第四节 结 核 病

结核病(tuberculosis)是指由分枝杆菌属( Mycobacterium)的结核分枝杆菌( M.tuberculosis)、牛分枝杆菌 (M.bovis)和禽分枝杆菌( M.avium)引起的人兽共患慢性肉芽肿性传染病。结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和禽分枝杆菌3种分枝杆菌均可引起人和多种动物发病,其中以人结核病发生与流行最为普遍,在家畜中则以奶牛最为常见。20世纪80年代后期,结核病疫情在世界范围内急剧恶化,各国的结核病发病率均呈回升趋势。由于艾滋病的流行及抗结核药物的不规范应用,导致耐药菌株尤其是耐多药结核菌(MDR-TB)的出现,给结核病的防治带来了极大的困难。
一、疾病概况
【病原学】
结核分枝杆菌( M.tuberculosis)属分枝杆菌属、结核分枝杆菌复合体( M.tuberculosis complex),是一类直或微弯曲的杆菌,有分枝生长趋势,可呈丝状或菌丝样生长,细胞壁脂质含量高,革兰染色不易着色,具有抗酸性,经加温或延长染色时间着色后能抵抗3%盐酸乙醇脱色。结核分枝杆菌复合体包括结核分枝杆菌、牛分枝杆菌、非洲分枝杆菌、牛分枝杆菌BCG (M.bovis BCG)、田鼠分枝杆菌 (M.microti)和 M.canettii,前三种细菌对人类有致病性,其中以结核分枝杆菌感染最常见。对人致病的主要为结核分枝杆菌。
结核分枝杆菌菌体细长而稍弯,约(0.2~0.6)μm×(1.5~4.0)μm,两端微钝,无荚膜,无鞭毛,无芽胞,生长发育期间形成分枝。菌体内还有大量类脂质,不易着色,抗酸染色后呈红色。营养要求较高,在含血清、卵黄、马铃薯、甘油以及某些无机盐的特殊培养基上才能生长良好。生长缓慢,在罗-琴(Lowenstein-Jensen,L-J)固体培养基上,一般需培养2~4周才形成肉眼可见菌落。严格需氧,35~40℃范围均可生长,最适生长温度为37℃。大部分致病性菌株在分枝杆菌培养基上多表现为乳白色或淡黄色的粗糙型菌落,表面干燥、粗糙、隆起、呈结节状或颗粒样菜花状。在液体培养基中细菌生长相对固体培养迅速,一般1~2周在液体表面形成菌膜。有毒力菌株在液体培养基中呈束状生长。不发酵糖类,触酶活性很弱且在68℃加热后活性消失,吐温-80水解试验阴性。
耐药为结核菌重要的生物学特性,与治疗成败关系极大。根据耐药性的获得方式可分为天然耐药和获得性耐药。从流行病学角度则可以分为原发耐药和继发耐药。
结核菌对不利环境和某些理化因子有抵抗力。在干燥痰标本内可存活6~10个月,阴湿处能生存数周至数月。不耐热,对紫外线敏感,可用加热或紫外线进行消毒;75%乙醇5分钟可杀死结核杆菌,可用于手的消毒;高压蒸汽灭菌121℃持续30分钟是最佳的灭菌方法。
【流行病学】
1.传染源
患结核病的人及动物,尤其是开放性肺结核患者是结核传播的主要传染源。一般认为抗结核治疗后2~4周排菌量减少,传染性明显减弱。牛分枝杆菌可引起牛和其他灵长类动物的结核病,牛乳中的结核杆菌可以传染给人,尤其是儿童,严重威胁人类健康。
2.传播途径
经呼吸道飞沫传播为主要途径,偶见经消化道、胎盘、皮肤伤口感染。在养犬、猫等宠物热的情况下,病畜有可能将结核传染给人。
3.易感宿主
三种分枝杆菌有众多宿主谱,几乎可以感染包括人在内的所有温血脊椎动物,有50多种哺乳动物、20多种禽类可感染,人是最主要的宿主。儿童是首要易感人群,生活贫困、居住拥挤、营养不良等是经济不发达社会中人群结核病高发的原因,某些疾病如糖尿病、硅沉着病(矽肺)、胃大部分切除后、麻疹、百日咳等常易诱发结核病,免疫抑制状态包括免疫抑制性疾病和接受免疫抑制剂治疗者,尤其好发结核病。
4.流行现状
目前估计全球有20亿结核感染者,现患结核病例2000万人,年新发病例900万人,其中半数以上为传染性肺结核,每年约有300万人死于结核病,占各种原因死亡数的7%、各类传染病死亡数的19%。
【发病机制】
结核分枝杆菌无荚膜,不产生毒素,对巨噬细胞的吞噬无抵御能力,其致病性的物质基础可能与某些细胞成分如磷脂、糖脂蛋白、硫脂等有关。一般认为结核病是病原体与宿主相互作用以及由细胞免疫介导的免疫病理反应和组织损伤的结果。肺部(常为小儿)首次感染结核菌后(初感染),细菌被吞噬细胞携带至肺门淋巴结(淋巴结肿大),并可周身播散(隐性菌血期)。成人往往在儿童时期已经受过轻微感染,或是已接种过卡介苗,具有相当的免疫力。此时若免疫力过于低下,可发展成为原发性结核病。若发生再感染,多不引起局部淋巴结的肿大,也不易发生周身性播散,而在再感染局部发生剧烈组织反应,病灶为渗出性,甚至干酪变质、液化而形成空洞。
经飞沫吸入的结核菌被巨噬细胞吞噬,形成早期感染病灶。结核菌在巨噬细胞内的最初生长,形成中心呈固态干酪坏死的结核灶,能限制结核菌继续复制。由T细胞介导的细胞免疫和迟发型变态反应在此期形成,从而对结核病的演变、转归起决定性的作用。共生期大部分感染者的结核菌可持续存活,细菌和宿主共生,纤维包裹的坏死灶干酪性中央部位被认为是细菌持续存在的主要场所。干酪灶中包含具有生长能力但不繁殖的结核菌,干酪灶一旦液化便给细菌提供理想的繁殖环境。
【临床表现】
1.结核中毒症状
(1)自主神经紊乱症状:
可出现周身不适、疲倦、无力与盗汗,食欲减退、恶心、腹胀、便秘或腹泻、体重下降,妇女月经失调、闭经及面部潮红等。重者长期厌食,慢性消耗导致恶病质。
(2)发热:
是早期活动性结核病的主要症状之一。轻症患者多为低热,病变恶化,合并感染或重症患者可有寒战高热。发热特点是长期午后低热,次日晨前退热,亦称“潮热”。
(3)过敏症状:
由结核变态反应引起,有结核性风湿症、口-眼-生殖器三联症、眼疱疹性结膜炎、皮肤结节性红斑等。
2.各器官结核的特殊症状和体征
(1)肺结核:
首先是咳嗽及咳痰。咳嗽是肺结核的重要早期症状,也是排除气道分泌物的生理反应。早期肺结核患者常常无痰,当结核病进展出现干酪坏死空洞或合并感染时痰量才逐渐增多。咯血是肺结核患者常见的症状,发生率为20%~90%。肺结核病变进展为空洞壁或支气管内膜结核溃及血管时,可出现血痰或小量咯血。空洞内壁小动脉溃破可造成大咯血,导致致死性咯血。当气管受压、肺不张、病变广泛而严重影响肺功能时,患者会出现呼吸困难。结核病波及胸膜,发生结核性胸膜炎时可有胸痛。突然发作呼吸困难和胸痛时,应考虑并发自发性气胸或肺栓塞的可能。
(2)肾结核:
可出现无痛性血尿,有些患者可有尿频、尿痛、尿急等膀胱刺激征,可能有慢性结核中毒表现如低热、盗汗、消瘦及厌食等,晚期患者可出现少尿、无尿,呈现肾衰竭。
(3)肠结核:
主要临床表现为腹痛、腹泻、便秘和腹部肿块。腹痛因病变常累及回盲部,故疼痛最常见于右下腹,触诊时可发现局限性压痛点。腹泻是溃疡型肠结核的主要症状之一,排便一般每日2~4次,多为糊状便。此外,还可以有便秘,或腹泻与便秘交替出现。腹部肿块主要见于增生型肠结核,肠壁局部增厚形成肿块。当溃疡型肠结核和周围组织粘连,或并有肠系膜淋巴结结核等,均可形成肿块而被扪及。腹块常位于右下腹,中等硬度,可有轻压痛,有时表面不平,移动度小。
(4)骨关节结核:
病变部位常出现疼痛,活动后加剧。浅表关节早期轻肿痛,深部关节不明显;病情发展,轻跛行和关节活动受限;晚期梭形肿胀、功能障碍、肌肉萎缩。全关节结核可形成“冷脓肿”。脊柱结核的冷脓肿可压迫脊髓产生肢体瘫痪。病理性骨折、脱位亦不少见。
(5)结核性脑膜炎:
起病缓慢,除结核毒血症状外,可出现头痛、喷射性呕吐和不同程度的意识障碍。体检有角弓反张、小儿前囟隆起和脑膜炎刺激征等。
(6)结核性腹膜炎:
除发热与盗汗外,可出现不同程度的腹痛,多为持续性隐痛或钝痛,疼痛多位于脐周、下腹,有时在全腹部。粘连型及干酪型患者的腹部常可触及肿块,多位于中下腹部,其大小不一,边缘不齐。患者可出现腹泻,一般每日3~4次,便秘也较为常见,有时腹泻与便秘交替出现。触摸腹部有揉面感。
(7)浅表淋巴结结核:
局部表现多为淋巴结无痛性肿大,初如蚕豆大,质地坚韧,散在而活动,可有轻度压痛。随着病变进展,淋巴结体积增大,活动度逐渐减小,粘连成串,此种状态可维持数月无明显变化。浸润型淋巴结结核常先有中心部位软化,以后逐渐或突然增大有波动,形成皮下寒性脓肿。若有继发感染,局部出现红、肿、热、痛等急性炎症表现。脓肿波动变表浅、极易破溃,流出稀薄的干酪样脓液,形成经久不愈的窦道,尤以颈根部胸锁乳突肌前缘处最常见。
二、检验诊断
【病原学检查】
1.标本
采集痰液、支气管灌洗液、胸腹水、脑脊液、尿、粪便、分泌物及组织等。对痰液及其他有杂菌的标本,加入6%H 2SO 4或4%NaOH溶液处理15分钟后中和,离心,取沉淀物做涂片染色镜检、培养及动物接种。
2.直接涂片检查
标本直接制作厚涂片或集菌后涂片,经干燥、固定后行抗酸染色,镜下找到抗酸阳性菌,发初步报告“找到抗酸杆菌”,并按表2-5报告染色结果。也可用金胺O染色,荧光显微镜下检查,结核分枝杆菌呈现金黄色荧光,该法敏感性高,常用于筛选,阳性者再用抗酸染色法核查。
表2-5 抗酸染色涂片镜检结果及报告方式
3.分离培养
脑脊液、胸腹水等无菌部位来源的标本可直接或离心后取沉渣接种,痰液及其他有杂菌的标本经处理后,取0.1ml接种罗-琴培养基或米氏(Middlebrock)7H10和7H11培养基,5%~10%CO 2气体环境、37℃恒温培养。第1周内每日观察一次,以后每周一次,直至第8周。发现有菌生长,立即涂片做抗酸染色。如果出现生长缓慢(2周以上)、干燥、粗糙呈颗粒状、乳白色或淡黄色的菜花样菌落,涂片染色为抗酸阳性,多为结核分枝杆菌,需进一步作鉴定试验与其他分枝杆菌进行鉴别。
现已有多种自动化快速培养系统,可用于体液标本及有杂菌污染的标本分枝杆菌的快速培养检测,如BACTEC 9000 MB、BACTEC MGIT 960、MB/BacT AlerT 3D系统等,阳性检出时间为3~14天,具有操作简便、快速、准确性高及可自动分析等优点。
4.生化反应及鉴定特征
结核分枝杆菌鉴定首先依据抗酸染色、生长速度、色素产生和菌落特征作出初步鉴定,再进一步作生化试验进行菌种鉴定。
结核分枝杆菌复合群细菌的主要特征为抗酸染色阳性(不易着色),菌体细长微弯,生长缓慢,菌落乳白色或淡黄色,干燥、粗糙呈颗粒状,似菜花样,不发酵糖类,烟酸、烟酰胺酶及硝酸盐还原试验均呈阳性,脲酶阳性。
【免疫学检查】
1.抗原检测
用ELISA法直接检测脑脊液标本中的结核分枝杆菌特异性抗原,该法具有快速、敏感、特异高的特点。但其他含蛋白或细胞成分过多的临床标本,如痰液、支气管灌洗液、胸水、腹水等标本,由于影响因素较多,应用受到一定限制。
2.抗体检测
用PPD作为抗原,以ELISA法检测结核患者血清中的抗PPD IgG,可快速诊断活动性结核分枝杆菌感染。肺结核患者的血清阳性率为80%~90%。
3.结核菌素试验
用结核菌素进行皮肤试验以测定机体对结核分枝杆菌是否产生超敏反应的试验。无论是人还是动物,怀疑不典型结核均应做此试验。
结核菌素(tuberculin)是由结核分枝杆菌蛋白制成的一种特异性反应原,第一代为旧结核菌素(old tuberculin,OT),第二代为纯蛋白衍生物(purified protein derivative,PPD)。
PPD是OT滤液的沉淀物,与OT相比效价更稳定,敏感性和特异性更高。用于人结核病诊断的PPD有两种:结核分枝杆菌制成的PPD-C和卡介苗制成的BCG-PPD,每0.1ml含5个单位。PPD试验的操作为:分别取5个单位(0.1ml)的两种PPD注射两前臂皮内,48~72小时后红肿硬结超过5mm者为阳性,表示感染过结核分枝杆菌或接种过卡介苗,但不一定患结核病;若PPD-C侧红肿大于BCG-PPD侧为感染,反之可能系卡介苗接种引起。≥15mm为强阳性,表示可能有活动性结核,对临床有诊断意义;<5mm者为阴性,表明未感染过结核分枝杆菌,但应排除原发结核病早期、老年人、严重结核病或有其他严重疾病以及应用免疫抑制剂等。
【分子生物学检测】
目前用于分枝杆菌鉴定的分子生物学方法主要包括PCR、核酸探针杂交、DNA指纹、基因芯片等技术,但尚无标准化的方法。由于结核分枝杆菌生长缓慢,分子生物学方法在结核病的诊断上具有一定的临床应用价值。
【诊断建议】
结核分枝杆菌的分离鉴定是结核病诊断的金标准,对开放性结核病诊断具有实际意义。
标本涂片镜检和结核菌素试验仍然是目前实验室检验结核分枝杆菌的主要方法,也是最具有实际应用意义的方法。
人结核病可根据病史、体征、X线检查、结核菌素试验等方法进行诊断。很多情况下结核病的症状和特征不具有特异性,尤其发病早期通常不出现临床症状,确诊需依赖于病原学检查。怀疑开放性结核时,应取患者痰液、咯血等进行抗酸染色检查和结核分枝杆菌的分离培养。

(卢明芹 杜季梅)