿菌或結核菌,是引起結核病的病原菌??汕址溉砀髌鞴?,但以肺結核為最多見(因為喜氧性)。結核病為傳染病。1

結核分枝桿菌為細長略帶彎曲的桿菌,大小1-4μmX0.4 μm。牛分枝桿菌則比較粗短。分枝桿菌屬的細菌細胞壁脂質含量較高,約占干重的60%,特別是有大量分枝菌酸(mycolic acid)包圍在肽聚糖層的外面,可影響染料的穿入。分枝桿菌一般用萋-尼(Ziehl- Neelsen)抗酸染色法,以5% 石碳酸復紅加溫染色后可以染上,但用3%鹽酸乙醇不易脫色。若再加用美藍復染,則分枝桿菌呈紅色,而其他細菌和背景中的物質為藍色。1

近年發(fā)現(xiàn)結核分枝桿菌在細胞壁外尚有一層莢膜。一般因制片時遭受破壞而不易看到。若在制備電鏡標本固定前用明膠處理,可防止莢膜脫水收縮。在電鏡下可看到菌體外有一層較厚的透明區(qū),即莢膜,莢膜對結核分枝桿菌有一定的保護作用。1

專性需氧。最適溫度為37℃,低于30℃不生長。結核分枝桿菌細胞壁的脂質含量較高,影響營養(yǎng)物質的吸收,故生長緩慢。在一般培養(yǎng)基中每分裂1代需時18-24h,營養(yǎng)豐富時只需5h。1

初次分離需要營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基。常用的有羅氏(Lowenstein-Jensen)固體培養(yǎng)基,內含蛋黃、甘油、馬鈴薯、無機鹽和孔雀綠等??兹妇G可抑制雜菌生長,便于分離和長期培養(yǎng)。蛋黃含脂質生長因子,能刺激生長。根據(jù)接種菌多少,一般2-4周可見菌落生長。菌落呈顆粒、結節(jié)或花菜狀,乳白色或米黃色,不透明。在液體培養(yǎng)基中可能由于接觸營養(yǎng)面大,細菌生長較為迅速。一般1-2周即可生長。臨床標本檢查液體培養(yǎng)比固體培養(yǎng)的陽性率高數(shù)倍。1

結核分枝桿菌不發(fā)酵糖類。與牛分枝桿菌的區(qū)別在于結核分枝桿菌可合成煙酸和還原硝酸鹽,而牛分枝桿菌不能。熱觸酶試驗對區(qū)別結核分枝桿菌與非結核分枝桿菌有重要意義。結核分枝桿菌大多數(shù)觸酶試驗陽性,而熱觸酶試驗陰性; 非結核分枝桿菌則大多數(shù)兩種試驗均陽性。1

結核分枝桿菌可發(fā)生形態(tài)、菌落、毒力、免疫原性和耐藥性等變異??ń槊纾˙CG)就是Calmette和Guerin 2人(1908)將牛結核分枝桿菌在含甘油、膽汁、馬鈴薯的培養(yǎng)基中經(jīng)13年230次傳代而獲得的減毒活疫苗株,現(xiàn)廣泛用于預防接種。1

結核分枝桿菌不產(chǎn)生內、外毒素。其致病性可能與細菌在組織細胞內大量繁殖引起的炎癥,菌體成分和代謝物質的毒性以及機體對菌體成分產(chǎn)生的免疫損傷有關。

結核分枝桿菌可通過呼吸道、消化道或皮膚損傷侵入易感機體,引起多種組織器官的結核病,其中以通過呼吸道引起肺結核為最多。因腸道中有大量正常菌群寄居,結核分枝桿菌必須通過競爭才能生存并和易感細胞粘附。肺泡中無正常菌群,結核分枝桿菌可通過飛沫微滴或含菌塵埃的吸入,故肺結核較為多見。

部分患者結核分枝桿菌可進入血液循環(huán)引起肺內、外播散,如腦、腎結核,痰菌被嚥入消化道也可引起腸結核、結核性腹膜炎等。1

免疫機制:結核分枝桿菌是胞內感染菌,其免疫主要是以T細胞為主的細胞免疫。T細胞不能直接和胞內菌作用,必須先與感染細胞反應,導致細胞崩潰,釋放出結核分枝桿菌。機體對結核分枝桿菌雖能產(chǎn)生抗體,但抗體只能與釋出的細菌接觸起輔助作用。結核分枝桿菌侵入呼吸道后,由于肺泡中80%-90% 是巨噬細胞,10% 是淋巴細胞(T細胞占多數(shù));原肺泡中未活化的巨噬細胞抗菌活性弱,不能防止所吞噬的結核分枝桿菌生長,反可將結核分枝桿菌帶到他處。但可遞呈抗原,使周圍T淋巴細胞致敏。致敏淋巴細胞可產(chǎn)生多種淋巴因子,如IL-2、IL-6、INF- γ,他們與TNF-α的共同作用可殺死病灶中的結核分枝桿菌。1

控制結核病主要方法有:①發(fā)現(xiàn)和治療痰菌陽性者;②新生兒接種卡介苗。1

非結核分枝桿菌非結核分枝桿菌(nontuberculosis mycobacteria)是指結核分枝桿菌、牛分枝桿菌與麻風分枝桿菌以外的分枝桿菌。原稱為非典型分枝桿菌(atypical mycobacteria),其特性有別于結核分枝桿菌,如對酸、堿比較敏感;對常用的抗結核菌藥物較耐受;生長溫度不如結核分枝桿菌嚴格;多存在于環(huán)境中;為條件致病菌??梢蛞鸾Y核樣病變而受到關注??乖c結核分枝桿菌有交叉。1

Runyon根據(jù)菌落色素與生長速度將非結核分枝桿菌分為4組。1

第Ⅰ組

光產(chǎn)色菌(photochromogen)

本組細菌在暗處為奶油色,曝光1小時后再培養(yǎng)即成橘黃色。生長緩慢,菌落光滑。對人致病的有堪薩斯分枝桿菌(M. kansas),引起人類肺結核樣病變,常有空洞形成; 海分枝桿菌(M. marinum),在水中可通過皮膚擦傷處侵入,引起皮膚丘疹、結節(jié)與潰瘍,病理檢查見有抗酸菌,易被誤認為麻風分枝桿菌。1

第Ⅱ組

暗產(chǎn)色菌(scotochromogen)

這類細菌在暗處培養(yǎng)時菌落呈橘紅色。在37℃生長緩慢,菌落光滑。對人致病的有瘰癘分枝桿菌(M. scrofulaceum),引起兒童淋巴結炎。1

第Ⅲ組

不產(chǎn)色菌(nonphotochromogen)

通常不產(chǎn)生色素。40-42℃下生長慢。菌落光滑。鳥-胞內分枝桿菌(M. avium-intracellulare)可引起結核樣病變,多見于肺與腎。1

第Ⅳ組

迅速生長菌(rapid grower)

在25-45℃生長。生長快,培養(yǎng)5-7d即可見到菌落,菌落粗糙,有的并能產(chǎn)色。對人致病的有偶發(fā)分枝桿菌 (M. fortuitum)、龜分枝桿菌(M. chelonei)和潰瘍分枝桿菌(M. ulcerans),引起皮膚病。恥垢分枝桿菌(M. smegmatis)不致病,但經(jīng)常在外陰部皮脂中存在,檢查糞、尿中結核分枝桿菌時應予注意。1

非結核分枝桿菌是否有致病性可用抗煮沸試驗加以區(qū)別。非致病株煮沸1min即失去抗酸性,而致病株能耐10min,甚至高壓滅菌亦不失去抗酸性。結核分枝桿菌和非結核分枝桿菌的鑒別,除熱觸酶試檢外,可將菌苔置含鹽水小滴的玻片上研磨,前者不易乳化而后者容易乳化。1

由于許多非結核分枝桿菌菌株對常用的異煙肼、鏈霉素等耐藥,但對利福平有一定敏感性;現(xiàn)多主張用利福平、乙胺丁醇和異煙肼聯(lián)合使用。潰瘍分枝桿菌則僅對卡那霉素等氨基糖苷類抗結核菌藥物敏感。但鳥-胞內分枝桿菌耐藥性強;有報道分出的23株全部對上述藥物耐藥;而通過結構改造的新型紅霉素,如克拉紅霉素在體內外有很好的抗結核菌活性,可破壞細胞壁和細胞膜結構,對鳥-胞內分枝桿菌血培養(yǎng)清除率達62%-98%。

非結核分枝桿菌經(jīng)治療后也常出現(xiàn)L型,耐藥性增高,有的經(jīng)多年治療不愈。且L型往往因細胞壁脂質缺失不易致敏淋巴細胞,結核菌素試驗可呈陰性,診治時應多加注意。1

麻風分枝桿菌麻風分枝桿菌(M. laprae),俗稱麻風桿菌,引起麻風,是一種慢性傳染病。流行廣泛。目前全世界約有病例1200萬,主要分布在亞、非和拉丁美洲。我國建國前流行較嚴重。1

麻風分枝桿菌的形態(tài)、染色與結核分枝桿菌相似。細長、略帶彎曲,常呈束狀排列。革蘭和抗酸染色均為陽性。經(jīng)治療后可呈短桿狀、顆粒狀或念珠狀多形性,可能是L型變異。未經(jīng)徹底治愈可導致復發(fā)。1

麻風分枝桿菌是一種典型胞內菌,病人滲出物標本涂片中可見大量麻風分枝桿菌存在于細胞內。這種細胞的胞漿呈泡沫狀,稱麻風細胞。這與結核分枝桿菌區(qū)別有重要意義。1

長期以來一直認為麻風分枝桿菌主要通過破損的皮膚、粘膜進入人體。近年來發(fā)現(xiàn)未經(jīng)治療的瘤型麻風患者早期鼻粘膜分泌物含有大量麻風分枝桿菌,因此通過呼吸道是一個重要的途徑。其他如痰、汗、淚、乳汁、精液和陰道分泌物中均可有麻風分枝桿菌,故也可通過接觸傳播。人對麻風分枝桿菌的抵抗力較大,主要靠細胞免疫。1

麻風病目前尚無特異性預防方法。由于麻風分枝桿菌和結核分枝桿菌有共同抗原,曾試用卡介苗來預防麻風取得一定效果。該病防治特別要對密切接觸者作定期檢查。早發(fā)現(xiàn),早治療。治療藥物主要有砜類、利福平、氯苯吩嗪及丙硫異煙胺。目前多采用二三種藥聯(lián)合治療,以防止耐藥性產(chǎn)生。1

本詞條內容貢獻者為:

趙磊 - 副教授 - 中國農業(yè)大學