脂质：结核分枝杆菌的脂质(lipid)占菌体干重的20%～40%，占细胞壁干重的60%，主要是磷脂、索状因子和蜡质D，大多与蛋白质或多糖结合存在。 能刺激单核细胞增生，并使巨噬细胞变为类上皮细胞，同时可抑制蛋白酶的分解作用，使病灶组织溶解不完全，从而形成结核结节和干酪样坏死。
能使细菌在液体培养基中生长呈索状排列而得名。与其抗酸性和毒力有关。其中6，6-双分枝菌酸海藻糖(6，6-dilnycocyl-a，a'-D-trehalose)能破坏细胞线粒体膜，毒害线粒体酶类，影响呼吸作用，抑制中性粒细胞游走和吞噬，引起慢性肉芽肿。
是一种肽糖脂和分枝菌酸的复合物，可从有毒株和卡介苗中提出，能引起迟发型超不片一 敏反应，并具有佐剂作用。
④硫酸脑脂(sulfatides)和硫酸多酰基化海藻糖(multiacylated trehalose 抑制吞噬细胞中的吞噬体与溶酶体融合，使结核分枝杆菌在吞噬细胞内长期存活。这类糖脂能结合中性红染料产生中性红反应，借此可鉴定结核分枝杆菌有无毒力。
结核分枝杆菌的致病作用可能与细菌在组织细胞内顽强增殖引起炎症反应，以及透导机休产生迟发型超敏反应而引起损伤有关。所致感染多为慢性感染，长期迁延，产生破坏性的组织病变，并伴有肉芽肿。结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道和破损的皮肤黏膜进入机体，侵犯多种组织器官，引起相应器官的结核病，其中以肺结核最为常见。 通过飞沫或尘埃，结核分枝杆菌经呼吸道进入肺泡，故肺部感染最为多见。肺结核可分为原发感染和原发后感染两类。 原发感染是首次感染结核分枝杆菌，多见于儿童或免疫力低的成人。 结核分枝杆菌通过呼吸道进入肺泡，被巨噬细胞吞噬后，由于细菌细胞壁的硫酸脑甘脂和其他脂质成分抑制吞噬体与溶酶体结合，不能充分发挥杀菌、溶菌作用，致使结核分枝杆菌在细胞内大量生长繁殖，最终导致细胞死亡裂解；释放出的结核分枝杆菌在细胞外繁殖或再次被细胞吞噬，不断重复上述过程，如此反复引起渗出性炎症病灶，称为原发灶。初次感染的机体因缺乏特异性免疫力，原发灶内的结核分枝杆菌常经淋巴管扩散至肺门淋巴结，引起肺门淋巴结增大，称为原发综合征。病灶中结核分枝杆菌细胞壁磷脂，一方面刺激巨噬细胞转化为上皮样细胞，后者相互融合形成多核巨细胞，另一方面抑制蛋白酶对组织的溶解，使病灶组织溶解不完全，产生干酪样坏死，周围包着上皮样细胞，外有淋巴细胞、巨噬细胞和成纤维细胞，形成结核结节(结核肉芽肿)是结核的典型病理特征。随着机体抗结核免疫力的建立，90%以上的原发灶可经纤维化和钙化而自愈。原发灶内可长期潜伏少量结核分枝杆菌，不断刺激机体强化已建立起的抗结核免疫力，也可作为以后内源性感染的来源。感染后少数患者因免疫低下，约5%可发展为活动性肺结核，结核分枝杆菌经血和淋巴系统，播散至全身，引起骨、关节、肾、脑膜及其他部位，引起相应的结核病或引起全身粟粒性结核。
由于机体已形成对结核分枝杆菌的免疫力，对再次侵入的结核分枝杆菌有较强的局限能力，故原发后感染的特点是病灶局限，一般不累及邻近的淋巴结，主要表现为慢性肉芽肿性炎症，形成结核结节，发生纤维化或干酪样坏死。若干酪样结节破溃，排入邻近支气管，则可形成空洞并释放大量结核分枝杆菌至痰中。
少数肺结核患者体内的结核分枝杆菌可经血液、淋巴液扩散至肺外组织器官，引起相应的脏器感染，如脑、肾、骨、关节、生殖器官等结核。 带菌痰液被咽入消化道可引起肠结核、结核性腹膜炎等。通过破损皮肤感染结核分枝杆菌可导致皮肤结核。
抗结核免疫力的持久性依赖于结核分枝杆菌在机体内的存活，一旦体内结核分枝杆菌消亡，抗结核免疫力也随之消失，这种免疫称为有菌免疫或传染性免疫(infection immunity)。
结核菌素试验(old tuberculin test，OT-test)是应用结核菌素进行皮内试验，以测定机体对结核分枝杆菌是否有IV型超敏反应的一种体内试验。 1.原理 结核分枝杆菌刺激人类产生免疫力的同时也会引发迟发型超敏反应，因而可通过检测机体对结核菌素的超敏反应来了解机体对结核分枝杆菌的免疫力。
2.试剂一种为旧结核菌素(old tuberculin，OT)，由结核分枝杆菌的液体培养物经加热、浓缩、过滤制成，主要成分是结核分枝杆菌蛋白，也含有结核分枝杆菌生长过程中产生的其他代谢产物和培养基成分。另一种为纯蛋白衍生物(purifled protein derivative，PPD)，是OT经三氯乙酸沉淀后的纯化物。PPD有两种，即人型结核菌素纯蛋白衍生物(PPDC)和卡介苗纯蛋白衍生物(BCGPPD)，PPDC是由人结核分枝杆菌提取，BCGPPO由卡介苗制成，每0.1 ml含5U。
3.方法目前多采用单侧注射PPD法。规范试验方法是取PPDC和BCGPPD各5 U分别注入两前臂掌侧皮内，48～72小时后，红肿硬结＜5 mm者为阴性反应，超过5mm者为阳性，＞15 mm为强阳性。两侧红肿中，若PPDC侧大于BCGPPD侧时为感染，反之则可能为接种卡介苗所致。
4.结果分析阳性反应表明机体对结核分枝杆菌有迟发型超敏反应和特异性免疫力，感染过结核分枝杆菌或卡介苗接种成功。强阳性反应则表明可能有活动性结核病，尤其是婴儿，应做进一步检查。阴性反应除可表明受试者未感染过结核分枝杆菌或未接种过卡介苗外，还应考虑以下情况：1原发感染早期，感染结核分枝杆菌4周以上才能出现超敏反应；2免疫力低下的老年人；3正患严重的结核病如全身粟性结核和结核性脑膜炎时机体无反应能力；4其他严重疾病致细胞免疫功能低下者(如艾滋病患者、麻疹感染者或患肿瘤用过免疫抑制剂者等)。
5.应用 结核菌素试验可用于：1辅助诊断结核病；2卡介苗接种对象的选择和免疫效果的测定；3在未接种卡介苗的人群进行结核分枝杆菌感染的流行病学调查；4测定肿瘤患者的细胞免疫功能。
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