1882年，结核病的病原菌结核分枝杆菌被罗伯特·科赫首次成功分离并鉴定。分枝杆菌属的成员共有一百多种，主要分为非结核分枝杆菌（NTM）和结核分枝杆菌（Mtb）两大类，非结核分枝杆菌通常不具有致病性并且生长迅速，主要包括耻垢分枝杆菌、鸟分枝杆菌和结核分枝杆菌复合体等。而结核分枝杆菌主要由具有致病性和生长速度缓慢的病原菌组成，主要包括麻风分枝杆菌、牛结核分枝杆菌和田鼠分枝杆菌等。
结核分枝杆菌作为结核病的主要致病菌，具有较强的传染性，其直径和长度分别在0.3~0.5 μm 和1.5~4.0 μm 之间，结构呈棒状。牛结核分枝杆菌的基因组小，结构简单，因此在体外生长速度缓慢，但在体内可通过消耗宿主细胞的能量供给快速繁殖。结核分枝杆菌的主要特征之一是具有特殊的给细胞提供特别强大的不渗透屏障的细胞壁结构，细胞壁在结核分枝杆菌致病过程中发挥了重要作用。结核分枝杆菌感染后可引起机体产生严重的炎性反应和细胞凋亡、坏死等损伤，因此其致病性通常与细菌在组织细胞内大量繁殖产生的菌体成分、代谢物质等诱发的炎症和免疫损伤有关。结核分枝杆菌容易发生形态、生活力和耐药性等多个方面的变异，其中耐药性方面的变异给结核病的预防和治疗带来了巨大的挑战。
结核病的疫苗研制经历了很长的时期，其中牛结核分枝杆菌疫苗株卡介苗（Mycobacterium bovis–Bacillus Calmette-Guérin，BCG）是两位法国科学家Albert Calmette 和Camille Guérin 将牛结核分枝杆菌在含有甘油、胆汁和马铃薯的改良培养基中经十多年传代而获得的减毒活疫苗株，这也是目前世界上应用最古老和最广泛的预防结核病的疫苗（图1-1）。该疫苗虽然有一定的保护效果，但是它也具有很大的局限性，主要由于BCG 对儿童的结核传播具有较可靠保护效果，据报道BCG 对儿童的保护效果能达到80%以上，但35 岁以上成人可能仅有20%左右。同时，BCG 不能预防原发性感染，尤其不能预防肺部潜伏感染者的复燃。而潜伏期感染者复燃是结核病扩散的主要源头。因此，现有疫苗无法延缓结核病的发生发展或阻止潜伏期机体爆发结核病。(www.xing528.com)
图1-1 牛结核分枝杆菌疫苗株BCG 的抗酸染色效果图
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