化學治療的理論基礎
結核病灶中的菌群不均一，初治結核菌中大部分對一線抗結核藥物敏感，但有少量天然耐藥菌，耐利福平發生的概率為10-8，異煙肼，鏈霉素和乙胺丁醇為10-6，如使用單一抗結核藥物，敏感菌被殺滅，耐藥菌大量生長而取代成為主要菌群，會造成臨床耐藥病例。聯合用藥具有交叉殺滅細菌的作用，可有效防止耐藥的產生。此外，病灶中的結核菌的代謝狀態也可影響化療的結果。現在普遍認為，結核病灶中存在4種不同狀態的菌群，A群為持續生長繁殖菌，B群為間斷繁殖菌，C群為酸性環境中半休眠狀態菌，D群為完全休眠菌。一線抗結核藥物并非對所有代謝狀態的細菌有效，例如鏈霉素對C群菌完全無效，只有吡嗪酰胺對此菌群作用最強。B、C群結核菌可保持在體內很長時間，化療藥物應使用足夠的療程才能殺滅。因此，如果使用的化療藥物不當或者療程不夠時，B、C群結核菌往往不能被完全消滅，很容易造成復發。
化學治療的基本原則
（一）早期：肺結核病早期，肺內病灶血液供應好，有利于藥物的滲透和分布，同時巨噬細胞活躍，可吞噬大量結核菌，有利于促進組織的修復和有效地殺滅結核菌，所以應盡可能早地發現和治療肺結核。
（二）規律：按照化療方案，規律投藥可保持相對穩定的血藥濃度，以達到持續的殺菌作用。反之，血藥濃度不穩定，在低濃度時達不到最低抑菌濃度，反而會誘導細菌的耐藥性。
（三）全程：肺結核患者服用抗結核藥物后，短期內癥狀會顯著改善，2個月左右大部分敏感菌被消滅，但部分非敏感菌和細胞內的結核菌仍然存活，只有堅持用藥才能最終殺滅這部分細菌，達到減少復發的目的。
（四）適量：過量使用抗結核藥物，會增加藥物的不良反應，用量不足則可誘導耐藥產生，因此在化療過程中必須根據患者的年齡、體重，給予適當的藥物劑量。
（五）聯合：聯合不同機制的抗結核藥物，可以利用多種藥物的交叉殺菌作用，不僅能提高殺菌滅菌效果，還能防止產生耐藥性。
抗結核藥物
一線抗結核藥物
⒈異煙肼（isoniazid INH）：INH是最強的抗結核藥物之一，是治療結核病的基本藥物，其作用機制可能是通過細菌內觸酶—過氧化酶的活化作用，遏制敏感細菌分枝菌酸（mycolic acid）的合成而使細胞壁破裂。遏制細菌葉酸的合成。此藥能殺死細胞內外生長代謝旺盛和幾乎靜止的結核菌，是一個全效殺菌劑。
⒉利福平(甲哌利福霉素，rifampin RFP)：RFP為半合成廣譜殺菌劑，與依賴于DNA的RNA多聚酶的β亞單位牢固結合，遏制細菌RNA的合成，防止該酶與DNA連接，從而阻斷RNA轉錄過程。與異煙肼一樣，本品屬于全效殺菌劑，能殺死細胞內外生長代謝旺盛和幾乎靜止的結核菌。
⒊鏈霉素(streptomycin SM)：SM屬于氨基糖苷類抗生素，其抗菌機制為遏制細菌蛋白質的合成，對結核菌有較強的抗菌作用。SM主要通過干擾氨酰基-tRNA和核蛋白體30S亞單位結合，遏制70S復合物形成，從而遏制肽鏈的延長，影響合成蛋白質，最終導致細菌死亡。但本品只能殺滅細胞外的結核菌，在pH中性時起作用，不易通過血腦屏障及透入細胞內，屬于半效殺菌劑。
⒋吡嗪酰胺(pyrazinamide PZA)：本品為煙酰胺的衍生物，具有抑菌或殺菌作用，取決于藥物濃度和細菌敏感度。本品僅在pH偏酸時（pH≤5.6）有抗菌活性，為半效殺菌劑。
⒌乙胺丁醇(ethambutol EMB)：本品為合成抑菌抗結核藥。其作用機制尚未完全闡明，可能為遏制RNA合成。有研究認為可以增加細胞壁的通透性，滲入菌體內干擾RNA的合成，從而遏制細菌的繁殖。本品只對生長繁殖期的結核菌有效。
⒍氨硫脲（結核胺， thiosemicarbazone，TB1）；本品為抑菌劑，作用機制尚不十分清楚。有研究認為，TB1易與銅生成一種絡合物，使結核菌缺少銅離子，也可能有礙核酸的合成，并使菌體形態發生變化，如失去正常大小、顆粒樣變性、產生線狀或球菌狀變形、抗酸染色反應減失等。。
二線抗結核藥物
⒈對氨基水楊酸(para-aminosalicylic acid PAS)：PAS對結核菌有遏制作用。本品為對氨基苯甲酸（PABA）的同類物，通過對葉酸合成的競爭性遏制作用而遏制結核菌的生長繁殖。
⒉丙硫異煙胺(prothionamidam, 1321th ,PTH)：本品為異煙酸的衍生物，化學結構類似于氨硫脲（TB1），弱殺菌劑，作用機制尚不明確，可能對肽類合成具遏制作用。本品對結核菌的作用取決于感染部位的藥物濃度，低濃度時僅具抑菌作用，高濃度具殺菌作用。
⒊阿米卡星（丁胺卡那霉素，amikacin，AMK，AK）：屬于氨基糖苷類藥物，在試管中對結核菌是一種高效殺菌藥。AMK的作用機制是與30S亞單位核糖體結合，干擾蛋白質的合成而產生抗菌作用。對耐SM的菌株仍然有效。
⒋卷曲霉素(capreomycin CPM)：CPM是從卷曲鏈霉菌屬中獲得的一種殺菌劑，為多肽復合物，是有效的抗結核藥物，對耐SM、卡那霉素（KM）或AMK的細菌仍然有效。作用機制與氨基糖苷類藥物相同。
⒌利福噴汀(環戊哌利福霉素，rifapentine， DL473， RPE， RPT)：利福類藥物，作用機制與RFP相同。試管中的抗菌活力比RFP高2～10倍，在小鼠體內的抗結核作用也優于RFP，消除半衰期時間亦較RFP延長4～5倍。所以，RPE是一種高效、長效抗結核藥物。
⒍利福布汀（rifabutin，RFB，RBU）：利福類藥物，作用機制與RFP相同，是由S類利福霉素衍生而來的半合成的抗生素。耐RFP的結核菌可能同時耐RBU，但有研究結果表明，耐RFP結核菌對本品仍有31%的敏感度。
氟喹諾酮類藥物在肺結核治療中的應用
第三代氟喹諾酮類藥物中有不少具有較強的抗結核分枝桿菌活性，氟喹諾酮類藥物的主要優點是易經胃腸道吸收，消除半衰期較長，組織穿透性好，分布容積大，不良反應相對較小，適合于長程給藥。這類化合物通過遏制結核菌旋轉酶而使其DNA復制受阻，導致DNA降解及細菌死亡。目前國內較常用于肺結核治療的氟喹諾酮類藥物主要有氧氟沙星（ofloxacin， OFLX）、左氧氟沙星（levofloxacin，LVFX）、加替沙星 (gatifloxacin， GAFX)和莫西沙星（moxifloxacin， MXFX）等，效果上以MXFX和GAFX較好，然后依次為LVFX和OFLX。此外，還有抗結核療效與OFLX相似的環丙沙星（ciprofloxacin,CPFX）（MIC約0.5～2μg/ml）和療效可與MXFX和GAFX相媲美的司氟沙星 (sparfloxacin, SPFX)。但CPFX胃腸吸收差，生物利用度只有50%～70%，體內抗結核活性弱于OFLX，且有研究證明，該藥在試管內和RFP有拮抗作用，與茶堿類藥物同時使用時，易使后者在體內蓄積；光敏反應則限制了SPFX的應用。如此種種，使得CPFX和SPFX在抗結核治療的使用中并不廣泛。