結核病是由結核桿菌引起的慢性傳染病,可累及全身多個臟器,但以肺結核(pulmonary tuberculosis)最為常見。排菌病人是社會傳染源。人體感染結核菌后不一定發(fā)病,僅于抵抗力低落時方始發(fā)病。本病病理特點是結核結節(jié)和干酪樣壞死,易于形成空洞。除少數(shù)可急起發(fā)病外,臨床上多呈慢性過程。常有低熱、乏力等全身癥狀和咳嗽、咯血等呼吸系統(tǒng)表現(xiàn)。五十年代以來,我國結核病總的疫情雖有下降,但由于人口眾多,各地區(qū)控制疫情不均衡,它仍為當前一個重要的公共衛(wèi)生問題,是全國十大死亡病因之一,應引起我們嚴重關注。
[病因和發(fā)病機制]
一、結核菌
屬于分支桿菌,生長緩慢,在改良羅氏培養(yǎng)基上培養(yǎng)需4-6周才能繁殖成明顯的菌落。涂片染色具有抗酸性,亦稱抗酸桿菌。鏡檢為細小、稍彎的桿菌,對外界抵抗力較強,在陰濕處能生存5個月以上;但在烈日曝曬2小時,5%-12%來蘇接觸2-12小時,70%酒精接觸2分鐘,或煮沸1分鐘,均能被殺滅。將痰吐在紙上直接燒掉是最簡易的滅菌方法。
結核菌含有類脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖類。在人體內(nèi),類脂質(zhì)能引起單核細胞、上皮樣細胞和淋巴細胞浸潤而形成結核結節(jié);蛋白質(zhì)可引起過敏反應,中性粒細胞和大單核細胞浸潤;多糖類則引起某些免疫反應(如凝集反應)。結核菌分為人型、牛型及鼠型等種類。前兩型(尤以人型,標準菌株H37RV)為人類結核病的主要病原菌。人型和牛型菌形態(tài)相似,對豚鼠皆有強致病力,但人型菌對家兔致病力遠較牛型菌為弱。人型菌可產(chǎn)生大量煙酸,而牛型菌則煙酸試驗陰性。牛型結核菌可經(jīng)飲用未消毒的帶菌牛乳引起腸道結核感染。
病灶中菌群常包括數(shù)種不同生長速度的結核菌(圖2-9-1)。代謝旺盛不斷繁殖的結核菌(A群)致病力強,傳染性大,也易被抗結核藥物所殺滅;在吞噬細胞內(nèi)的酸性環(huán)境中受抑制的結核菌(B群)和偶爾繁殖菌(c 群)只對少數(shù)藥物敏感,可為日后復發(fā)的根源;休眠菌(D群)一般耐藥,逐漸被吞噬細胞所消滅。
圖2-9-1病灶中不同生長速度的菌群組成與殺菌藥物作用示意圖
在繁殖過程中,結核菌由于染色體上基因突變出現(xiàn)極少量天然耐藥菌(自然變異),單用一種藥物可殺滅大量敏感菌,但天然耐藥菌卻不受影響;繼續(xù)生長繁殖,最終菌群中便以耐藥菌為主(敏感菌被藥物淘汰),抗結核藥物失效。另一種發(fā)生耐藥性的機制是藥物與結核菌接觸后,有些菌發(fā)生誘導變異,逐漸能適應在含藥環(huán)境中繼續(xù)生存(繼發(fā)耐藥)。在固體培養(yǎng)基中每毫升含異煙肼(INH)1ug、鏈霉素(SM)10ug或利福平(RFP)50ug能生長的結核菌分別稱為各該藥的耐藥菌。耐INH菌株對動物的致病力減弱。
病人以往未用過某藥,但其痰菌對該藥耐藥,稱為原始耐藥菌感染。長期不合理用藥,經(jīng)淘汰或誘導機制出現(xiàn)耐藥菌,稱為繼發(fā)耐藥。復治病人中很多為繼發(fā)耐藥病例。近年來對多種藥物耐藥結核菌日漸增多,成為臨床上很難治愈的病例。
臨床上的陽性痰菌培養(yǎng)中約有5%為非結核分支桿菌(除結核分支桿菌和麻風分支桿菌以外的分支桿菌)。它們也是抗酸菌,廣泛存在于自然環(huán)境中,當機體免疫受損時,可引起肺內(nèi)和肺外感染,臨床表現(xiàn)與結核病相似,但多數(shù)對抗結核藥耐藥。它們的生物特性與結核菌不完全相同,例如能在28℃生長,菌落較光滑,煙酸試驗陰性,耐藥觸酶試驗陽性,對豚鼠無致病力等。根據(jù)菌落產(chǎn)生色素的情況,非結核分支桿菌又可分為四群:見光產(chǎn)色菌(如堪薩斯分支菌)、暗產(chǎn)色菌(如瘰癘分支菌)、不產(chǎn)色菌(如鳥-胞內(nèi)復合分支菌)和快速生長菌(如偶然分支菌)。第一群中某些菌對利福平、乙胺丁醇等尚敏感,療效稍好。
二、感染途徑
結核菌主要通過呼吸道傳播。傳染源主要是排菌的肺結核病人(尤其是痰涂片陽性、未經(jīng)治療者)的痰。健康人吸入病人咳嗽、打噴嚏時噴出的帶菌飛沫,可引起肺部結核菌感染。傳染的次要途徑是經(jīng)消化道進入體內(nèi)。少量、毒力弱的結核菌多能被人體防御機能殺滅;只有受大量毒力強的結核菌侵襲而人體免疫力低落時,感染后才能發(fā)病。其他感染途徑,如通過皮膚、泌尿生殖道,則很少見。
三、人體的反應性
。ㄒ)免疫與變態(tài)反應人體對結核菌的自然免疫力(先天免疫力)是非特異性的,接種卡介苗或經(jīng)過結核菌感染后所獲得的免疫力(后天性免疫力)具有特異性,能將入侵的結核菌殺死或嚴密包圍,制止其擴散,使病灶愈合。獲得性免疫強于自然免疫,但二者對防止結核菌的保護作用都是相對的。人體感染結核菌后,由于免疫的存在而不發(fā)展成結核病。鍛煉身體可以增強免疫;反之,麻疹、糖尿病、矽肺、艾滋病和其他嚴重疾患以及營養(yǎng)不良或使用免疫抑制劑、糖皮質(zhì)激素等,使人體免疫削弱,就容易受感染而發(fā)病,或引起原已穩(wěn)定的病灶重新活動。
結核病的免疫主要是細胞免疫,表現(xiàn)在淋巴細胞的致敏和吞噬細胞作用的增強。入侵的結核菌被吞噬細胞吞噬后,經(jīng)處理加工,將抗原信息傳遞給T淋巴細胞,使之致敏。當致敏的T淋巴細胞再次遇到結核菌時,便釋放出系列的淋巴因子(包括趨化因子、巨噬細胞移動抑制因子、巨噬細胞激活因子等),使巨噬細胞聚集在細菌周圍,吞噬并殺滅細菌,然后變?yōu)轭惿掀ぜ毎屠珊保↙anghan)巨細胞,最終形成結核結節(jié),使病變局限化。
結核菌侵入人體后4-8周,身體組織對結核菌及其代謝產(chǎn)物所發(fā)生的敏感反應稱為變態(tài)反應。這是因為另一亞群T淋巴細胞釋放出炎性因子、皮膚反應因子和淋巴細胞毒素等,使局部出現(xiàn)滲出炎癥,甚至干酪樣壞死,并伴有發(fā)熱、乏力及食欲減退等全身癥狀。此時如用結核菌素作皮膚試驗(詳見下述),呈陽性反應。注射局部組織充血屬于第Ⅳ型(遲發(fā)型)變態(tài)反應。感染結核菌后,還可能發(fā)生多發(fā)性關節(jié)炎、皮膚結節(jié)性紅斑及皰疹性結合膜炎等。這些也是結核病變態(tài)反應的表現(xiàn),常發(fā)生于原發(fā)結核感染的病人。
結核菌體的多肽、多糖復合物與產(chǎn)生免疫有關;其蠟質(zhì)和結核蛋白則與變態(tài)反應有關。引起兩者的抗原成份不同,但免疫與變態(tài)反應則常同時存在。例如接種卡介苗后可產(chǎn)生免疫力,同時結核菌素反應(變態(tài)反應)亦轉(zhuǎn)為陽性。兩者的出現(xiàn)也可能與機體不同T淋巴細胞亞群所產(chǎn)生的淋巴因子有關。免疫對人體起保護作用,變態(tài)反應常伴有組織破壞,但對細菌也不利。嚴重疾病、營養(yǎng)不良或應用免疫抑制劑,均可削弱免疫力,變態(tài)反應也同時受到抑制,表現(xiàn)為對結核菌素試驗的無反應。待人體情況好轉(zhuǎn)或停用這些藥物后,隨著免疫和變態(tài)反應的恢復,結核菌素反應又復陽性。免疫與變態(tài)反應有時也不盡平行,這與人體復雜的內(nèi)外環(huán)境、藥物的影響,以及感染菌量和毒力等因素有關?傊,入侵結核菌的數(shù)量、毒力和人體免疫、變態(tài)反應的高低,決定著感染后結核病的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)歸。人體抵抗力處于劣勢時,結核病容易發(fā)生發(fā)展;反之,感染后不易發(fā)病,即使發(fā)病也比較輕而且容易痊愈。
。ǘ)初感染與再感染給豚鼠初次接種一定量的結核菌,最初幾天可無明顯反應。約10-14d后,注射局部發(fā)生紅腫,并逐漸形成潰瘍,經(jīng)久不愈,同時結核菌大量繁殖,到達局部淋巴結,并沿淋巴結及血循環(huán)向全身播散,豚鼠易于死亡。這些現(xiàn)象均說明豚鼠對結核菌無免疫力。
如果用同量結核菌注入4-6周前已受少量結核菌感染的豚鼠體內(nèi),則所發(fā)生的反應與上述完全不同。注射后,動物高熱,2-3d后,注射局部反應劇烈,組織紅腫、潰瘍、壞死,但不久可愈合、結痂,局部淋巴結并不腫大,也不發(fā)生全身結核播散,亦不死亡。這種再感染引起局部劇烈的變態(tài)反應,但易于愈合,且無全身播散,都是豚鼠對結核菌已經(jīng)具有免疫力的結果。這種機體對結核菌再感染與初感染不同反應的現(xiàn)象稱為科赫(Koch)現(xiàn)象。
肺部首次(常為小兒)感染結核菌后(初感染),細菌被吞噬細胞攜帶至肺門淋巴結(淋巴結腫大),并可全身播散(隱性菌血癥)。這時若正值免疫力過于低下,可以發(fā)展成為原發(fā)性進行性結核病。但在成人(往往在兒童時期已經(jīng)受過輕微結核感染,或已接種卡價苗),機體已有相當?shù)拿庖吡。此時的再感染,多不引起局部淋巴結腫大,也不易發(fā)生全身性播散,而在再感染局部發(fā)生劇烈組織反應,病灶為滲出性,甚至干酷樣壞死,液化而形成空洞。