第五章　病理学概述

结核病是结核杆菌感染后引起的一种慢性感染性疾病，致病菌主要为结核分枝杆菌（M.tuberculosis），其次为牛分枝杆菌（M.bovis）。肺为最常见的原发感染部位，可播散至全身各个器官。典型的病变特征为慢性肉芽肿性炎伴不同程度的坏死（图5-1）。

一、致病机制

结核杆菌是一种胞内菌，其细胞壁是由多糖、磷脂和蛋白质等组成，其中约60%为脂质，包括含有抗酸染色特性的分枝菌酸。

结核杆菌经呼吸道到达肺泡内，由肺泡巨噬细胞吞噬而造成感染。在巨噬细胞内，结核菌能够阻止包裹结核菌的吞噬泡与溶酶体的融合，反而与其他内噬体融合而获得营养，实现结核杆菌的细胞内繁殖。胞内的生存状态同样也保护了结核杆菌免受活化巨噬细胞及抗结核杆菌抗体的攻击。这一特性造成结核杆菌在人体内可能不能被完全清除，目前对于结核菌细胞内生存的具体机制尚未完全阐明。

结核杆菌感染后，其细胞壁中的蛋白质是重要的抗原物质，激活宿主的细胞免疫，是Ⅳ型变态反应和结核病灶产生的基础。结核杆菌在细胞内增殖时，巨噬细胞可以破坏部分细菌，完成抗原提呈，分别激活CD4⁺ T细胞和CD8⁺的细胞毒性T细胞。细胞毒性T细胞可以溶解感染有结核杆菌的巨噬细胞，释放出细胞内的结核菌。同时T细胞释放γ-干扰素，活化未感染的巨噬细胞，而被活化的巨噬细胞则可以吞噬并杀死结核杆菌。机体完成这一免疫过程通常需要3～6周的时间。

结核杆菌被吞噬后，循环中巨噬细胞及淋巴细胞将被吸引至感染灶，巨噬细胞进驻组织内后则称为组织细胞，形成结核病灶中的上皮样细胞，也可以形成特征性的多核巨细胞（朗格汉斯巨细胞，langhans giant cell）（图5-2），限制结核菌的进一步播散。结核菌的清除与病灶的大小相关，通常在较小的病灶内（＜3mm），活化的巨噬细胞可以完全清除感染的结核杆菌；而在较大的病灶或由纤维组织包裹的干酪样坏死灶内，巨噬细胞的杀菌作用无法完全发挥。在这些病灶内细菌可以长期存活，成为疾病复燃的基础。在感染初期，结核杆菌可以播散至周围淋巴结，甚至沿血液播散至肺外器官，如骨髓、肝、脾、肾、中枢神经系统等。

在感染少量结核杆菌后3～6周，机体的细胞免疫被完全激活，结核杆菌的细胞内繁殖将被终止，结核杆菌被杀灭，大部分患者病灶吸收或稳定钙化，达到临床治愈。大约有5%的感染者未能完全消灭结核杆菌，在感染后2年内发展为活动性结核病，另有5%～10%的感染者则可能在晚年发病。

二、基本病变

结核病是结核杆菌感染后引起的慢性特异性炎症。它可以分为渗出性炎症、增生性炎症、坏死性炎症及疾病愈后相关的纤维化和钙化。结核病的组织形态学改变取决于机体对于结核杆菌的免疫应答结果。

结核病特征性组织形态学改变为肉芽肿形成，可伴有坏死。结核病灶内可以伴有不同程度的中性粒细胞或嗜酸性粒细胞的浸润，但通常不显著。干酪样坏死是一种肉眼所见的结核病灶形态，因结核菌含有大量脂质，使坏死组织呈淡黄色，形似干乳酪而得名。结核病的主要的病变有以下几种类型。

1.渗出（effusion）病变　常出现在结核性炎症的初期和浆膜组织表面，发生迅速，吸收快。当机体免疫力低下、菌量多、毒力强或变态反应较强时，表现为浆液性或浆液纤维素性炎。病灶内可见中性粒细胞浸润，肉芽肿不显著、境界不清或无肉芽肿形成（图5-3）。在渗出液和巨噬细胞内可查及结核杆菌。此类病变好发于各浆膜、黏膜、滑膜和脑膜等处，也可发生在肺等其他部位结核杆菌感染的初期。经过治疗，渗出性病变多数完全吸收不留痕迹。结核杆菌可随渗出液播散、转移，在其他部位形成增生、坏死性病变。

2.增生（hyperplasia）病变　是最为常见的结核病病理表现，也是“结核”一词的由来，发生缓慢，吸收较慢。当感染菌量较少，毒力较低或机体免疫功能较强时，形成具有诊断特征的结核性肉芽肿。根据不同细胞成分及其分布，结核性肉芽肿在结构上可分成三层：内核为聚集成团的上皮样细胞，伴或不伴多核巨细胞，中心可有坏死和结核杆菌；第二层为淋巴细胞带，围绕在上皮样细胞团周围；最外层为数量不等的纤维组织和成纤维细胞。病变早期，浸润的淋巴细胞较多，形成明显的淋巴细胞带；而随着病变时间的延长，肉芽肿逐渐成熟，病灶内淋巴细胞数量减少，周围纤维组织增多，病灶内可见少量浆细胞浸润。结核结节一般指镜下所见的微小结节，当多数结核结节聚合在一起时，也会形成肉眼可见的结核结节。

肉芽肿的形成与机体的免疫状态相关。在免疫功能正常状态下，可形成境界清楚的肉芽肿病灶，多核巨细胞较常见；而免疫力低下时肉芽肿境界不清，仅存在上皮样细胞的聚集，缺乏多核巨细胞，甚至不能形成肉芽肿。肉芽肿的形成还与组织结构相关，在致密纤维结缔组织内，如脊柱周围组织、关节滑膜等处，较少形成肉芽肿。

3.坏死（necrosis）病变　是许多结核病的病理表现，以干酪样坏死为典型改变，发生较慢，消失更慢。在结核杆菌数量多、毒力强的情况下，诱发机体强烈的特异性反应，进而对病变组织和结核杆菌同步破坏和杀灭，产生坏死病灶（图5-4）。其中液化性坏死病灶内可见细胞碎片及中性粒细胞。结核病发生初期，坏死病灶少见；病变晚期或机体再次感染结核杆菌时，随着机体特异性免疫反应的增强，坏死病变逐渐增多。坏死病变中大都含有结核杆菌，被纤维组织包裹的干酪样坏死灶不易发生自溶、排出，也不易被吸收，而是通过逐渐钙化而愈合。当机体免疫力低下时，病灶发生软化和液化，纤维组织被突破。随着坏死组织液化，结核杆菌大量繁殖，将进一步促进液化。液化一方面可促进坏死物的排出，有利于病灶的清除，同时也是结核菌播散和传播的重要途径，造成结核病的恶化和进展。在肺外结核病中常见寒性脓肿如淋巴结核、骨关节结核等。

渗出、增生和坏死三种病变类型在同一病灶内常常同时存在，但以其中一种为主，在一定的条件下也可以转化。例如，渗出性病变经适当治疗后液体吸收，但结核杆菌可以播散至附近，在机体免疫细胞作用下形成增生性病灶的结核结节；在机体免疫力下降或结核杆菌毒力很强时，一些增生性的结核结节中结核杆菌不断增殖，结节各层的免疫细胞坏死，结节被破坏，随之可转变为坏死性病变。这种结核杆菌的播散，导致新旧不同的病灶同时存在的现象，是结核病形态学改变的最常见表现，是所有结核病的形态学特征。

三、无反应性结核病

当前，各种情况导致免疫功能受到抑制的患者增多。由于免疫功能低下，导致部分患者更易感染结核杆菌的同时，其病理改变的形态学表现亦越发不典型，遂产生了一种特殊类型的罕见结核病——无反应性结核病（no-reactve TB），也即机体对结核菌的反应丧失的状况，也有人称其为结核性败血症。

临床上，除中枢神经系统（也可以侵犯）外，病灶呈明显的全身播散，受累器官破坏严重，病情进展迅速，大量排菌，发生多脏器甚至皮肤的广泛寒性脓肿。PPD和IGRA反应呈阴性。该类病变的组织学特征是缺乏增生甚至无干酪样坏死病变，而代之以广泛的渗出、液化。病灶被大量结核杆菌充斥呈毛毡样，有脓细胞及散在的中性粒细胞、单核细胞及淋巴细胞等效应细胞，无结核结节。T细胞功能障碍可能是根本原因，因肝、肺、髓常受累。

此种结核病一般是由尸检发现，也只有病理诊断。表现为高死亡率且抗结核治疗无效，即便使用免疫调节药也均告无效。

四、病灶转化

结核病灶的发展和转归取决于机体免疫应答和结核杆菌之间的平衡关系。当机体免疫反应增强时，结核杆菌逐渐被控制和消灭，结核病转向痊愈，反之则转向恶化。

1.好转痊愈　主要表现为病变的逐渐吸收、消散，或病变逐渐硬化如纤维化和钙化等。此时的病灶处于临床好转期或稳定期，达到临床治愈。

（1）吸收消散：为渗出性病变的愈合方式。渗出物逐渐减少或吸收，病灶逐渐缩小或吸收消散。较小的干酪样坏死灶和增生性病变如治疗得当也可吸收。

（2）硬化：增生性结核结节转向痊愈时，其中的类上皮细胞逐渐萎缩，增生的纤维母细胞长入结核结节形成纤维组织，使结节纤维化（图5-5）。未被完全吸收的渗出性病变也可通过机化而发生纤维化。小的干酪样坏死灶（1～2mm）可完全纤维化；较大者难以完全纤维化而由坏死灶周围的纤维组织增生，包裹干酪样坏死物，逐渐钙化。纤维化的病灶内一般已无结核杆菌存活，可以称之为完全愈复。而被纤维化、钙化包裹的干酪样坏死灶中仍可有少量活菌存活，病变相对静止，表现为临床痊愈。随时间的延长，病变硬化越发明显，其中的细菌也可以逐渐死亡。如硬化不彻底，当机体免疫力降低时，存留活菌可以再次繁殖，结核病再次活动。

2.恶化　主要表现为病灶的扩大和溶解，所有临床进展期的结核病均处于这种状态。

（1）病灶扩大：病灶内结核杆菌由于未被抑制和杀灭而不断繁殖，病灶不断进展。此时，主病灶周围出现渗出性病变或播散灶，其范围和面积不断扩大，病灶局部发生坏死。坏死区也随主病变的扩大而增大。坏死可以是干酪样坏死，也可以是液化性坏死，以后者更常见。病灶表现为慢性肉芽肿性炎伴急性炎及坏死，也可以伴有肉芽组织。

（2）溶解播散：特指干酪样坏死物的溶解液化。当干酪样坏死物溶解或液化后，细菌可随病变经体内自然管道（如支气管、输尿管、筋膜间隙等）排出体外，也可播散至与之相连通的其他组织、器官，从而引发新的病灶。如肺结核空洞内的坏死物通过支气管可向其他肺组织播散形成新病灶；脊柱结核的干酪样坏死物液化后可在脊柱病灶周围甚至沿腰大肌筋膜等向远处流动形成髂窝或腰大肌脓肿。此外，结核杆菌还可随淋巴管向淋巴结播散，甚至经血液播散至全身，在各器官内形成结核病灶。

五、鉴别诊断

在临床工作中，肺结核病的诊断可以通过PPD试验、痰抗酸染色、结核相关抗体的检查、TB-IGRA以及影像学等辅助检查进行。抗酸染色是检查结核杆菌的传统方法，但阳性率仅为30%左右，且因其他抗酸菌的存在，并不能完全肯定结核病的诊断；PPD试验、TB-IGRA结果要结合临床分析，影像学检查也非结核病诊断的金标准。病理组织学检查具有重要的诊断价值。慢性肉芽肿性炎，特别是伴有坏死的慢性肉芽肿性炎是结核病最具特征性的组织病理学改变，但不具有特异性。

目前分子生物学手段的应用可以在基因水平区分结核杆菌及非结核分枝杆菌，为结核病提供了很好的诊断依据。抗酸染色及分子病理检查的联合应用，结核病诊断率可达40%左右。

（1）肺癌：肿瘤组织特别是病灶直径较大的肿瘤组织常伴有大量坏死，其周围组织可伴有炎症反应性病变，在活检病例中易与结核坏死相混淆，因此取材尽可能全面。结核病的干酪样坏死是结核病变中较特异性的病变，而且坏死组织中更易发现结核杆菌，分子病理学检查可以提供依据有助于鉴别。由于肿瘤患者处于免疫力低下的状态，结核病可能作为肿瘤的一种伴发疾病同时存在。因此，临床医师的活检取材中必须要包含病变中的非坏死组织。在单纯坏死物中，尽管病理报告检出抗酸杆菌，仍应结合临床进一步除外肿瘤。

（2）Wegener肉芽肿：又称韦格纳肉芽肿，是一种坏死性肉芽肿性血管炎，与结核病最重要的区别在于显著的血管炎病变。患者血清呈有抗中性粒细胞抗体阳性。该病病变主要累及小动脉、静脉及毛细血管，偶尔累及大动脉，其病理学主要表现为血管壁的急性炎症及坏死性肉芽肿，主要侵犯鼻黏膜﹑上呼吸道﹑肺和肾。

（3）非特异性肺炎：机体免疫力低下的患者患结核病时，病灶仅表现为急性渗出性炎症，极端病例甚至无炎症表现，这种组织病理学不典型的病例极易漏诊，易与非特异性肺炎相混淆；但这类患者抗酸染色常阳性。

（4）组织细胞坏死性淋巴结炎：又称Kikuchi淋巴结病是一种病因不明的伴有组织细胞增生的淋巴结坏死性疾病。随着疾病的进展可造成大片的组织坏死，伴有多量组织细胞的增生，其组织形态学改变与以坏死为主的淋巴结结核相似。抗酸杆菌阳性或TB-DNA阳性是鉴别诊断最重要依据。

（5）淋巴瘤：经典霍奇金淋巴瘤可发生在淋巴结内，亦可发生在淋巴结外，其中部分混合细胞型经典霍奇金淋巴瘤其背景成分可伴有多量增生的组织细胞并多核巨细胞形成，在病理诊断过程中极易与结核病相混淆。偶有经典霍奇金淋巴瘤累及支气管，造成支气管黏膜粗糙，显微镜下主要以慢性炎细胞浸润为主，散在少量霍奇金样细胞，极易与炎症性病变相混淆。在临床表现上，霍奇金淋巴瘤患者常伴有颈部或其他部位淋巴结肿大，具有一定的提示作用。另外非霍奇金淋巴瘤也可发生低热等表现，可以累及肺组织，需要与肺结核相鉴别。

（6）间叶源性肿瘤：部分结核病患者的组织学改变中缺乏肉芽肿，可见大量纤维母细胞增生及各种炎细胞浸润，部分细胞可表现一定的异型性，核分裂象可见；由于病灶中存在抗结核菌的免疫反应，部分活化的免疫细胞可具有显著的核仁，易误诊为低级别间叶源性肿瘤。部分结核病患者特别是关节周围的致密纤维结缔组织发生病变时，肉芽肿形成可不典型，上皮样细胞弥漫排列，边界不清，可伴有细胞的轻度不典型性，核分裂象可见，极易与间叶源性肿瘤混淆。除了结核杆菌病原学检查外，临床病史及影像学检查对鉴别诊断有重要意义。

（7）结节病：结节病是一种病因不明的慢性肉芽肿性炎，可广泛累及全身各个系统，病理学改变以非坏死性肉芽肿性炎为特征，部分病例肉芽肿中央可伴有纤维素样物质；肉芽肿周围淋巴组织呈反应性增生状态，可见有不等量的活化淋巴细胞；与增殖型结核难以区分。结核病灶中AFB和（或）TB-DNA阳性，是最重要的鉴别依据。部分结节病患者血液中血管紧张素酶升高，具有一定的鉴别诊断价值。

六、特殊检查

结核病的特殊检查是针对病灶中结核分枝杆菌进行的专项检查，其中以AFB最为经典，以其操作的简便易行而广泛应用于临床。

免疫组织化学染色是以结核杆菌特异性蛋白为检测靶点的一种检测方法，染色成功与否取决于结核杆菌抗体的特异性；不同克隆的抗体之间，免疫组化染色的效果差异可能很大，也由于其显著的抗体依赖性，临床应用并不广泛。

另外，目前应用分子病理学的检测方法，从基因水平鉴定结核杆菌准确、快捷；但对于实验室及操作人员的要求相对较高。我们仅对抗酸染色和结核杆菌特异性PCR进行较为详细的介绍。

（一）抗酸染色

抗酸染色是病理学中检查结核杆菌的传统方法。结核杆菌细胞壁的特殊性使其被酒石酸染色后不易洗脱，从而具有抗酸染色阳性的特性。结核杆菌抗酸染色呈现鲜艳的玫红色，呈弯曲的杆状；由于结核杆菌细胞壁对酒石酸染料吸收和不均性，部分结核杆菌在抗酸染色后呈串珠状改变。

以抗酸染色查结核分枝杆菌存在局限性。首先，阳性率低，特别当菌量少、坏死不明显的病灶中；其次，抗酸染色阳性并不能直接确定为结核杆菌抗酸染色阳性是所有分枝杆菌属细菌的特性，还有部分非分枝杆菌抗酸染色呈阳性，如诺卡菌（Nocardia）、红球菌（Rhodococcus）以及束村菌（Tsukamurella）；这些菌在染色强度上弱于分枝杆菌，在形态学上无法区分。

（二）结核杆菌特异性PCR检测

1. TB-DNA检测　以结核杆菌DNA为检测物，从而明确是否存在结核杆菌，敏感性及特异性均较抗酸染色显著提高。其局限性在首于无法区分结核菌是否活动；其次，由于在PCR扩增过程中DNA片段呈指数级增长，在PCR检测的各阶段必须严格控制DNA片段污染，特别是在DNA抽提过程中，以免发生假阳性。

2. TB-RNA检测　以结核杆菌RNA为检测目标，特异性及敏感性与结核杆菌DNA相近，其优势在于结果阳性反应结核杆菌为活菌；其局限性是RNA稳定性差，易于降解，由于RNA酶广泛存在，在RNA抽提过程中质量控制要求更高，操作更复杂。

【思考题】

1.结核病的病理改变有哪几种类型？哪种是主要类型？

2.结核病的病理类型与疾病的发生发展及治疗有何联系？

（梁玉梅）