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一、可贵的“痨虫学说”
在结核杆菌被发现之前,“痨虫学说”是中医学对肺结核病原学最富创新性的认识。
晋代葛洪(约283年-约363年)在《肘后备急方》中就已认识到本病属于慢性传染性消耗性疾病,《肘后方·治尸注鬼注方》言其“死后复传之旁人,乃至灭门”,并创立“尸注”“鬼注”之名。唐代孙思邈(?-682年)《备急千金要方》把“尸注”列入肺脏病篇,首次指出本病的病因是“劳而生虫在肺”。王焘(670年-755年)在《外台秘要》指出:“生肺虫,在肺为病”等,是关于“痨虫”的最早记载。宋代《普济本事方》中又言:“肺虫如蚕……惟肺虫为急,肺虫居肺叶之内,食人肺系,故成瘵疾”这是医籍中首次具体描写“痨虫”形态及其致病病机的记载,后世也多以宋代为确立“痨虫”“瘵虫”说的时期。如宋代许叔微(1079~1154年)在《普济本事方》明确指出本病的病因为“肺虫”。如《诸虫飞尸鬼注》篇说:“肺虫居肺叶之内,蚀人肺系,故成瘵疾,咯血声嘶。”陈言(1121-1190)在《三因极一病证方论·痨瘵诸证》指出:“诸证虽日不同,其根多有虫。”即因直接接触本病患者,如问病吊丧、看护、骨肉亲属与患者朝夕相处,“痨虫”侵人人体而成病。
1971年,澳大利亚的华裔学者柳存仁教授在荷兰《通报》杂志上发表了一篇题为《十二世纪道士的结核病知识》,介绍了南宋初路时中编写的一本道教书籍《无上玄元三天玉堂大法》(约成书于1120-1158年),认为那时的道士已经认识到,“肺结核是由一种传染的‘虫’引起的说法,不仅在这些宗教著作中有,而且在当时的一些医学著作中也有”,“中国道教的道士们在这个特殊领域里所获得的知识,比起同时代的其它国家来说要早上几百年”。而且,道士们的描述比起同时代的中国医书的说明要丰富而详尽得多,特别是关于寄生虫的周期性生活,以及它们在人体内活动的描述。他甚至引用李约瑟和王林的研究成果,认为道士们完全有可能已经制作出显微镜,然后因“道不外传”“法不外传”的戒条使其湮没了。这显然是一种臆测,因为结核杆菌需要采用特殊的抗酸性染色才能在高倍显微镜下看到。当然,也有人认为肺吸虫虫体误认为是肺痨的病原体。不仅如此,道士们觉得既然是寄生虫,就可以用药物捕杀,药物无效时还建议针灸治疗,认为寄生虫隐藏在人体的某处,也就是 “穴”, 针灸可以把它们驱赶出来。
二、病原体发现过程
1882年,德国细菌学家科赫(Robert Koch,1843-1910)首次证明结核分枝杆菌是结核病的病原菌,它菌可侵犯全身各组织器官,但以肺部感染最多见。这一研究成果,使他获得了1905年诺贝尔生理学或医学奖。那么,科赫的工作与我国传统的“痨虫学说”有什么联系与区别?
其实,“痨虫学说”是一种天才的假说,加上实证的操作就可以升华为现代病原学理论,因为仅仅停留在猜测阶段是不够的。幸运的是,科赫的时代已经具备了完成这一工作的两个前提,一是实证研究的传统(这里主要指病理解剖),二是科学研究的手段(这里主要指显微镜、细菌培养、标本制作、染色技术等),剩下的就是科学家个人的努力了。
科赫的研究道路并不平坦。他最先在柏林各医院收集肺结核死者的病变组织,采用显微镜仔细观察,但在很长时间内都找不到病原体,是不是什么方面还做的不够?于是,他将肺结核病人的排泄物给动物进行接种,接种3~4周后再将动物杀死。这时能在动物肺内发现一些灰色结节,再把结节压碎,涂在盖玻片上进行检查,仍然看不到病原体。
反复试验的失败让他意识到结核菌可能是透明的,需要染色才能观察到。于是他便开始使用各种染料给标本染色,在试过了几十种染料后,科赫借助埃利希的抗酸染色法,重新对标本进行了染色。终于在第271次抗酸染色样品中,科赫发现了染上蓝色颜色、呈细棒状的细菌——结核杆菌,凶恶的疫魔终于现形。
下一步,要在培养基里培养出结核菌来,但多次培养均不生长。他不断改进和变更培养基的配制方法,再培养到5天、6天、9天还不生长;再改进,再实验,又改进,又实验,仍不见结果。在经过多少次的失败、改进和累计多少个日日夜夜的观察后,最终用血清培养基对结核杆菌进行培养,成功获得了人工培养出的结核杆菌。科赫的工作是巨量的,从完整的实验记录中可以看到,他一共研究了 98 例人体结核病、34 例动物结核病,接种了 496 头实验动物,取得了43份纯培养,并在 200头动物中进行菌毒试验。
通过自己的研究工作,科赫提出了发现病原体的“科赫氏法则”,这就是:每一例病例必须能发现该病的病原体,应用培养基能培养出该病原体的纯种,以培养出的纯种病原体注射于动物可以使动物产生同样的病患。这一法则,至今指导和引领着病原体的发现工作。
三、结核分枝杆菌的特性
肺结核的病原体属于分支杆菌,生长缓慢,在改良罗氏培养基上培养需4-6周才能繁殖成明显的菌落。涂片染色具有抗酸性,亦称抗酸杆菌。镜检为细小、稍弯的杆菌,对外界抵抗力较强,在阴湿处能生存5个月以上;但在烈日曝晒2小时,5%-12%来苏接触2-12小时,70%酒精接触2分钟,或煮沸1分钟,均能被杀灭。将痰吐在纸上直接烧掉是最简易的灭菌方法。
结核菌含有类脂质、蛋白质和多糖类。在人体内,类脂质能引起单核细胞、上皮样细胞和淋巴细胞浸润而形成结核结节;蛋白质可引起过敏反应,中性粒细胞和大单核细胞浸润;多糖类则引起某些免疫反应(如凝集反应)。结核菌分为人型、牛型及鼠型等种类。前两型(尤以人型,标准菌株H37RV)为人类结核病的主要病原菌。人型和牛型菌形态相似,对豚鼠皆有强致病力,但人型菌对家兔致病力远较牛型菌为弱。人型菌可产生大量烟酸,而牛型菌则烟酸试验阴性。牛型结核菌可经饮用未消毒的带菌牛乳引起肠道结核感染。
在病灶中,菌群常包括数种不同生长速度的结核菌。代谢旺盛不断繁殖的结核菌(A群)致病力强,传染性大,也易被抗结核药物所杀灭;在吞噬细胞内的酸性环境中受抑制的结核菌(B群)和偶尔繁殖菌(C群)只对少数药物敏感,可为日后复发的根源;休眠菌(D群)一般耐药,逐渐被吞噬细胞所消灭。
在繁殖过程中,结核菌由于染色体上基因突变出现极少量天然耐药菌(自然变异),单用一种药物可杀灭大量敏感菌,但天然耐药菌却不受影响;继续生长繁殖,最终菌群中便以耐药菌为主(敏感菌被药物淘汰),抗结核药物失效。另一种发生耐药性的机制是药物与结核菌接触后,有些菌发生诱导变异,逐渐能适应在含药环境中继续生存(继发耐药)。在固体培养基中每毫升含异烟肼(INH)1μg、链霉素(SM)10μg或利福平(RFP)50μg能生长的结核菌分别称为各该药的耐药菌。耐INH菌株对动物的致病力减弱。
病人以往未用过某药,但其痰菌对该药耐药,称为原始耐药菌感染。长期不合理用药,经淘汰或诱导机制出现耐药菌,称为继发耐药。复治病人中很多为继发耐药病例。近年来对多种药物耐药结核菌日渐增多,成为临床上很难治愈的病例。
临床上的阳性痰菌培养中约有5%为非结核分支杆菌。它们也是抗酸菌,广泛存在于自然环境中,当机体免疫受损时,可引起肺内和肺外感染,临床表现与结核病相似,但多数对抗结核药耐药。它们的生物特性与结核菌不完全相同,例如能在28℃生长,菌落较光滑,烟酸试验阴性,耐药触酶试验阳性,对豚鼠无致病力等。根据菌落产生色素的情况,非结核分支杆菌又可分为四群:见光产色菌(如堪萨斯分支菌)、暗产色菌(如瘰疠分支菌)、不产色菌(如鸟-胞内复合分支菌)和快速生长菌(如偶然分支菌)。第一群中某些菌对利福平、乙胺丁醇等尚敏感,疗效稍好。
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