结核病的病因是什么?
該文的醫學專家
最近審查:04.07.2025
结核病的病原体是结核分枝杆菌。尽管“肺痨”这种疾病在古代就已为人所知,但在结核病病原体被发现之前,不同科学家对该病的病因学观点一直存在着长期的争论。早在结核病病原体被发现之前,实验就已证实了结核病的传染性。1865年,法国科学家维勒曼通过给兔子皮下注射受感染器官的组织,以及吸入结核病患者的痰液,使兔子感染了结核病。
1882 年,罗伯特·科赫在用亚甲蓝染色结核病灶中检测到了杆菌,并获得了病原体的纯培养物。科学家已经证实,结核分枝杆菌对任何物理、化学和生物制剂的作用都有很强的抵抗力。在有利于其生长的条件下,结核分枝杆菌可以长时间保持活力和毒性。它们可以忍受长时间的冷却和干燥。在干燥、低温、黑暗、污水等条件下,结核分枝杆菌可以存活约 300 天。在尸体中,它们可以存活长达 160 天,在阳光的作用下,它们仅在 6-8 小时内就会死亡。据 Yu.K. Weisfeiler 称,结核分枝杆菌在有利条件下通过简单的横向分裂进行繁殖,在其他情况下则分解成颗粒。因此,MB Ariel 从旧的钙化病灶中分离出颗粒状和耐酸形态的结核分枝杆菌,并在洞穴(最活跃的结核病灶)的壁中发现了通过简单的横向分裂进行繁殖的结核分枝杆菌。在发育过程中,结核分枝杆菌会受环境影响而改变其形态特征。
基于现代数据,人们已建立了一套关于结核病原体的完整理论,该理论极大地扩展了人们对其在结核病发病机制中作用的理解,并在许多方面改变了人们的认识。结核病原体(根据现代分类)属于放线菌目、分枝杆菌科、分枝杆菌属。人们已注意到结核分枝杆菌具有多种形态,其生物学特性也存在很大的变异性。
根据结核病病原体的生物学特性,特别是对人类和不同动物种属的致病性的差异,结核病病原体被分为四类:
- 结核分枝杆菌、牛分枝杆菌——对人类具有高度致病性;
- M. avium会导致鸟类和白鼠患病;
- M. microti(牛津田鼠株)是田鼠结核病的病原体。
结核分枝杆菌和牛分枝杆菌可导致人类和许多动物患病,例如牛、山羊、绵羊、马、猫、狗等。这些分枝杆菌有一个共同的特点:患病动物可以感染人类,反之亦然。儿童呼吸道结核病最常由结核分枝杆菌引起。儿童感染牛分枝杆菌主要发生在食用患病动物的生牛奶时。
该疾病是微生物因素和大生物在特定社会和环境条件下复杂相互作用的结果。社会因素在结核病的发生发展中尤为重要。在某些情况下,结核病病原体会通过各种途径侵入儿童体内。感染的入口点通常是口腔黏膜、扁桃体,其他器官的入口点较少。因此,炎症的原发灶部位也有所不同。在孕妇结核病广泛传播的背景下,如果胎盘出现特定损伤,或在分娩时吞咽受感染的羊水,也可能发生宫内结核病感染。皮肤是最难感染结核病的器官。分枝杆菌只能通过皮肤受损区域进入淋巴系统。医务人员在对死于结核病的患者进行尸检时,曾报告过此类感染病例。使用消毒不彻底的器械(接种原发性结核菌)也可能发生分枝杆菌感染。 1955年,R. Radanov在保加利亚普罗夫迪夫研究了11名儿童的健康状况。这些儿童使用此前注射过抗结核疫苗且消毒不彻底的可重复使用注射器肌肉注射青霉素。1985年,奥伦堡妇产医院的21名新生儿因使用曾注射过先天性结核病患儿的注射器注射免疫球蛋白而感染结核病。大多数患儿在注射药物3-4周后,臀部注射部位出现浸润,并伴有腹股沟淋巴结损害,类似于典型的原发性结核病综合征。一些患儿出现淋巴血源性播散,最终发展为粟粒性结核。
原发性感染通常伴有胸腔内淋巴结和肺部病灶的形成。分枝杆菌可导致坏死灶的形成,并在其周围出现炎症过程:白细胞迁移,上皮样细胞、巨型皮罗戈夫-朗汉斯细胞和淋巴细胞积聚。因此,形成一个中心坏死的上皮样结节。该特定区域的边缘会出现非特异性炎症区。结核性结节的逆转发展可伴有完全吸收,但通常会发生纤维化和钙化。这种结果不被视为完全愈合,因为钙化通常含有活的结核分枝杆菌。在不利条件下,尤其是在钙化不均匀的情况下,病灶可能成为病情加重的根源。非特异性或准特异性组织过程的特征是弥漫性和结节性巨噬细胞反应、组织细胞淋巴细胞浸润、非特异性血管炎、纤维素样坏死,在肺、淋巴结、心脏、肾脏、肝脏、内分泌腺、滑膜、神经系统中发展并导致硬化的发展。
在原发性结核病的早期阶段,神经内分泌系统就会受损,导致严重的功能异常,从而加剧身体生理过程的紊乱。继发性(原发性)结核病的发生既可能是由于重复感染(外源性途径),也可能是由于旧病灶(原发性结核病的残留物)的重新激活(内源性途径)。继发性结核病的内源性和外源性扩散途径问题无法明确解决。在某些情况下,两种途径对疾病的发生都具有一定的重要性。反复的外源性感染为结核病的恶化和进展创造了条件。大规模再感染可能导致分枝杆菌播散,并在肺部和其他器官中形成多个病灶。
原发性结核病的形态学表现为原发性结核病复合体,由三部分组成:
- 器官内的病变——原发性病变;
- 引流淋巴管结核性炎症 - 淋巴管炎;
- 区域淋巴结的结核性炎症 - 淋巴结炎。
肺部空气传播感染时,原发性结核病灶(感染)发生在通气状况最佳的肺段胸膜下,最常见于右肺 - III、VIII、IX、X(尤其常见于III段)。病灶表现为渗出性炎症,渗出液迅速坏死。病灶周围形成干酪性肺炎灶,周围有炎症区域。感染范围大小不一:有时为肺泡炎,显微镜下几乎不可见,但炎症更常覆盖一个腺泡或一个小叶,较少见于一个肺段,极少数情况下覆盖整个肺叶。炎症过程中胸膜受累,常可发展为纤维素性或浆液性纤维素性胸膜炎。
特异性炎症过程迅速蔓延至原发灶附近的淋巴管,形成结核性淋巴管炎。其特征为淋巴管阻塞,以及沿淋巴管的血管周围水肿组织中形成结核性结节。从原发灶到基底淋巴结形成了一条通路。
消化道感染时,原发性结核病综合征发生在肠道,也由三部分组成。空肠和盲肠下段淋巴组织中形成结核性结节,伴有坏死,随后粘膜形成溃疡,这被认为是原发性感染。随后发生结核性淋巴管炎,淋巴管沿线出现结节,区域淋巴结出现干酪性淋巴结炎,这被认为是原发性感染。
原发性结核病可能存在三种病程:
- 原发性结核病的减弱和原发性结核病灶的愈合;
- 原发性结核病进展,并伴随病程的普遍化;
- 慢性病程(慢性持续性原发性结核病)。
免疫学理论和方法的进步使研究人员能够较为全面地描述结核病发展过程中全身和局部免疫反应的变化。原发性结核感染会引起免疫重建——机体对结核菌素变得敏感,并形成迟发型结核菌素超敏反应。目前已认识到,迟发型超敏反应是细胞免疫反应的主要组成部分,也是结核病免疫机制中的主要因素。
结核分枝杆菌与大型生物体相遇的结果取决于感染的规模、感染的毒力以及生物体免疫系统的状态和其天然抵抗力。在大多数情况下,在原发性感染期间,分枝杆菌的生长受到抑制并被破坏。结核分枝杆菌是一种兼性细胞内寄生虫;在体内,它主要位于巨噬细胞的吞噬体中。分枝杆菌抗原结构的复杂性(已鉴定出超过100种抗原结构)及其在整个生命周期中的组成变化,使分枝杆菌能够有效地适应与宿主生物体免疫系统细胞共存,并在生物体中长期停留,并在细胞外和细胞内寄生阶段之间切换。分枝杆菌不仅适应与免疫系统细胞共存,还会对其产生负面影响。已证实结核分枝杆菌能合成一种抑制吞噬体与溶酶体融合的酶。此外,还发现结核分枝杆菌能够降低HLA系统1类和2类抗原的表达,从而降低细胞因子的粘附和增殖特性。
原发性结核病感染的临床阶段从感染结核病之日起持续6-12个月,在此期间患病风险最高。通常分为无症状过敏前期(从结核分枝杆菌侵入儿童体内到出现结核菌素反应阳性的时间,平均6-8周)和结核菌素反应转阴期(从阴性反应转为阳性反应)。因此,微生物和大生物之间的关系由许多因素决定,其中最重要的是儿童的身体状况。