结核分枝杆菌概论
结核分枝杆菌
结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)，
简称结核杆菌，首次由德国科学家Robert Koch于 1882年由肺结核病人的痰液中分离得到，并被证实为结 核病的病原菌核杆菌在分类上隶属于放线菌目、分支杆 菌科、分支杆菌属，是种不能运动、不产芽孢、专性需 氧的短小杆菌。菌体-般细长、略弯曲，端极钝圆，多呈 单个或分枝状排列，大小约1-4×0.4μm。
革兰氏染色呈阳性；Ziehl -neelsen抗酸染色呈红色 ，非抗酸性细菌则呈蓝色。结核杆菌的抗酸性主要取决 于其胞壁内所含的分枝菌酸残基，亦和其胞壁固有层的 完整性有关。
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02 治疗性结核病疫苗的种类 2.1 活载体疫苗 2.2 亚单位疫苗 2.3 DNA疫苗 2.4 全菌灭活疫苗 2.5 其他疫苗 03 结核病治疗性疫苗的研究现状 04 结核病治疗性疫苗的展望
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04 展望
结核疫苗快速发展，并能对致病性结核杆菌产 生保护性免疫应答，为TB的防治带来了希望。然而， 迄今还没有一个重组疫苗能达到BCG的免疫水平。 其原因在于，重组疫苗虽可激活免疫系统，但不能 引起长期特异性的细胞免疫记忆，所以开发一种与B CG协同的、可产生长效免疫应答的疫苗十分重要。 初免-加强免疫策略的出现，有效联合了BCG与新型 结核疫苗，为预防结核、诱导机体产生长期免疫保 护作用提供了可能。
等
MTB肝素结合血凝
素
DNA疫苗
HG85 A/B
临床前 中国人民解放军军事 嵌合 DNA疫苗 A 医学科学院（吴雪琼） g85A/Ag85B 等
9章结核杆菌
（三）免疫学检测
血清学试验（ELISA） 结核菌素试验
结核菌素试验（OT试验）
原理：是应用结核菌素进行皮肤试验来 检测受试者对结核分枝杆菌是否有迟发 型超敏反应的一种试验。
目的：可判定受试者是否受过结核分枝 杆菌感染及机体是否存在对结核分枝杆 菌的细胞免疫。菌素试剂：纯蛋白衍生物（purified protein derivative，PPD） 旧结核菌素（old tuberculin,OT） 试验方法：常规试验取 PPD 5 U于前臂内 侧作皮内注射，48～72h观察结果。 结果判断：若局部出现红肿硬结，直径大 于5mm者为阳性反应，大于15mm为强阳 性。阴性者则表明机体无结核分枝杆菌感 染。
的罗氏培养基作分离培养。 最适生长温度37℃，pH6.5～6.8为宜 生长缓慢
菌落表面干燥呈颗粒状，不透明，乳白
色或淡黄色，呈菜花状
培养特性
生长缓 慢，乳白色 或米黄色菜 花状菌落
（三）抵抗力（两耐、三敏感）
耐干燥、耐酸碱
对湿热敏感 ；对 70％～ 75％的酒精
敏感 ；对链霉素、异烟肼、利福平、
抗酸染色（Ziehl－Neelsen）的步骤：
5%石 炭酸复 红初染
加热
5min
3%盐酸酒 精脱色
1min
碱性美兰 复染
1min
镜检
原理：其抗酸性与其细胞壁脂质成分有 关，特别是其中的分枝菌酸能与碱性复 红结合成牢固的复红—分枝菌酸复合物，
因此盐酸酒精不易将其脱色。
（二）培养特性
专性需氧，营养要求高，常用营养丰富
集菌：如果标本菌含量少，可先集菌以 提高检测的阳性率。
直接涂片镜检 ：直接染色涂片或集菌后 涂片，抗酸染色，镜检。
医学微生物学：结核分枝杆菌
结核病
tuberculosisTB
肺部感染
原发感染 原发后感染
肺外感染 ➢传播途径 • 呼吸道 • 消化道 • 皮肤损伤部位等
进入肺泡
肺泡巨噬细胞
炎症-原发灶
淋巴管（炎）肺门淋巴 结肿大
原发综合征
外源性或内源性 原发后感染
90%以上 钙化自愈
肺结核典型临床症状 发热、乏力、咳痰、 咳血、胸水、腹水
第二节 麻风分枝杆菌
（Mycobacteriu leprae）
生物学性状
形态染色：与结核分枝杆菌相似 培养特性：典型胞内菌，不能人工培养 动物模型：犰狳（qiuyu） 抵抗力：较强，耐干燥、耐低温 传播途径：呼吸道和密切接触 潜伏期：数年~数十年
致病性与免疫性
麻风分 枝杆菌 侵入
隐性感 感染 染多见 排出 发病（神经和皮肤）
磷脂 分枝菌酸 蜡质D 硫酸脑苷脂 硫酸多酰基化海藻糖
多糖
局部病灶细胞浸润
所致疾病
结核病（tuberculosis，TB） ➢ 传播途径：呼吸道、消化道、皮肤损伤部位等 ➢ 基本病变：结核结节
• 结核（tubercle）源自 拉丁文tuberculum，意 为“小的肿胀”
• 干酪样坏死
所致疾病
荚膜
粘附,入侵 抗吞噬
蛋白质
迟发型超敏反应 结核结节的形成
脂质：60%
磷脂 分枝菌酸 蜡质D 硫酸脑苷脂 硫酸多酰基化海藻糖
多糖
局部病灶细胞浸润
脂质
➢分枝菌酸 与抗酸性有关 索状因子=分枝菌酸+海藻 糖 • 破坏线粒体膜及酶类 • 抑制白细胞游走 • 引起慢性肉芽肿 ➢蜡 质 D= 分 枝 菌 酸 + 肽 糖 脂 • 佐剂作用 • 引起迟发型超敏反应
细菌学---结核分枝杆菌
结核分枝杆菌一.概述结核分枝杆菌（M. tuberculosis）简称为结核杆菌（tubercle bacilli）。
早在1882年，德国细菌学家郭霍（Robert Koch，1843-1910）就已证明结核分枝杆菌是结核病的病原菌。
本菌可侵犯全身各组织器官，但以肺部感染最多见。
随着抗结核药物的不断发展和卫生生活状况的改善，结核的发病率和死亡率曾一度大幅下降。
20世纪80年代后，由于艾滋病和结核分枝杆菌耐药菌株的出现、免疫抑制剂的应用、吸毒、贫困及人口流动等因素，全球范围内结核病的疫情骤然恶化。
据WHO统计，全世界约每3个人中就有1个人感染了结核分枝杆菌，在某些发展中国家成人中结核分枝杆菌携带率高达80%，其中约5%～10%携带者可发展为活动性结核病。
近二十年,由于艾滋病的流行，感染了HIV的结核分枝杆菌携带者，由于病毒破坏了机体的免疫功能，发展为活动性结核病的可能性比未感染HIV者高30～50倍，且结核的病程发展更快。
此外，在HIV感染的发展进程中，结核是最早发生的一种机会性感染，结核病加重了HIV感染者或艾滋病人的疾病负担，使其更易死亡。
目前全球每年约出现8百万结核新病例，并导致约3百万人死亡。
中国每年死于结核病的人约25万之多，是各类传染病死亡人数总和的两倍多。
因此，结核病又成为了威胁人类健康的全球性卫生问题，并成为某些发展中国家和地区，特别是艾滋病高发区人群的首要死因。
1.结核分枝杆菌为分枝杆菌属，本属分类较多，其中结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌和某些非结核分枝杆菌，生长较慢对人有致病性，非结核分枝杆菌根据生长速度和产色等不同又分为4组。
2.表形特性：结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌，大小1～4X0.4μm。
牛分枝杆菌则比较粗短。
分枝杆菌属的细菌细胞壁脂质含量较高，约占干重的60%，特别是有大量分枝菌酸（mycolic acid）包围在肽聚糖层的外面，可影响染料的穿入。
分枝杆菌一般用齐尼（Ziehl- Neelsen）抗酸染色法，以5% 石炭酸复红加温染色后可以染上，但用3%盐酸乙醇不易脱色。
结核分枝杆菌
（1）原发感染
结核分枝杆菌 侵入肺泡 被肺泡中 吞噬细胞吞噬 在吞噬细胞内繁殖 导致 巨噬细胞裂解释放出的细菌 释放出大量细 菌在肺泡内引起渗出性炎症即为原发性灶。细菌 随淋巴管到达肺门淋巴结，引起淋巴结肿大称原 发综合征 感染3-6周，机体产生特异性细胞免疫，同 时也产生迟发超敏反应
机体免疫力低下时，原发感染灶恶化，结核 分枝杆菌经气管淋巴道或血流播散，形成全身性 粟粒性结核 。 当机体抵抗力强时，使感染灶形成结核结节。 淋巴结病灶逐渐纤维化和钙化，不治自愈。但病 灶内常有一定量的细菌长期潜伏，不断刺激机体 产生免疫。也可成为以后内源性感染的来源
2 肺外感染 结核杆菌可经血液循环引起肺外感染， 如脑、肾、结核，痰被咽入可引起肠结核、 结核性腹膜炎等。一般认为血中播散的大 多是L细菌
(三) 免疫性 人类对结核分枝杆菌的感染率甚高，但发病率 不高。这表明人体对结核分枝杆菌有相当强的 免疫力。 （1）结核的免疫为有菌免疫或称传染性免疫 。这种免疫系指结核分枝杆菌(或BCG) 进入机 体后使机体对细菌再次入侵有免疫力；而当细 菌或其成分从体内彻底消失后机体的免疫力也 随之消失。遗传因素决定对结核病的易感染性 ， HLA-Bw15为易感个体。
（三）抵抗力 结核分枝杆菌因细胞壁含有大量脂类，故对 理化因素抵抗力较强。耐干燥，在干燥的痰内 可存活6-8个月。含有结核分枝杆菌痰液的尘埃 经8-10d仍有传染性。此菌对化学消毒剂的抵抗 力也较一般细菌强，在3%HCl或6%H2SO4中不被杀 死。因此常用于处理有杂菌污染的检材，以便 进行分离培养。对湿热敏感，60℃30min可杀死 细菌；在70%-75%乙醇中数分钟即被杀死 ，对 紫外线敏感
结核分支杆菌
结核分支杆菌结核分支杆菌是一种引起结核病的重要病原微生物。
它属于革兰氏阳性菌门，酸杆菌目，分支杆菌科。
结核分支杆菌主要包括结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）和波氏分枝杆菌（Mycobacterium bovis）等两个物种。
这两个物种在致病性、传播途径和临床病症上存在差异。
结核分支杆菌是一种耐酸菌，这意味着它可以抵抗胃酸，穿过人体的自然防御屏障。
当结核分支杆菌进入人体后，它们会通过空气飞沫传播至呼吸道，例如咳嗽、打喷嚏或说话时。
此外，结核分支杆菌还可以通过经验性接触传播，例如与结核病患者共用衣物、餐具或通过亲密接触等方式。
结核分支杆菌感染人体后，通常会进入休眠状态，形成所谓的原发感染灶。
这时的病者可能没有任何临床症状，但仍具有传染性。
当人体的免疫力下降时，例如长期患有艾滋病、接受器官移植或使用免疫抑制剂等情况下，结核分支杆菌可能重新激活，引起所谓的继发性结核病。
结核病主要通过肺部感染，但也会影响其他器官，如骨骼、淋巴结、肠道和脑膜等。
典型的肺结核病症状包括咳嗽、咳痰、胸痛、乏力、发热以及体重下降等。
但需要注意的是，临床表现因个体差异而有所不同，有些患者可能没有明显的症状，或症状非特异，容易被误诊。
结核分支杆菌的诊断主要依靠临床症状、影像学检查以及实验室病原学检测，如菌落培养和PCR等。
目前，结核分支杆菌对常规抗生素的敏感性逐渐下降，多重耐药结核病（MDR-TB）和极耐药结核病（XDR-TB）的发生率也在上升。
因此，选择合适的抗结核药物方案非常关键。
此外，结核病的治疗通常需要长期使用药物，患者需要依从治疗计划以避免耐药菌株的产生。
为了控制结核病的传播，各国纷纷采取了多种措施，包括强化结核病的监测和报告、提供免费的诊断和治疗服务、推广结核疫苗接种（如卡介苗）、加强感染控制和教育宣传等。
全球结核病联盟和世界卫生组织在这方面发挥了重要的作用。
总之，结核分支杆菌是一种具有严重危害性的病原微生物。
结核分枝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis)
嗜肺军团菌(L.pneumophila)
一、概述
1976年以来，世界各地都有 大量军团病爆发，美国每年 近4000人死亡。近几年来， 我国的大中城市，也陆续有 军团病爆发。
二、生物学性状 G-杆状、菌丝状、短菌丝状，镀银染色为黑褐色。 无芽胞、微荚膜，有菌毛、鞭毛。 细胞壁内含有大量支链脂肪酸。 专性需氧，生长缓慢。 营养要求特殊，含半胱氨酸和铁。 产生明胶酶和β～乳酸酶，过氧化氢酶阳性。 抵抗力很强，对酸有抵抗力，对化学消毒剂尚敏感。
一、生物学性状
（一）形态与染色 Ｇ＋棒状杆菌，有异染颗粒
（二）培养特性 需氧或兼性厌氧，吕氏血清斜面生长快、异染颗粒
明显，分离培养用亚碲酸钾血平板，吸收元素碲还原为 单质碲，菌落黑色。抑制杂菌。 （三）抵抗力：
耐冷、干燥、磺胺、庆大霉素、卡那霉素，但对湿 热、常用消毒剂、青、红、氯敏感
二.致病性
结核分枝杆菌
(Mycobacterium tuberculosis)
1882年RobertKoch (德国)发现其为结核 病病原体
1886年Lenmann与Nenmann命名为结 核分枝
杆菌，简称结核杆菌
一、生物学性状
１.形态染色
齐－尼抗酸染色步骤：
标本涂片 石炭酸复红加热染3-5分钟
3%盐酸酒精（脱色） 吕氏碱性美蓝复染30秒
索状因子
磷 脂 蜡 质 硫酸脑苷脂 分枝菌酸 D
脂质
抑制单核细胞趋 单核细胞增
化 ；引起肉芽 生，巨噬细
肿 ； 破坏细胞 胞转化为类
线粒体膜
上皮细胞
佐剂作 用（IV
型超敏 反应）
抑制吞噬细胞 的杀菌作用
与抗酸性 有关
蛋白质 与蜡质D结合（IV超敏反应）
结核分枝杆菌的知识点总结
结核分枝杆菌的知识点总结一、结核分枝杆菌的基本信息结核分枝杆菌是一种革兰氏阳性细菌，是一种非运动、非芽孢形成的细菌。
其形态呈直杆状，细胞壁富含脂质，对于抗生素具有较高的抵抗力。
结核分枝杆菌主要引起肺结核，但也可以引起其他部位的结核病，如淋巴结结核、骨骼结核等。
结核分枝杆菌具有慢生长的特点，一般需要2-3个星期才能在培养基上形成典型的结核分枝杆菌菌落。
结核分枝杆菌的感染途径是通过空气传播，患者咳嗽或打喷嚏时，细菌悬浮在空气中的飞沫中，被其他人吸入后导致感染。
此外，结核分枝杆菌也可以通过食物和饮水传播，但这种途径相对较少见。
结核分枝杆菌感染的主要危险因素包括个体免疫力、疾病的发病情况、环境卫生条件等。
二、结核分枝杆菌的病理生理特点结核分枝杆菌引起肺结核的病理生理特点主要包括以下几个方面：1. 在细胞内感染：结核分枝杆菌主要在巨噬细胞内繁殖，利用巨噬细胞的保护作用来避免宿主的免疫攻击。
细菌在巨噬细胞内形成结核病灶，保护细菌免受免疫系统的攻击，并在宿主体内长期存在。
2. 小核苷糖的调控：研究发现，结核分枝杆菌中一种名为小核苷糖的分子在病原菌毒力中发挥重要作用。
小核苷糖可以调节多种生理活动，包括生长、代谢和对宿主的致病性。
3. 对宿主免疫的影响：结核分枝杆菌具有多种机制来逃避宿主的免疫攻击。
细菌的细胞壁富含脂质，可以抵抗宿主免疫系统的攻击。
此外，结核分枝杆菌还可以通过干扰宿主的免疫正常功能来逃避宿主的免疫攻击。
4. 耐药性：结核分枝杆菌对抗生素具有较强的耐药性，使得治疗结核病变得更加困难。
目前已经发现了多种耐药结核分枝杆菌，如多药耐药结核菌、广谱耐药结核菌等。
三、结核分枝杆菌的诊断方法诊断结核病的方法主要包括临床表现、实验室检查和影像学检查。
临床上，结核病患者通常表现为长期咳嗽、咳痰、乏力、低热等症状。
在实验室检查中，可以通过培养结核分枝杆菌、酸杆菌涂片检查、结核分枝杆菌DNA提取和PCR检测等方法来确诊结核病。
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附近淋巴 结肿大
已感染过的豚鼠 迅速 局部发生溃疡，
第二次
但较浅易愈合
皮下注射
1～2d
细菌扩 散全身
结核分枝杆菌核糖体RNA（rRNA）引起免疫反应
结核菌素蛋白与蜡质D共同刺激产生迟发性超敏反应
附近淋巴 结不肿大
细菌很 少扩散
意义：因为在自然感染过程中，细胞免疫与迟发性超敏反应同时存在。因此通过测定机体对
用离心沉淀法将菌浓缩聚集，再取沉淀物涂片作抗酸染
2021/3/16
4
结核分枝杆菌
一、分类
结核分枝杆菌（Mycobacterium Tuberculosis，TB）复合群：
人结核分枝杆菌(M.tuberculosis) 牛分枝杆菌(M.bovis)
非洲分枝杆菌 田鼠分枝杆菌
2021/3/芽孢 有荚膜
分枝杆菌属 （mycobacterium）
试讲人：陈洁
2021/3/16
1
概述
一.主要特点 形态上：细长弯曲，分枝状生长 结构上：细胞壁富含脂质（分枝菌酸） 染色上：呈抗酸染色阳性 致病性上：引起疾病都呈慢性，并伴肉芽肿
2021/3/16
2
抗酸染色
由于细菌细胞壁中含大量脂质，一般 不易着色，若经加温或延长染色时间 而着色后又能抵抗强脱色剂盐酸酒精 的脱色，故又称抗酸杆菌(acid-fast bacilli)
2.细胞免疫（主要作用）与体液免疫分离:
细胞免疫随病情加重而减弱，体液免疫则相反。
3.机体免疫与迟发性变态反应：不同T细胞
介导。
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17
超敏反应
何谓郭霍现象（Koch phenomenon）？
将一定量结 核分枝杆菌
健康豚鼠 第一次 皮下注射
10 ～ 14d 局部发生坏死性 溃疡，不易愈合
亦失去索状生长现象。
有毒株和无毒株 的区别
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6. 抵抗力
四怕
乙醇 湿热 紫外线 抗痨药物 （链霉素、异烟肼、利福平等）
四不怕
干燥 酸（3% HCl或6% H2SO4) 或碱（4% NaOH) 有抵抗力 碱性染料 青霉素等抗生素
2021/3/16
12
临床意义
全球形势严峻
WHO2009年全球结核病控制报告显示，全球现有结 核病患者1370万，每年发病人数为927万，每年死 亡人数177万。结核病仍为单一病原菌引起疾病死 因的第一位。
抗酸染色法(acid-fast stain) ：以5％ 石炭酸复红加温染色，再用3％盐酸 酒精脱色，然后用美蓝复染，则分枝 杆菌呈红色(+)，其他细菌和背景物质 为蓝色(-)。
2021/3/16
3
二、分类
根据国际分枝杆菌分类研究组（IWGMT）的 方案将本菌分为三类：
缓慢生长菌 迅速生长菌 不能培养菌
结核杆菌的L型：颗粒状、丝状（Much颗粒）
抗酸（+） （-）
菌落 R
S
毒力变异：如卡介苗BCG：
是Calmette和Guérin将牛分枝杆菌经13年230次传代而获 得的减毒活疫苗株
耐药性变异：
多重耐药结核病（MDRTB）
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8
菜花样菌落
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9
➢4.培养特性
专性需氧菌，对营养要求严格
目前全球有1/3人口即17亿人感染了结核病,每1秒 钟就有1人受感染。
发病人数占前五位的国家分别为印度、中国、印度 尼西亚、尼日利亚、南非。
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二、致病性与免疫性
（一）致病物质
TB不产生内毒素、外毒素 也不具有侵袭性酶 致病物质主要是菌体成份
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荚膜 与细胞表面受体结合（粘附与入侵作用）
传播途径：呼吸道、消化道、破损的皮肤粘膜
等途径。
免疫力低下：全身粟粒 性结核
肺部感染
原发感染：多见于儿童 免疫力正常：不治而愈，
结核结节
继发感染：多见于成人，慢性肉芽肿炎症
肺外感染：脑、肾、肠结核，结核性腹膜炎等。
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（三）免疫性
1.带菌免疫（传染性免疫）:细菌在机体消
失或死亡后，其免疫也终止。
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5.生化反应：不活跃
1．各型菌均不发酵糖类，产生H2O2酶。
结核分枝杆菌触酶（+）、热触酶（-）
非结核分枝杆菌两种均为（+） 。
二者鉴别的依据
2．人型结核分枝杆菌能合成烟酸，还原硝
酸盐，耐受噻吩-2-羧酸酰肼。
二者鉴别的依据
而牛型结核分枝杆菌不能。
3．有毒株中性红试验阳性，无毒株则阴性，
齐尼（Ziehl-neelsen)抗酸染色呈红色
荧光金胺O染色呈橘黄色
L型细菌呈非抗酸性 G＋性颗粒（Much颗粒）
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6
（二）菌体成分
1脂质：
磷脂 脂肪酸
蜡质
蜡质D 索状因子 分枝菌酸
2蛋白质：结核菌素 3多糖
免疫佐剂：胞壁酰二肽
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7
3 变异性
形态及菌落变异：
致
含多种酶（分解利用营养物质）
病
保护（抑制溶酶体与吞噬体的融合）
脂质
物
质
索状因子（破坏线粒体膜--抑制细胞代谢 抑制白细胞游走--引起肉芽肿）
磷脂（形成结核结节，干酪样坏死）
硫酸脑苷脂（抑制吞噬体与溶酶体结合）
蜡质D（引起迟发性过敏反应） 蛋白质 引起迟发性过敏反应
（二）所致疾病
传染源：病人
——结核，尤其以肺结核多见。
结核分枝杆菌有无超敏反应可判定对结核有无免疫力，常用结核菌素来测定。
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四、微生物学检验
临床标本
涂片检查
分离培养
核酸检测 抗体检测
直接涂片 集菌涂片 处理标本或无污染标本
染色 抗酸.. 金胺O..
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液体培养基 固体培养基
（罗氏或米氏）
37℃，
仪器培养
＜7天生长
＞7天生长
快速生长菌 慢生长菌
动物试验
涂片镜检 菌种19 鉴定
标本采集
感染部位不同，取不同的标本，宜用能抑制污染菌的方法
常见标本：痰、尿、胸腹水等
检查方法
1.显微镜检查
1）直接涂片：用萋－尼氏法染色，若镜检找到抗酸性杆 菌，通常应报告：“查到抗酸性杆菌”，需进一步分离 培养鉴定。
2）浓缩集菌涂片：如标本中菌量少，杂菌和杂质多时，
➢ 丑--典型菌落为粗糙型，表面干燥呈颗粒状，不 透明，乳白色或淡黄色，如菜花样。
懒--生长缓慢，14～18h分裂1次，在固体培养基 上2～5w才出现肉眼可见的菌落。
挑--营养要求较高，必须在含血清、卵黄等物质 的特殊培养基（罗氏）上才能生长良好。
液体培养基---生长较快呈粗糙皱纹状菌膜生长，有毒
株可呈索状生长（吐温干扰）。