结核分枝杆菌是一种抗酸阳性杆菌,其细胞壁富含分枝菌酸,使其对常规染色方法具有抵抗性。传统的抗酸染色和培养技术曾是结核病诊断的金标准,但存在灵敏度低、耗时长等局限性。近年来,分子生物学技术的快速发展为结核病的快速诊断、耐药性检测及流行病学调查提供了新的工具。
1.传统检测方法
(1)抗酸染色(Ziehl-Neelsen染色)
抗酸染色是结核病诊断最经典的方法之一,其原理是利用结核分枝杆菌细胞壁中的分枝菌酸抵抗酸性脱色,从而在显微镜下呈现红色杆菌。
①优点:操作简便、成本低,适用于资源有限地区。特异性较高(>90%),阳性结果可初步确诊结核感染。②局限性:灵敏度低(约40-60%),尤其在低菌量样本(如儿童结核、肺外结核)中易漏诊。无法区分活菌与死菌,也不能进行药敏试验。
(2)荧光染色(金胺O染色)
荧光染色通过荧光染料(如金胺O)标记抗酸杆菌,在荧光显微镜下观察,灵敏度较Ziehl-Neelsen染色提高10-20%。
①优点:检测速度快,适合大规模筛查。灵敏度更高,尤其适用于低菌量样本。②局限性:需要荧光显微镜,设备成本较高。仍无法区分MTB与非结核分枝杆菌(NTM)。
(3)结核分枝杆菌培养
培养法是结核病诊断的“金标准”,包括固体培养和液体培养。
①优点:灵敏度高(80-90%),可检测低至10-100个菌/mL的样本。可进行药敏试验,指导临床治疗。②局限性:耗时长(固体培养需4-8周,液体培养需1-3周)。对实验室生物安全要求高(需BSL-3实验室)。
2.免疫学检测方法:γ-干扰素释放试验(IGRA)
IGRA(如QuantiFERON-TB Gold、
T-SPOT.TB)通过检测患者血液中结核特异性抗原(ESAT-6、CFP-10)刺激后释放的γ-干扰素,判断是否感染结核分枝杆菌。
(1)技术特点:不受卡介苗(BCG)接种影响,特异性高(>90%)。适用于潜伏性结核感染(LTBI)筛查。
(2)局限性:无法区分活动性结核和潜伏感染。成本较高,不适合大规模筛查。
(3)适用场景:结核病高危人群(如HIV感染者、免疫抑制患者)的筛查。活动性结核的辅助诊断。
3.分子生物学技术:快速、精准的检测革命
(1)实时荧光定量PCR(如Xpert MTB/RIF)
Xpert MTB/RIF是一种全自动核酸扩增检测(NAAT)技术,可在2小时内同时检测结核分枝杆菌和利福平耐药性(rpoB基因突变)。
①技术优势:灵敏度高(>85%),尤其对涂阴肺结核和肺外结核(如结核性脑膜炎)有较高检出率。快速报告耐药结果,指导临床用药。②局限性:设备成本高,需稳定的电力供应。对某些罕见耐药突变可能漏检。③适用场景:疑似结核病的快速初诊。耐药结核的早期筛查。
(2)环介导等温扩增(LAMP)
LAMP技术可在恒温条件下扩增结核分枝杆菌DNA,适合基层实验室。
①技术特点:操作简单,无需复杂设备。灵敏度接近PCR,但成本更低。②局限性:无法检测耐药基因。易受污染影响,需严格质量控制。③适用场景:资源有限地区的结核病快速诊断。
(3)宏基因组测序(mNGS)
mNGS可对临床样本中的全部微生物核酸进行测序,适用于疑难结核病或混合感染的诊断。
①技术优势:无需预先假设病原体,可检测罕见分枝杆菌。可同时分析耐药基因。②局限性:成本高,数据分析复杂。可能检出定植菌,需结合临床判断。③适用场景:传统方法阴性的疑难病例。免疫抑制患者的机会性感染诊断。
4.结核分枝杆菌检测的选择策略
不同检测方法各有优劣,实验室应根据临床需求、资源条件和成本效益合理选择:①疑似结核病初筛。首选:抗酸染色(快速、低成本)。有条件时:Xpert MTB/RIF(提高检出率)。②确诊及耐药检测。培养+药敏试验(金标准)。Xpert MTB/RIF Ultra(快速耐药筛查)。③肺外结核或涂阴结核。分子检测(如Xpert、mNGS)提高灵敏度。④潜伏感染筛查。IGRA(不受BCG影响)。
总之,结核分枝杆菌的检测已从传统的抗酸染色、培养法发展到分子时代,不同技术各有适用场景。实验室应结合准确性、速度、成本等因素,制定合理的检测策略,为结核病的精准防控提供支持。

