第二章　脊柱结核

目前，全球共约3千万人感染结核分枝杆菌。随着社会经济的发展和抗结核药物的广泛应用，结核病有从地球根除的可能。但是，随着耐药菌及AIDS等其他疾病的流行，这种希望很快便破灭了。在世界上某些地方，结核又开始重新流行。

骨关节结核是结核分枝杆菌感染引起的慢性炎症，是最常见、最多发的肺外结核。临床所见骨关节结核主要来源于肺部原发感染。由于潜伏期长，发病时难以发现，早期诊断困难，得不到及时治疗，并且病情复杂、难以治愈，治愈后多有后遗症。有10%的截瘫病例不能康复。

骨关节结核是结核病全身感染的局部表现，临床表现的仅是显性疾病的病情，实际上患者体内还存在潜伏的病灶。因此，骨关节结核在社会人群中的流行情况一直是值得关注的问题。有关骨关节结核的流行病学资料较少，特别是专题调查。国内外学者多借助于肺结核与肺外结核的疫情来评价、估测骨关节结核疫情及其严重性。

在西方，公元1000年前，结核分枝杆菌的传染性和临床特征即被人们所认识。骨关节结核的病理学证据也在史前文明中有所记载。希波克拉底被认为是第一个描述脊柱结核。Pott在1779年首先描述了脊柱结核伴截瘫，“这种双下肢的截瘫通常伴随脊柱角状畸形”。

1982年，世界卫生组织估计全球活动性结核病患者为1500万左右，其中骨关节结核病患者约占5%～10%。目前，全球范围内的结核病患者已经增加到3000万左右。在发展中国家，肺外结核发病率约为94/10万，骨关节结核占19%。

结核病患者的增多同AIDS流行密切相关。WHO流行病资料显示，HIV感染人群容易感染结核病，在HIV感染过程中的任何阶段均可发生结核分枝杆菌感染。而且随着AIDS病程进展，免疫功能逐渐恶化，感染结核病的几率明显增加。在非洲撒哈拉地区的结核病患者中，70%是双重感染。1996年，Jellis报道南非HIV流行区，脊柱结核症状不典型，诊断更加困难，多合并继发感染，病死率高。我国2005年流行病学统计结果显示，AIDS患者约有65万，同时感染结核与HIV的人数不详。

在我国，结核发病率较高。根据1979年全国第一次结核病流行病学调查结果，活动性肺结核发病率为717/10万，全国范围内约有活动性肺结核患者700万人，其中，骨关节结核病约占3%～5%，约21万～35万人。2000年第四次流行病学调查时，活动性肺结核患者降至500万，骨关节结核患者为20万左右。

随着卡介苗的应用和抗结核药物的推广，结核病的发病率逐年下降，但是肺外结核，尤其是骨关节结核，比肺结核发病率下降得慢，因此，骨关节结核在全部结核病中所占比重有所上升，在肺外结核中所占比重居首位。

脊柱结核约占全部结核病患者的1%，全球估计脊柱结核人数超过200万，近年来，脊柱结核多发生于青壮年。在经济发达地区，脊柱结核发病率随年龄增长而增加，在不发达地区，则多见于儿童。脊柱结核多发于身体负重较大的腰椎、下胸椎。根据北京结核病研究所的研究，1956～2004年共收治骨关节结核6140例，其中脊柱结核最多，共4555例，占74.19%。在胸椎中，下胸椎发病率较上胸椎高。

在古代，我国将结核称为痨病，古罗马将其称为消耗性肺病。直到1781年，法国医生John Laennec应用显微镜发现了其基本病理构造：结核结节，并由此将其命名为结核病。1882年，Robert Koch发现了结核分枝杆菌，并验证了其是导致结核病的病原菌。卡介苗也由此产生。

结核分枝杆菌属厚壁菌门，裂殖菌纲，放线菌目，分枝杆菌科，分枝杆菌属。结核分枝杆菌的形态是细长稍弯曲或直的杆菌，呈分枝生长，两端钝圆，无荚膜，无芽胞，无动力。染色时需加入苯酚等媒介，经加温才能着色。因此，此类细菌为抗酸杆菌。

结核分枝杆菌为需氧菌，适宜生长的温度是37℃，其生长缓慢，需要数周才能在固体培养基长成菌落。但是，结核分枝杆菌对“有害物质”的抵抗力大于大多数细菌。

索状生长是结核分枝杆菌的形态学特征，这是因为索状因子糖脂，其化学本质是双分枝菌酸海藻糖。也有其他不典型的形态，如丝状、棒状、短链状、球状、颗粒状等。其中，颗粒状菌体在营养环境中可重新发育生长为杆菌。

Mitchson根据结核分枝杆菌所处的代谢状态，将其分为四种菌群。A菌群是细菌正处于发育的生长旺盛期的菌群，也包括持续缓慢生长的细菌。此菌群存在于浸润性病灶、液化空洞、血行播散的病变中； B菌群大多数处于休眠状态，代谢活动缓慢，基本上处于静止状态； C菌群是一群代谢活动极为缓慢的细菌，如由吞噬细胞释放的菌群，干酪病灶内、空洞壁酸性环境中和淋巴结内的菌群； D菌群完全处于休眠状态，基本无代谢活性。

抗结核药物的作用同结核分枝杆菌群的分布有相关性。异烟肼、利福平和链霉素对A菌群有很强的杀菌作用，而对于B菌群，利福平杀菌作用更强；酸性环境中，吡嗪酰胺对C菌群有更好的杀菌作用；而对于D菌群，主要依靠机体的免疫作用。这为制订不同的化疗方案提供了依据。

但是，同其他细菌一样，结核分枝杆菌也会产生耐药性。这主要是基因突变导致。据报道，结核分枝杆菌的耐药性突变率为10 ^-5～10 ^-10。在一个菌群中，耐药个体以一定的几率出现，经过抗结核药物的选择，耐药菌比例逐渐增加，成为优势菌群。

在结核分枝杆菌产生耐药性后，也会发生形态学和生物化学上的改变。在产生链霉素耐药性后，菌体伸长，一端膨大，菌体颗粒数增多，呈串珠状，抗酸性减弱。而在产生异烟肼耐药后，出现菌体缩短，颗粒数增多，过氧化氢酶、耐热酶活性丧失，硝酸还原酶消失。而且，耐药菌株的毒力明显下降。

结核分枝杆菌的病原学诊断是确定结核病诊断和治疗方案的金标准。但是，结核分枝杆菌的特殊性决定了常规细菌学检查方法不适用，敏感度低。目前，结核分枝杆菌的病原学检查共有3个步骤，临床标本的获取、培养分离结核分枝杆菌、药敏试验。

痰结核分枝杆菌培养法曾是鉴定结核分枝杆菌的可靠方法。最常用的方法为L-J法，因为结核分枝杆菌生长缓慢，需要6～10周的培养时间。因此，这种传统培养方法有明显的缺点：时间长、敏感性低、特异性差，需要结合药敏试验和分枝杆菌菌种鉴定，才可确定是否为结核分枝杆菌。

20世纪70年代以来，出现了一种新的结核分枝杆菌快速培养系统：放射性BACTEC460TB系统。其可以明显缩短分枝杆菌培养时间，从常规培养的8周缩短到3～14天，具有操作简便、自动化强、灵敏度高等优点。但是由于其放射性及花费较高，目前已经被逐渐淘汰。自动化BACTEC分枝杆菌生长诱导试管960TB系统是目前从临床标本中分离、鉴别结核分枝杆菌最先进的方法。

在发达国家和地区，结核分枝杆菌的分子生物学诊断技术已经替代了耗时长、敏感性低的常规细菌学方法，这些分子生物学方法包括DNA探针、实时定量PCR和DNA微列阵。

PCR技术对于早期诊断具有重要意义，其包括了结核分枝杆菌抗原、重复序列以及rRNA编码基因的扩增。Rocher Diagnostics和AMTD GenProbe是最常用的PCR系统。结核分枝杆菌可以应用PNBA经过MGIT实验来鉴别。PNBA可以抑制结核分枝杆菌的生长，同时允许其他分枝杆菌缓慢生长或者对其生长无影响。其他的鉴别方法包括分子探针等，这种方法对于不发达地区来说非常昂贵。

PCR扩增结核分枝杆菌阳性同涂片染色阳性的诊断价值相当，或者更高。其可以证实、鉴别涂片的阳性结果，对阴性结果有警示作用。据报道，外周血结核分枝杆菌PCR实验阳性率为43.75%～95%。但是定性PCR不能判定结核分枝杆菌的生存状态，而定量PCR技术能对靶细胞基因的数量进行检测，尤其对mRNA的水平定量，可以在体内对细胞活性进行评估。因此，特异性强的DNA探针同敏感性高的实时定量PCR结合成为结核分枝杆菌分离和鉴别的最佳途径。