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结核病是MTB引起的一种慢性传染病。对人致病的MTB复合群主要为人结核分枝杆菌，少数是牛结核分枝杆菌，主要由呼吸道吸入带菌飞沫或尘埃造成肺部感染。少数患者可因食入带菌的食物经消化道感染。原发性肺结核（primary tuberculosis）是指机体第一次感染MTB引起的肺结核，多发生于儿童，少数可发生于免疫功能低下的成人。
MTB经呼吸道进入肺内，首先在通气较好的上叶下部或下叶上部靠近胸膜处，形成肺内原发灶。原发灶一般为一个，圆形，直径多在1～2cm，颜色灰黄，右侧多于左侧。病灶开始为渗出性，继而发生干酪样坏死。由于机体尚缺乏对MTB的免疫性和过敏性，MTB很快侵入淋巴管，随淋巴液到所属肺门淋巴结，引起结核性淋巴管炎和肺门淋巴结肿大及干酪样坏死。肺的原发灶、淋巴管炎和肺门淋巴结结核三者合称原发综合征。有时肺部原发灶和引流淋巴管炎症已吸收或不明显，影像学上仅显示肺门或纵隔淋巴结肿大，称为胸内淋巴结结核。
MTB感染结局取决于机体抵抗力和结核分枝杆菌致病力之间的矛盾关系。绝大多数原发性肺结核患者在感染过程中因机体免疫力增强，MTB被抑制、杀灭而自然痊愈。小的病灶可完全吸收或纤维化，较大的干酪样坏死灶可发生纤维包裹和钙化。少数患儿因营养不良或同时患有其他传染病使病情恶化，肺内及肺门淋巴结病变继续扩大，干酪样坏死和空洞形成。MTB可通过淋巴管、血管和支气管播散。
肺门和淋巴结病变进展时，MTB可沿淋巴管蔓延到气管、支气管、纵隔、锁骨上下淋巴结，也可逆行至腹膜后及腹股沟淋巴结引起病变。初期淋巴结肿大，继而出现干酪样坏死并液化。浅表淋巴结结核有时可穿破皮肤，形成经久不愈的窦道。
多为原发性肺结核病的播散方式。①全身粟粒型结核病：肺内原发灶干酪样坏死扩大，破坏肺静脉分支，大量MTB一次性进入血液循环，形成结核性败血症，播散到全身各脏器，如肺、肝、肾、脾、脑及脑膜、腹膜等处，形成密集分布、大小一致、灰白色粟粒状的结核病灶，可发生干酪样坏死，临床上表现为病情危重，有明显中毒症状。如细菌少量多次进入体循环，病灶大小、新旧各异，称慢性全身粟粒型结核病。②粟粒型肺结核：常为全身粟粒型结核病的一部分。有时可仅局限于肺内，这是由于支气管周围或纵隔淋巴结干酪样坏死物破裂进入附近静脉，或液化坏死物随淋巴液经静脉角入血到右心，经肺动脉播散至两肺所致。肺原发综合征钙化后，MTB也可由肺外结核病灶少量多次侵入血流，再播散于两侧肺内，形成大小、新旧各异的病灶，即慢性粟粒型肺结核。
大多是原发性肺结核经血行播散的后果。当机体抵抗力强时，少量进入血液中的MTB在骨骼、肾、大脑等器官潜伏下来，成为日后肺外器官结核病的来源。
少数患者症状不明显或全无症状，仅在胸部X线及CT检查时发现。
1.起病缓慢，常以全身结核中毒症状为主，长期不规则低热、食欲缺乏、盗汗、乏力等。婴幼儿可呈急性起病，突然高热2～3周后降为持续低热。
2.淋巴结肿大明显时可出现压迫和刺激症状，常表现为干咳和刺激性咳嗽、哮鸣、声音嘶哑；引起支气管穿孔（淋巴瘘）时可发生呼吸困难甚至窒息；压迫静脉可致胸部静脉怒张；部分患者有胸痛。
3.少数患者可伴有结核变态反应引起的过敏表现：结节性红斑、疱疹性结膜炎和结核风湿症等。
4.患者常发育迟缓、营养不良、消瘦、贫血，可同时伴有周围浅表淋巴结肿大，以颈部和耳后常见。胸部常无阳性体征，原发灶范围大者叩诊可呈浊音，听诊呼吸音减弱或有管状呼吸音，当有肿大淋巴结压迫支气管时可听到局部哮鸣音。
5.常见合并症有支气管结核、淋巴结支气管瘘、肺不张及血行播散。
MTB经呼吸道吸入后，由于先天免疫的存在，绝大多数被肺组织清除。其余MTB进入肺泡内迅速被巨噬细胞吞噬，此时巨噬细胞尚未被激活，MTB在巨噬细胞内生长繁殖，并破坏吞噬溶酶体酶，使巨噬细胞死亡。活菌被释放出后又被另一巨噬细胞吞噬，如此反复循环，经过数日或数周，MTB可通过淋巴系统蔓延至血液，并向全身播散，被各器官的单核细胞或组织细胞吞噬，犹如在肺的原发病灶内一样进行繁殖。因此，原发性结核病无论MTB通过何种途径进入，实际是一种单核-吞噬细胞系统播散型疾病。原发性结核病患者除少许免疫力特别低下者，其病程可能持续到急性血行播散型结核病发病，甚至合并结核病脑膜炎外，绝大多数原发病灶的血行播散均会中途夭折，在很短时间内即可发生戏剧性变化：MTB的繁殖率急骤下降；MTB停止从淋巴系统或血液循环系统向其他器官播散；已播散的病变迅速吸收好转；肺内原发病灶逐渐愈合遗留小钙化灶。这说明MTB感染后所产生的获得性免疫已经出现，巨噬细胞在致敏淋巴细胞分泌的IL-2作用下被激活，MTB不能在这些细胞内生长繁殖，病变停止进展。大多数原发结核病患者的症状不明显，这是由于超敏反应导致组织损坏以前，获得性免疫已很快发生并控制住感染。侵入菌量的多少与超敏反应的强度，对发病也起着重要的决定作用。
MTB侵入机体引起的病变是一种特异性炎症，其病变特点是形成结核性肉芽肿，基本的病理变化可概括为渗出、变质和增生。在此基础上有其特殊的组织反应，如结核结节凝固性干酪样坏死、液化与空洞形成等。由于结核病的病程较长，病变的性质和发展过程不仅取决于MTB的数量、毒力和组织特性，而且与机体的免疫力、超敏反应及治疗措施等密切相关。最新研究表明，感染最初6周，由结核肉芽肿的大小而不是MTB数量决定了肺内局部播散。MTB与HIV共感染者MTB的肺外播散与肺内播散一样频繁。
当机体免疫力低下，MTB数量多、毒力强，超敏反应占优势时，常以渗出性病变为主。多发生在疾病早期或疾病恶化时，表现为浆液性或浆液性纤维素性炎。病变大小可自粟粒至肺小叶大，甚至融合，占肺叶的全部。与一般炎症不同，渗出物内含MTB，渗出的细胞成分以巨噬细胞为主。一过性的中性粒细胞浸润迅速被巨噬细胞取代。巨噬细胞可来源于血液循环中的单核细胞或局部的结缔组织细胞、网状内皮细胞、毛细血管内皮细胞。当机体免疫力增强时，致敏淋巴细胞分泌的细胞因子可激活巨噬细胞，吞噬并杀灭成群的MTB。此类病变可完全吸收或转变为以增生或变质为主的病变。
当细菌量较少、毒力较低，机体免疫力亦较强时，表现为增生为主的病变，形成具有一定形态特征的结核结节和结核性肉芽肿。单个结核结节肉眼不易察见，三四个结节融合成较大结节时才能见到，其境界分明，约粟粒大小，呈灰白或灰黄色。镜下典型结核结节中央常有干酪样坏死，其中含有MTB，周围有类似上皮细胞、朗格汉斯细胞以及外周浸润的淋巴细胞和少量增生的成纤维细胞。类上皮细胞呈梭形或多边形，核圆或卵圆，胞质丰富，境界不清，是由巨噬细胞吞噬并清除MTB后，菌体的磷脂成分促使这些吞噬细胞变化所致。多个类上皮细胞可互相融合或一个类上皮细胞经多次核分裂形成的细胞成为朗汉格斯巨细胞，其体积大，胞质丰富，可有十几个到几十个核，呈花环状、马蹄状排列在胞质周边区。这些细胞具有强大的吞噬和杀灭MTB的能力。类上皮细胞、朗汉格斯细胞加上外围聚集的淋巴细胞和少量反应性成纤维细胞，构成典型的结核结节。
结核结节与新生的毛细血管可构成结核性肉芽肿，其中含有MTB，多见于空洞壁、窦道或瘘管的周围、结核性脓胸的胸膜面、结核性溃疡的底部及干酪样坏死病灶的周围。如机体的免疫力增强，可向纤维化转变。
当细菌数量多、毒力强，机体免疫力低或变态反应强烈时，渗出及增生的病变均可发生变性和干酪样坏死。其特征为结核性的组织破坏，常发生在结核结节的中心。坏死组织呈黄色、均匀、细腻、状似奶酪、镜下为红染无结构的颗粒状物，内含坏死的组织细胞、炎症细胞和MTB，又称凝固性干酪样坏死。此处原有的细胞及胶原纤维全被破坏，甚至原来的组织轮廓也完全破坏，比一般的凝固性坏死更彻底。这些特征肉眼可见。
干酪样坏死物液化后，大部分可经体内的自然管道排出，少部分可吸收，最终导致局部遗留空洞。干酪化与液化导致组织的破坏，纤维化、钙化与骨化则帮助病灶稳定修复。类上皮细胞在机体抵抗力强时，能转变为纤维细胞与胶原细胞，参与纤维组织形成。“前胶原”网状纤维、胶原纤维和弹力纤维共同组成肺的纤维化。此三种纤维均可存在于结核病变组织内。弹力纤维和网状纤维在渗出性与增生性病灶内可保持结构，干酪样坏死时残余的网状纤维可描绘出原组织的结构轮廓。胶原纤维在未干酪样变的结核结节中增殖，可转化为胶原纤维和玻璃样变性的瘢痕，形成硬化性结核灶。
结核坏死灶干酪化静止后可逐步形成钙化，钙化的基础上可产生骨化（儿童原发灶多见）。钙化与磷酸酶的活性有关，钙化灶周围常有干酪样病灶，如病情恶化可迅速液化。因此不完全钙化的病灶仍可再次活动。
MTB是胞内感染菌，其免疫主要是以T细胞为主的细胞免疫。结核免疫属于感染免疫，又称有菌免疫，只有当MTB或其组分存在体内时才有免疫力，一旦体内的MTB或其组分全部消失，免疫也随之不存在。
MTB初次侵入呼吸道，未活化的巨噬细胞抗菌活性弱，吞噬MTB后不能阻止其生长，可将MTB带至他处，巨噬细胞有抗原提呈作用，致敏周围T细胞，产生多种淋巴因子，如IL-2、IL-6、IFN-γ与TNF-α共同杀死病灶中的MTB。其中NK、α/δ T和CD4 + 、CD8 + α/β T细胞均可释放IFN-γ。IFN-γ激活单核细胞和巨噬细胞，发挥杀灭MTB作用。IFN-γ还可诱导活化单核-吞噬细胞、各种淋巴细胞产生IP-10，具有强大的招募T淋巴细胞、单核-吞噬细胞的作用，从而发挥抗结核作用。
T细胞先与感染细胞反应，导致细胞裂解，释放出MTB。机体对MTB全菌体、PPD或糖抗原及担保抗原均存在不同的抗体反应，但不像病毒那样能起中和作用而抑制发病。
MTB抗原一方面诱导细胞介导的免疫应答保护机体，同时也会产生迟发型超敏反应（DTH），可使MTB在体内逃避免疫系统的杀灭作用，激活并诱导细胞到炎症部位引起慢性免疫病理改变。因此MTB感染3周后产生的病情进展并不是因为细菌繁殖增多所致，而是因为DTH引起。细胞免疫反应和DTH一方面清除致病菌，另一方面造成组织损伤。不同类型、不同病期的结核病患者免疫反应均不相同，在诊断和治疗中都需考虑。
开放性肺结核患者的排菌是结核病传播的主要来源。在我国牧区仍需警惕牛型结核分枝杆菌人体感染。
主要为患者与健康人之间经空气传播。患者咳嗽排出的MTB悬浮在飞沫核中，当被人吸入后即可引起感染。排菌量愈多，接触时间愈长，危害愈大；飞沫直径亦是重要影响因素，大颗粒多在气道沉积随黏液纤毛运动排出体外。情绪激昂的讲话、用力咳嗽，特别是打喷嚏所产生的飞沫直径小，影响大。患者随地吐痰，痰液干燥后MTB随尘埃飞扬，亦可造成吸入感染，但非主要传播方式。患者污染物传播机会甚少。其他途径包括经消化道感染，经胎盘传染给胎儿，经皮肤伤口感染和上呼吸道直接接种均极罕见。
生活贫困、居住环境拥挤、营养不良等是经济落后社会中人群结核病高发的原因。疾病和吸烟亦是结核病发病的危险因素。
MTB进入人体并非100%使人受到感染，即使感染后亦只是一小部分人罹患结核病。有以下条件值得考虑：
MTB主要是经空气传播，侵入呼吸道；但也有食物、食器、器皿、被褥之类传播的，较罕见。空气传播的形式主要是飞沫和尘埃。微滴菌核飞沫往往比较小（1～10μm），才能在空气中（室内）漂浮而不坠落，并且有可能进入人体呼吸道的深部。因为末梢细支气管的管径很细，约为0.2mm。微滴菌核飞沫中的MTB随着在空气中停留时间的延长，其毒力逐渐减弱，即其致病力下降。
MTB和所有异物一样，当侵入人体时，人体有各种防御能力，如由呼吸道进入的MTB到达上呼吸道时，可被鼻、咽喉、气管、支气管的黏液捕捉，并被纤毛运动形成的喷嚏、咳嗽、咳痰等动作清除；从消化道进入的细菌与唾液、食物等混合，到达胃部时大部分可被胃液和酶消灭，部分经肠道排出体外。由此可见在同一环境里接触，即使是儿童也不会100%被MTB感染。
进入人体的MTB只有达到预定的部位，才能停留和生存，如肺泡或肺泡管、唾液腺、扁桃体、咽喉壁淋巴滤泡等处。由于上述种种条件，着床的MTB不会很多。尽管仅是一两个MTB也足以使人感染甚至发病。
人体感染MTB之后，发病与否有较大的差异。有的人发病，有的则不发病。发病的只是少数，如日本20世纪30年代末至40年代初的资料表明，青年人感染MTB后一年内发病的约30%，近年报道则为10%左右，这常因时因地因不同人群而异，可能人体免疫在起主导作用。在自然界，各类动物对MTB的反应有很大差异，人类与其他动物相比，有较强的天然抵抗力。
血行播散性肺结核（hematogenous disseminated pulmonary TB）大多由原发性肺结核发展而来，也可以由其他结核干酪样病灶破溃至血流引起。成年人原发感染后潜伏性病灶中的MTB破溃进入血流，偶尔由于肺或其他脏器继发性活动性结核病灶侵蚀邻近淋巴血道而引起。入侵途径不同，病变部位亦不同。由肺静脉入侵经体循环，则引起全身播散性结核病；经肺动脉、支气管动脉以及体静脉系统入侵主要引起肺部粟粒型肺结核；极个别情况下肺部病灶中的结核分枝杆菌进入一侧肺动脉，引起一侧或一部分肺的粟粒型结核。本型肺结核发生于免疫力极度低下者，诱因包括麻疹、百日咳、糖尿病、分娩以及免疫抑制状态等。一次性或短期内大量MTB入侵引起的急性血行播散性肺结核，临床表现复杂多变，常伴有结核性脑膜炎和其他脏器结核。当少量MTB间歇性多次入侵血道、自限性气道或机体免疫力相对较好时，则形成亚急性或慢性血行播散性肺结核，病变局限于肺或一部分肺段，临床上比较少见。
有关继发性结核病（secondary pulmonary TB）内源与外源学说：19世纪20年代，以法国Canetti为代表，认为“内源为主”的论点不足，再感染的可能性还是有的。Canetti“再感染可能性”（继发感染）主要观点如下：
（1）原发病灶1年可钙化，5年到达完全钙化，MTB再存活的可能性很小。
（2）不能设想存在体内的“潜在病灶”或“潜在菌”不被钙化。再感染致病的机制是再感染激活了原发感染形成的病灶，或再感染大量有毒MTB，超越了机体免疫力而致病。
（3）就临床病例而言，有的青年患者结核菌素反应早已阳性，肺门有钙化灶。当新的肺内结核灶出现时，痰菌分离出耐药MTB，是近期再感染的证明。流行病学角度而言，同样是结核菌素阳性反应的人群，在疫情高发的地区其发病高于疫情低的地区。提出解决的办法是在人群中作结核菌素试验，定期连续观察。
法国的Styblo与Canetti有师生之谊，倾向于外源学说，于1983年提出：老年人发病，凡是具有耐药菌者，可说明是新近的再感染。现代分子生物学和分子流行病学的进展，又给解决争论提供了新的证据。1994年，Godfrey-Fausset介绍了肯尼亚在HIV合并感染的结核病患者中，应用RFLP分析DNA指纹印迹法回顾检查保存的MTB分离物与复发时的分离物比较，4例完全相同，表明为内源性复燃；1例相异，表明为外源性感染。1995年DasS 报道了从南印度Madras 98例复发的结核病患者中，采用IS6110/Pvull DNA RFLP分析法，发现复发前后39例属同一菌型；15例（约15%）属不同菌型。法国的Torrea G于1995年和1996年先后两次提出对66例复发结核病患者的分离物进行指纹检查的结果，表明除内源性复燃外，仍有外源性感染；并说明太平洋法属波利尼西亚属结核病低发区，近20年呈地域稳定性。至今，两种学说争论的解决似有一定的结果：无论结核病疫情高或低的地区，继发性结核病的发生，可能均以内源性复燃占优势；但外源性再感染的确存在，即使是结核病的低发区亦不能避免。
初染后体内潜伏病灶中的MTB重新活动和释放而发病，极少数可以为外源性再感染。本型是成人肺结核的最常见类型，但不完全等同于成人结核病。常呈慢性起病，但也有急性发病和急性临床过程者。根据发病学称为继发性肺结核。继发性肺结核可发散，发生于原发感染后的任何年龄，其诱因除全身性免疫力降低外，肺局部因素使静止的纤维包裹性病灶或钙化灶破溃亦可诱发。但临床上绝大多数继发性肺结核并无明确固定诱因。由于免疫和变态反应的相互关系及治疗措施等常是影响因素，继发性肺结核在病理和X线形态上又有渗出性浸润性肺结核、增生性肺结核、纤维干酪性肺结核、干酪性肺炎、空洞性肺结核、结核球（瘤）、慢性纤维空洞性肺结核等。继发性肺结核在形态上极少是单一性的，常是多种形态并存，而仅以某一种成分为主。
原发性肺结核经血行播散至腹膜潜伏下来，在机体抵抗力下降时重新活动。腹膜后及肠系膜淋巴结破溃至腹腔脏器导致腹膜干酪病灶。从邻近脏器如肠结核或输卵管结核扩散波及腹膜。腹透患者MTB直接感染腹膜。因腹膜淋巴管阻塞，腹水重吸收障碍引起腹水，偶由淋巴结压迫门静脉致门脉高压引起。约1/3腹膜结核伴有活动性肺结核，1/3肺外部分只有非活动的纤维病灶或钙化灶，还有1/3肺部可无异常发现。
90%以上肠结核由人型结核分枝杆菌引起，少数由牛型结核分枝杆菌所致，系饮用未经消毒的带菌牛奶或乳制品而感染。开放性肺结核或喉结核患者，因经常吞下含MTB的痰液而感染或经常和开放性肺结核患者共餐而忽视餐具消毒，MTB进入消化道。由于MTB是抗酸菌，在胃内较少受胃酸影响，顺利到达回盲部。此时含MTB的肠内容物已形成食糜，由于回盲瓣的作用，食糜在回盲部停留较久，回盲部MTB有机会与肠黏膜密切接触，增加了肠黏膜的感染机会；同时回盲部有丰富的淋巴组织，是MTB最易侵犯的组织。因此，回盲部成为肠结核的高发部位。肠结核也可由血行播散或由腹腔内或盆腔内结核病灶直接蔓延所引起，只有当入侵的MTB数量较多，毒力较大，而人体免疫功能异常、肠功能紊乱导致局部抵抗力削弱时才会发病。
MTB多通过血行播散，经肝动脉或门静脉进入肝脏，也可经淋巴管、胆管或邻近病灶直接感染。由于肝脏具有丰富的单核-吞噬细胞系统及强大的再生修复能力，胆汁又可抑制MTB的生长，因此，MTB即使侵入肝脏也不一定发病，只有当机体免疫力低下时才可发生肝结核。
肾结核的原发病灶主要为肺部的初染结核灶，其次为骨骼、关节、附睾、女性附件、淋巴结、肠道等结核灶。MTB由血行播散至两侧肾皮质，肾皮质病变初呈炎症反应，继而形成微结核病灶，该处氧张力高，和肺尖部的病灶类似，有利于MTB的生存和生长。病菌可长期处于静止状态，在全身或局部免疫力降低的情况下，病变可向肾乳头扩展，发展为肾髓质结核。肾乳头发生溃疡、坏死，病变蔓延至肾盏，肾盏可发生干酪样坏死、溃疡性空洞形成等损害，最终溃破入肾盂，MTB可随尿液排出。病理损害可进一步向下蔓延累及输尿管、膀胱等。感染MTB的脓尿自尿路排出时，可刺激膀胱，引起膀胱黏膜和黏膜下层炎症、结核结节、干酪样坏死、溃疡，临床上出现膀胱刺激症状。在病变过程中，破坏与修复常同时进行，故在尿路各部位可出现瘢痕收缩所致的梗阻，使梗阻以上部位病变加重。肾盏颈部病变可致引流不畅的闭合性脓腔；肾盂、输尿管交接处的梗阻性病变可致肾盂积脓；输尿管呈现交替的扩张与狭窄（串珠样改变）；临床上偶有输尿管完全闭合，含有MTB的尿不能进入膀胱，膀胱刺激症状反而缓解，尿中无明显排出，即出现所谓“肾自截”情形；输尿管、膀胱交接处病变可蔓延至整个膀胱，病变深入肌层，最后导致纤维化，膀胱发生挛缩，容积变小。晚期肾结核因膀胱挛缩引起对侧输尿管口或下段狭窄而致对侧肾盂积水（约16%），也有因单纯输尿管口狭窄而引起对侧肾盂积水但无膀胱挛缩者。两侧肾皮质虽均可感染MTB，但临床上90%的病例病理损害往往只限于一侧。双侧肾结核临床上较少见，可能由一侧肾结核经膀胱逆行感染对侧肾脏，亦可由原存在于对侧肾的结核灶恶化所致。男性肾结核患者，MTB可由后尿道进入生殖器官（精囊、输精管、附睾和前列腺），50%～70%并发生殖系结核。女性患者可伴发输卵管结核或盆腔结核。
中枢神经系统MTB感染也是由于吸入含有MTB的微粒所致，在感染的最初2～4周，人体并不产生免疫反应，这时几乎每个患者都存在血行播散，MTB可以不同程度地播散到全身各个器官，肺脏、肝脏、脾脏和骨髓，脑和脑脊膜的细菌存留则较少。
皮肤结核的发生与多种因素有关，主要有以下三方面：不同的临床类型与病原菌的毒性、入侵途径和数量有关。皮肤结核病灶处分离的MTB大多毒性减弱。在大多数类型的皮损中含菌量很少，仅在结核性初疮和急性粟粒型皮肤结核中可见大量杆菌。皮肤结核的感染途径包括：①自我感染：绝大多数皮肤结核系由此途径感染，包括：经血液循环传播（如丘疹坏死性皮肤结核和硬红斑）、经淋巴液传播（如瘰疬性皮肤结核）、由邻近的局部病灶直接播散到皮肤（如寻常狼疮）、自我接种（通过自然腔道将病菌带至腔口附近的皮肤，如腔口皮肤结核）。②外来感染：少数病例由于皮肤本身有轻微损伤，如抓破、擦破或裂隙，MTB可直接患散者或经被病菌污染的物质侵入皮肤而产生原发性感染，如疣状皮肤结核。这类患者此前多已感染MTB，本次外来感染是再感染。人体对MTB感染的免疫以细胞免疫为主。MTB特异性抗原刺激T淋巴细胞，产生致敏淋巴细胞。致敏的T淋巴细胞与MTB特异性抗原结合后释放一系列免疫效应性因子，吸引巨噬细胞聚集在MTB和致敏淋巴细胞的周围，激活巨噬细胞分泌溶菌酶和水解酶等，吞噬和杀灭MTB。当MTB入侵量少，机体巨噬细胞可将其吞噬后演变为上皮样细胞，形成结核结节，使病变局限化，但若菌量大则可引起组织坏死或MTB播散。
血行播散的MTB，在肠黏膜下层进入淋巴结，形成结核病变。肠结核的发生取决于肠系膜淋巴结的特点，肠结核的形态学可提供借鉴。例如回肠的淋巴滤泡密集在一起，形成Payer斑；肠部溃疡往往呈卵圆形，与Payer斑的形状一致。又如小肠下端和与大肠吻合的部位，滤泡成堆密集在一起，所以肠溃疡倾向于融合成单个大的、不规则形状的溃疡，常形象地称作“鼠啮洞”。肠结核溃疡常常自然愈合，如回盲部大面积的箍状环形溃疡愈合，肠腔可能变狭窄。局限性腹膜炎常在溃疡部位出现。这种局限性腹膜炎通常不会发展成全腹膜炎，仅在病变部位的浆液膜纤维粘连时可能出现，往往会引起肠道的通过障碍。另外直接吞咽的MTB，当肠壁有溃疡时，也能形成结核病灶；但肠壁无溃疡时则不产生。位于直肠黏膜下黏液腺周围淋巴组织的结核结节是结核性肛门周围脓肿的重要来源。在有MTB的部位若感染了化脓性细菌引起急性炎症，结核病变常常被激活，并且急性炎症变为慢性结核脓肿，与典型的颈淋巴结结核相似，脓肿将寻找一个通道（窦道）或穿破进入直肠或在外面穿破皮肤，即肛门瘘管。
MTB血行播散往往发生在毛细血管稠密和血液供给丰富的部位，红髓是常播散的部位。由于这个原因，短骨如脊椎和长骨的骨端是骨结核的好发部位。原发感染之后不久播散即有发生，脊椎的骨髓细菌感染的机会在任何年龄组都相似。反之，长杆骨感染的机会在骨骼生长快的年龄比成年时期要大，可是这并不能说明成年人骨与关节结核的发病就少。如前所述，各个病例的细菌播散与发病的间隔有很大差异。如外伤可以促使长期潜伏的骨与关节结核发作。当然许多微小的MTB播散病灶可以愈合；但有的可以进展破坏骨组织。脊椎结核因病椎的承压和摩擦可以出现变形，当结核病变侵犯到骨膜，往往发生渗出性炎症并形成椎旁脓肿，脓肿不表现出急性炎症的症状，称为“寒性脓肿”。随着脓量变化，脓肿囊可以增大，并出现在皮下。腰椎结核患者，脓肿可以沿腰大肌后缘的筋膜间隙向下流注并出现在腹股沟等部位。同样的长骨端结核患者，结核病变破坏了骨组织乃至关节，并发生滑液膜结核、关节功能丧失，很快出现相应肌肉的萎缩。假如关节结核的脓肿发生穿孔，就称为“穿骨流注”。
HIV阳性者感染结核病的两种方式：
（1）内源性复燃：
HIV阳性者体内陈旧病灶复燃而发生继发性结核病。
（2）外源性再染：
由于HIV感染者存在免疫缺陷，即使有陈旧病灶，外源性再感染MTB也可造成HIV感染者的结核发病。此时MTB入侵后，可形成新病灶，由于机体缺乏免疫应答，MTB快速繁殖而在此新感染的基础上发展为结核病。
艾滋病患者感染MTB最常见于肺部，由于艾滋病患者免疫功能低下对某些诊断方法如PPD试验、ELISPOT试验等的评估，与正常人患病不同，易出现假阴性。提高病原菌检出率至关重要。
两者经常合并存在，互相影响。多数为糖尿病在先，而后出现肺结核；相反情形偶或有之。糖尿病患者肺结核患病率为普通人群的10倍，其原因尚未确定，代谢紊乱、营养不良、免疫功能损害是促使MTB生长繁殖和静止病灶复发的主要因素。糖尿病并发肺结核发病多较急骤，进展迅速，干酪性病变和空洞较多见，排菌率高，体重明显减轻，大咯血发生率高。另一方面，肺结核加重胰岛负荷，胰岛素受体功能下降，糖耐量降低，血糖不易控制。但是，先患肺结核后并发糖尿病者其临床病情多较轻。凡糖尿病者新出现肺部病变或原已控制的糖尿病出现血糖波动、体重减轻，以及肺结核正规治疗效果不佳，均应警惕两病并存的可能，治疗必须兼顾。
两者同属多发性常见病，常合并存在，而且随着肺结核发病年龄后移，与肺癌高发年龄接近，更使两者并存概率增加。有研究者认为肺结核可致组织癌变，但肺结核与肺癌的因果关系尚难确定。除有时肺结核并发肺癌外，偶尔肺癌使静止性结核病灶破溃或抗癌性肝治疗损伤免疫机制而引起肺结核重新活动。肺结核合并肺癌的界定尚无一致意见，一般来说是指原来结核灶部位或紧邻部位发生的肺癌，但亦有将不相关部位同时存在的两种病症包括在内。
肺结核伴随妊娠的重要性通常不在于肺结核本身，而应避免选择对胎儿有影响的化疗药物。妊娠和分娩偶尔可因抵抗力下降，盆腔充血，引起盆腔潜伏结核灶重新活动和播散。当产后高热而排除产褥热时，应拍胸部X线片检查以明确有无粟粒型肺结核。分娩后横膈回降，对正规化疗中或化疗后的肺结核灶一般不会引起恶化或播散。肺结核在化疗控制下一般不需要终止妊娠。但以下情况应终止妊娠：①妊娠伴有重症肺结核包括急性全身血行播散性肺结核、结核性脑膜炎、慢性纤维空洞肺结核、病变广泛长期排菌的损毁肺、多耐药的结核病及伴有多种并发症，如咯血、脓胸患者以及患肺源性心脏病心功能不全者；②稳定期肺结核但伴有心脏、肝脏、肾脏等疾病的患者。
大量流行病学数据表明，MTB仅有＜10%的感染发展为临床结核病，绝大多数感染者并不表现结核病的临床表现，称为结核潜伏感染（latent tuberculosis infection，LTBI）。2017年WHO结核病报告估计，全球约23%的人群为结核潜伏感染。我国学者高磊、金奇教授等流行病学大样本数据显示，我国不同地区农村结核潜伏感染率为15%～18%。鉴于结核潜伏感染人群数量庞大，即便极少比例的发展为结核病，其对于结核病疫情直接影响及其作为传染源造成的结核病传播影响也十分显著。在美国等一些结核病控制较好的国家，已开展结核潜伏感染预防性化疗，以减少结核潜伏感染人群发生结核病的风险及其可能的传播。然而，在结核病高负担国家如中国，由于结核潜伏感染人群数量庞大，同时也因为结核潜伏感染人群中只有少部分能够通过预防性化疗获益，很难全面实现结核潜伏感染人群的预防性化疗。因此，深入认识结核潜伏感染，在此基础上开展精准预防，被认为是实现终止结核病目标的关键。
LTBI最早是Clemens von Pirquet于1964年提出的，他用这一概念来描述一个儿童结核菌素皮肤试验（tuberculin skin test，TST）阳性而没有肺内或肺外结核症状。20世纪60年代McDermott等提出“持留菌”，即“药物治疗后长期存在于宿主体内的药物敏感结核分枝杆菌”，是指在化疗期间或化疗结束后体内仍有MTB存在，影响抗结核治疗的效果和临床治愈后的复发。但这一概念只是一个临床或临床细菌学定义，并不是MTB潜伏感染本质。直到2004年Gomez教授提出的结核潜伏状态“任何不表现临床症状的结核性病变”，描述了MTB潜伏状态的定义。2009年，全球结核网络欧洲临床试验组（Tuberculosis Network European Trials Group，TBNET）发表的有关LTBI的共识中指出：MTB潜伏感染是指由于MTB感染数量少而不足以引起宿主表现活动性结核症状和体征的一种状态。2019年WHO有关结核潜伏感染的定义如下：结核潜伏感染是一种无活动性结核病临床表现的MTB抗原刺激的持续免疫应答状态。由于目前尚无直接诊断人体MTB感染的金标准，MTB主要以结核菌素皮肤试验阳性和/或γ干扰素释放试验（interferon gamma release assays，IGRA）阳性而无活动性结核的任何临床表现为特点来判断潜伏感染。
MTB侵入机体后通过巨噬细胞表面的特异受体被巨噬细胞识别、吞噬，经加工处理后将抗原信息传递给T细胞，使之致敏；致敏的T细胞再次遇到MTB时，释放出一系列淋巴因子，使巨噬细胞聚集在细菌周围，并激活巨噬细胞释放活性氧代谢产物，从而杀灭MTB；已吞噬MTB的吞噬体还可以和溶酶体融合，通过溶酶体酶溶解。另一方面，MTB亦具有逃避吞噬细胞的吞噬和杀灭作用，当这两种作用达到平衡时MTB便以休眠状态存在于巨噬细胞中。MTB的这种逃避作用可能通过以下途径实现：选择特殊受体抑制巨噬细胞的活化、抑制吞噬体与溶酶体的融合、通过脂阿拉伯-甘露醇聚糖抵抗巨噬细胞的杀灭作用、寄存于脂肪细胞内逃避吞噬。
结核潜伏感染是由于MTB能够抵抗人体巨噬细胞的吞噬杀灭作用，并能耐受抗结核药物，以休眠状态存在于巨噬细胞内或他处，此时MTB处于代谢静止期，与机体达到一种动态平衡，在宿主体内持续存在数月至数十年。当宿主机体免疫力降低时，休眠菌开始生长繁殖导致结核病。休眠的MTB未必一定位于肉芽肿内部，在非巨噬细胞内也存在休眠MTB。MTB从生长繁殖期转入休眠期将伴随蛋白质、酶等生物学特性的改变以适应其在休眠状态下的生存。生长繁殖期的MTB和休眠期的MTB抗原如异柠檬酸水解酶、触酶以及超氧化物歧化酶的浓度都存在明显差异，因此认为生长繁殖期MTB向休眠期MTB转变过程中，可能存在某些酶的改变，使其代谢模式向乙醛酸旁路或其他旁路转变，从而适应休眠状态。应用电子显微镜发现无氧条件下的休眠MTB细胞壁增厚。
随着对潜伏感染研究的深入，有学者提出潜伏感染涵盖了感染MTB后宿主体内所激发的一系列状态，如图1-5-1所示：包括MTB的最终清除及亚临床疾病状态。综上可见，结核潜伏感染状态下感染宿主的体内微环境在变化，MTB的生物学特性也发生了变化。有研究表明，在缺氧状态下的MTB基因表达谱发生变化，这些基因表达的变化又可能导致宿主产生特异的免疫反应效应。与活动性结核病相比，MTB潜伏感染免疫反应有其自身特点，潜伏感染人群除了针对MTB特异性增殖期抗原（如ESAT-6、CFP-10等）产生特异性的细胞免疫应答外，还针对潜伏期特异性抗原产生高水平的细胞免疫应答。在MTB基因组中，约1%的基因表达的蛋白参与了MTB的潜伏应答。因此，更多地了解MTB潜伏感染特点有助于在宿主发病之前及时检测出病原菌感染状态并预防结核病的发生。
图1-5-1 结核分枝杆菌感染宿主免疫反应过程示意图
尽管在理论上结核潜伏感染定义比较明确，但在临床实践中，目前还无法直接确定潜伏感染者体内活MTB的存在，仅被认为是一种无结核病临床表现的MTB特异性T细胞免疫应答反应持续存在的状态。因此，可以通过检测MTB特异性T细胞免疫来诊断结核潜伏感染。目前主要有两种MTB特异性T细胞免疫检测方法，分别是体内TST和IGRA。
一直以来，筛查MTB感染的常用试验是TST，其是建立在机体对MTB纯蛋白衍化物（PPD）迟发型超敏反应的基础上。TST方法存在很大的局限性：PPD是从MTB粗提的抗原混合物，这一混合物中许多成分与BCG和非结核分枝杆菌及环境分枝杆菌的抗原成分相同，存在交叉反应，因此，在BCG接种率和非结核分枝杆菌感染率较高的地区，TST方法易产生假阳性结果，其特异度较低。对于免疫抑制人群、近期感染者及营养不良者，TST方法缺乏足够的灵敏度。近年来，IGRA作为一种新型的细胞免疫检测技术用于MTB感染的检测，检测用抗原选自MTB基因组差异区1（region of difference，RD）基因编码的特异性蛋白，如早期分泌的抗原靶蛋白6（ESAT-6）和培养滤液蛋白10（CFP-10），避免了与卡介苗和大多数非结核分枝杆菌抗原的交叉反应。IGRA包括下列两种方法：一是酶联免疫斑点试验（ELISPOT）方法，其通过MTB特异抗原刺激受试者固定数目的PBMC产生增殖反应并分泌大量的IFN-γ，进一步应用ELISPOT技术检测分泌IFN-γ的外周血T淋巴细胞数目。二是酶联免疫吸附试验（ELISA），通过MTB特异抗原刺激受试者全血细胞分泌大量IFN-γ，进一步应用双抗体夹心ELISA技术检测全血中IFN-γ的量。前者不受患者外周血淋巴细胞数差异的影响，比后者更能客观、准确地反映机体结核特异的免疫功能。
TST与IGRA检测方法相比较，TST价格低廉，国内现多以其为主要筛查手段，但TST受到BCG接种和受试者免疫状态的影响，容易出现假阳性及假阴性结果，尤其我国BCG接种率较高，TST诊断潜伏感染效率很低。IGRA采用了MTB增殖期分泌的蛋白作为特异性的刺激抗原，因此该方法特异性较TST高，但也存在价格较高、操作复杂、需要具备一定实验条件才能开展等限制。
目前结核潜伏感染诊断存在的主要问题是缺乏“金标准”，无论IGRA还是TST的检测结果都不能100%代表体内确实存在MTB感染，这两种方法均无法区分活动性和潜伏结核感染。因此，目前评价IGRA的特异性一直是个问题，而对于敏感性的评价，也是采用活动性结核病来替代潜伏感染进行评价的。此外，IGRA对诊断儿童、免疫功能低下者和老年人等LTBI的证据还不足。
结核潜伏感染诊断技术的突破成为当前结核病控制工作中面临的重要挑战。如前所述，潜伏感染状态的MTB抗原表达与生长活跃的MTB抗原表达存在不同，Voskuil等利用基因芯片技术发现48个DosR操纵子编码的基因表达在潜伏感染状态显著增高，被称之为与缺氧相关的潜伏相关抗原。Duncan等通过基因组微阵列分析获得一系列与营养缺乏相关的MTB潜伏感染抗原。由于表达抗原的差别，在理论上结核潜伏感染与活动性结核病诱导激活的T细胞的抗原特异性存在差别，不同特异性T细胞群的组成存在差别。研究显示，与活动性结核病患者相比，潜伏感染者针对DosR操纵子编码的相关抗原（Rv1733c、Rv2029c和Rv2628）、饥饿相关抗原（Rv2659c和Rv2660）的特异性T细胞免疫显著增高。不仅如此，研究还显示某些潜伏感染相关抗原（如Rv3407）特异性T细胞应答仅存在于潜伏感染者。此外，结核潜伏感染者针对MTB分泌型蛋白Erp（exported repetitive protein）的T细胞免疫水平（IFN-γ斑点数）也显著高于活动性结核病患者。研究还报道了其他一些潜伏感染相关基因如 PEPGRS62 和肝素结合血凝素（heparin-binding haemagglutinin，HBHA）等，但这些抗原在区别潜伏感染和活动性结核病的应用价值尚未确定，还有待进一步研究。但这些研究结果为MTB潜伏感染相关抗原成为潜伏感染诊断新的标志物的可能提供了依据。
由于机体在活动性结核病和结核潜伏感染状态时所产生的免疫应答并不完全相同，除了特异的T细胞刺激抗原，目前已发现多种T细胞反应释放的细胞因子或化学因子可用于检测MTB感染，或者鉴别活动性TB和LTBI，如IFN-γ/IL-2、IL-17/IL-10、IL-15/MCP1、TNF-α/IL-2和IL-12p40/sTNF-RI联合检测在活动性TB患者显著高于LTBI者，可能有助于鉴别LTBI和活动性TB，但尚需多中心、大样本量验证。另外应用多色流式细胞术评价结核特异的CD4 + T细胞表面免疫激活标志物的表达，活动性结核病患者MTB特异的IFN-γ + CD4 + T细胞表达免疫激活标志物CD38、HLA-DR和细胞内增殖标志物Ki-67的频率显著高于LTBI，这些标志物可鉴别活动性TB和LTBI状态，目前仍需进一步验证。应用体外分枝杆菌特异性B细胞ELISPOT方法检测外周血中的浆细胞（plasmablast，PB）和记忆B细胞（memory B-cell，MBC）反应，活动性结核病患者分枝杆菌特异PB的比率明显高于健康对照组，健康对照组MBC的比率显著高于活动性结核病患者，而LTBI者外周血PB和MBC反应明显高于无MTB感染证据者。因此，PB/MBC比值可能是MTB感染活性的一个有用的生物标志物。但此种方法体外培养时间太长，易污染，不适用于早期诊断。microRNAs是机体免疫应答的重要调节因子，通过qRT-PCR分析人群不同microRNAs标志物的表达，联合检测可诊断MTB感染，但仍需深入研究选择有价值的标志物组合。全血转录组学（whole blood transcriptomics）生物标记物的鉴定也可检测结核病高风险的LTBI，目前该方法仍在探索中。
（王 涛 白雪娟）