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文档简介

醫學微生物學

第一章

緒論

第一節

微生物與病原微生物

第二節

醫學微生物學第一節

微生物與病原微生物一、微生物(micro-organism)(一)概念個體微小,結構簡單,肉眼直接看不見的微小生物的總稱。在自然界分佈極廣;在人類和動、植物的體表及與外界相通的腔道都存在。(二)種類1.非細胞型微生物無典型的細胞結構如病毒

2.原核細胞型微生物

細胞的分化程度較低如細菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體和放線菌等。3.真核細胞型微生物

細胞核的分化程度高如真菌

二、病原微生物正常菌群(條件致病菌或機會致病菌)病原微生物自然界中的絕大多數的微生物對人類和動植物的生存是無害的,甚至是必不可少的。在人類的生活和生產活動中,微生物的作用已被廣泛應用於各個領域。第二節

醫學微生物學醫學微生物學研究病原微生物的形態、結構、生命活動規律以及與機體相互關係的一門學科,是基礎醫學中的一門重要學科。分為基本原理、細菌學、病毒學和真菌學四篇。醫學微生物學發展簡史荷蘭人呂文虎克(1632~1723)自製顯微鏡觀察到微生物(1674年)。法國化學家巴斯德(1822~1885)證實微生物可引起有機物的發酵和腐敗。還研究了炭疽疫苗和狂犬病疫苗。德國醫生柯霍(1843~1910)創用了固體培養基和細菌染色技術。並先後發現了炭疽芽胞桿菌、結核分枝桿菌和霍亂弧菌。1892年俄國學者伊凡諾夫斯基發現煙草花葉病毒等等。

1901年美國科學家WalterReed首先分離出黃熱病毒。1929年英國人弗來明(1881~1955年)發現青黴菌產物青黴素能抑制金黃色葡萄球菌的生長,給感染性疾病的臨床治療帶來了一次大的革命。近三十年以來,微生物學的發展主要表現在①HIV和朊粒的發現,②微生物的全基因組的研究已取得進展(致病基因發現和特定DNA序列),③新型疫苗問世(基因工程技術製備的疫苗、核酸疫苗),④診斷技術有了快速發展,⑤新的抗菌和抗病毒藥物的研究有了突破性進展。

在醫學微生物學的學科發展中,有近60位科學家因有突出貢獻而榮獲諾貝爾獎。我國學者也為此作出了重大貢獻(如黃禎祥、湯非凡、朱既明等以及我國在病原微生物研究和預防醫學方面取得的成就)。醫學微生物學的學習目的控制和消滅傳染病,保障人民健康。要繼續加強以下研究①加強傳染性疾病和感染性疾病的病原學研究,②深入開展病原微生物的生物學特性及其致病機制的研究,③研製並開發免疫原性好、副作用小的新型疫苗。④研究特異、靈敏、簡便、快速的微生物學診斷技術。一、細菌的大小與形態(一)大小

體積微小,以微米(μm)作為測量單位無色半透明革蘭染色法G+菌

紫色菌

G-菌

紅色菌革蘭染色法G+菌G-菌(二)形態1.球菌

球形或近似球形,直徑0.8~1.2μm(可分為雙球菌、鏈球菌和葡萄球菌等)2.桿菌

杆狀,各種桿菌大小、長短與粗細差異較大3.

螺形菌

菌體彎曲(分弧菌和螺菌)back弧菌螺菌

二、細菌的基本結構(細菌都具有的結構)(一)細胞壁(cellwall)

細菌細胞的最外層結構,堅韌而有彈性。1.

主要功能:(1)維持細菌固有的外形,保護細菌抗低滲環境,起到屏障作用。(2)和細胞膜一起參與細胞內外物質的交換。(3)決定菌體的抗原性。

2.

組成:主要成分-肽聚糖(peptiglycan)(1)肽聚糖(又稱粘肽)共有組分①

聚糖骨架:各種細菌均相同N-乙醯胞壁酸和N-乙醯葡萄糖胺交替間隔排列②四肽側鏈組成及連接方式因菌種而異

連在N-乙醯胞壁酸上

③五肽橋

G+菌有(成三維空間結構)

G-菌無(成二維平面結構)由五個甘氨酸組成與四肽側鏈相連BACK黴

凡能破壞肽聚糖結構或抑制其合成的物質,均能損傷細胞壁而使細菌變形或裂解。如溶菌酶青黴素G-菌細胞壁的肽聚糖由聚糖骨架和四肽側鏈組成,所以只能構成二維平面結構。back(2)磷壁酸

G+菌細胞壁的特殊組分組成核糖醇和甘油殘基連接而成,穿插於肽聚糖層中分類壁磷壁酸

膜磷壁酸(脂磷壁酸)作用在調節離子通過粘肽層中起作用與某些細菌的酶活性有關與細菌的致病性和抗原性有關(3)外膜

G-菌細胞壁的特殊組分①脂蛋白

肽聚糖層與脂質雙層之間②脂質雙層結構類似細胞膜(有通透屏障作用)鑲嵌一些特殊的蛋白質(外膜蛋白)③脂多糖

G-菌的內毒素ⅰ脂類A

內毒素的毒性部分和主要成分,與細菌的致病性有關。無種屬特異性ⅱ核心多糖具有屬特異性。ⅲ寡糖重複單位

菌體抗原。

決定細菌種或型的特異性。GO(4)細菌的L型細菌細胞壁缺陷型概念:在高滲環境下仍可存活的細胞壁受損的細菌,即為細菌的L型。L型細菌可被誘發,去除誘發因素後有的可回復為原菌。特點:①多形性,大小不一,絕大多數細菌的L型染色呈G-性。②在高滲、低瓊脂含血清的培養基中能緩慢生長,形成“油煎蛋”樣細小菌落。有的成顆粒狀或絲狀菌落。③某些細菌的L型仍有致病能力,在臨床上可引起慢性感染。對於症狀明顯而標本常規培養為陰性時要考慮作L型檢驗。④G+菌的L型又稱原生質體,G-菌的L型又稱原生質球。(二)細胞膜又稱胞質膜。位於細胞壁的內側,緊密包繞在細胞質的外面。是一層半透性薄膜。結構與功能與真核細胞的細胞膜基本相同,只是不含有膽固醇。主要功能:滲透與運輸作用;細胞呼吸作用;生物合成作用,參與細菌分裂。仲介體(mesosome)細菌細胞膜向細胞質內陷,並折疊形成囊狀物。多見於G+菌,常位於菌體側面或靠近中部。在細菌分裂時,仲介體起著類似真核細胞有絲分裂時紡錘絲的作用。功能類似真核細胞的線粒體,故有擬線粒體之稱。(三)細胞質(細胞漿)基本成分為水、無機鹽、核酸、蛋白質和脂類是細菌新陳代謝的重要場所。1.

核糖體細菌蛋白質合成的場所沉降係數為70S,由50S和30S兩個亞基組成。有些藥物如鏈黴素結合核糖體上的30S小亞基

紅黴素結合核糖體上的50S大亞基干擾蛋白質的合成,從而殺死細菌。

細菌核糖體真核細胞核糖體2.質粒(plasmid)染色體外的遺傳物質,為雙股閉合環狀DNA。

可攜帶遺傳資訊,控制細菌某些遺傳性狀。能獨立自行複製。可通過接合或轉導等方式在細菌間傳遞。醫學上重要質粒:F質粒,R質粒,Vi質粒3.胞質顆粒大多數為營養儲藏物,包括多糖、脂類、多磷酸鹽等。這些顆粒常隨菌種、菌齡及環境而異。白喉桿菌(阿勃特染色)(四)核質(擬核)細菌染色體細菌的遺傳物質。一條雙股環狀的DNA分子反復迴旋盤繞成超螺旋狀。具有染色體的功能,控制細菌的各種遺傳性狀。在光鏡下呈球形、棒狀或啞鈴形。三、細菌的特殊結構(某些細菌特有的結構)(一)莢膜(二)鞭毛(三)菌毛

(四)芽胞(一)莢膜(capsule)包繞在細胞壁外的一層較厚的粘液性物質(厚度約200nm)。(若厚度〈200nm為微莢膜。)1.大多為多糖。2.用特殊染色法染色。3.莢膜一般在動物體內和營養豐富的培養基中才能形成。4.莢膜具有抗原性,可有助鑒別細菌及作為分型的依據。5.功能:增強細菌的致病性(抗吞噬、抗有害物質的損傷、粘附作用)。(二)鞭毛(flagellum)

附著在菌體上的細長並呈波狀彎曲的絲狀物1.

是細菌的運動器官(鞭毛蛋白是一種彈性纖維蛋白)。2.

用特殊染色法染色。3.

具有特殊的抗原性(H抗原)。4.

鞭毛菌可分為4類:周毛菌、叢毛菌、雙毛菌和單毛菌(三)菌毛(pilusorfimbria)菌體表面的比鞭毛更細、更短而直的絲狀物1.

電鏡下可見。2.化學成分為蛋白質,稱菌毛蛋白。菌毛蛋白有抗原性。3.

分類(1)普通菌毛數百根,細菌的粘附結構,與致病性有關(2)性菌毛

1~4根,比普通菌毛長而粗,中空呈管狀。與細菌的接合傳遞有關(是由一種致育因數F質粒編碼)。(四)芽胞(spore)

某些細菌在一定的條件下,胞質脫水濃縮,在菌體內部形成一個圓形或卵圓形的小體。該小體具多層緻密的膜結構。1.要用特殊染色法染色。2.芽胞形成受遺傳因素的控制和環境因素的影響,形成條件因菌種而異。3.芽胞是細菌的休眠狀態。能保存細菌全部生命活動的物質。go4.芽胞的大小、形狀和在菌體內的位置隨菌種而異,對鑒別細菌有重要意義。5.芽胞對熱、乾燥、輻射及消毒劑有很強的抵抗力(有多層緻密的膜結構,通透性低、含水量少、含大量吡啶二羧酸)6.

高壓蒸氣滅菌是殺滅芽胞的最有效的方法。(臨床上將殺死芽胞作為消毒滅菌效果的判定指標。)backback四、細菌的理化性狀與新陳代謝自養菌以簡單的無機物為原料異養菌細菌寄生菌腐生菌大部分病原菌均屬於寄生菌(從宿主體內的有機物中獲得營養和能量的細菌)。(一)細菌的理化性狀1.物理性狀

(1)半透明體,細菌懸液呈渾濁狀態(2)體積微小,表面積大,有利於物質交換。(3)細菌有帶電現象,在中性或弱鹼性環境中帶負電荷。(4)半透性(5)細菌含有高濃度營養物質和無機鹽。2.

化學組成多種化學成分包括水、無機鹽類、蛋白質、糖類、脂質和核酸等。有碳、氫、氮、氧和少數的無機離子還含有原核細胞特有的化學物質。(二)細菌的新陳代謝和能量轉換1.細菌的能量代謝發酵(有機物為受氫體)呼吸需氧呼吸(無機物為受氫體)厭氧呼吸2.細菌的分解代謝產物(略)檢測細菌對各種基質的代謝作用及代謝產物,藉以區別和鑒別細菌種類的生化試驗,稱為細菌的生化反應。糖發酵試驗、吲哚試驗、甲基紅試驗、VP試驗、枸櫞酸鹽利用試驗、尿素酶試驗硫化氫試驗糖發酵試驗

(+)(-)(+)(-)back吲哚試驗(+)

(—)back

VP試驗

(-)(+)

back硫化氫試驗

(-)(+)(+)(-)(2)毒素和侵襲性酶①毒素內毒素(脂類A)G-菌裂解後釋放出外毒素G+菌和少數G-菌在代謝過程中分泌出有毒性作用的蛋白質。②侵襲性酶細菌產生的與致病性有關,對人體有損傷的酶。3.細菌的合成代謝產物及其在醫學上的意義(1)熱原質細菌合成的一種注入人體或動物體內能引起發熱反應的物質。熱原質耐高溫,250℃高溫幹烤可破壞;吸附劑、特殊石棉濾板可除去,蒸餾法效果最好。(3)色素有助於鑒別細菌

水溶性色素

溶於水,培養基著色

脂溶性色素

不溶於水,培養基不著色,菌落著色(4)抗生素某些微生物代謝過程中產生的一類能抑制或殺死某些其他微生物的物質。gobackback(5)維生素(6)細菌素某些菌株產生的一類具有抗菌作用的蛋白質,只對有近緣關係的細菌有殺傷作用。可用於細菌分型和流行病學追蹤調查。五、細菌的生長繁殖與培養(一)生長繁殖的條件必要條件是營養物質、能量和適宜的環境。1.營養物質水分、無機鹽類、蛋白腖(或氨基酸)和糖等。對營養要求高的細菌還需要某些生長因數。2.酸鹼度pH7.0~7.63.溫度最適溫度隨細菌的種類而不同。大多數病原菌生長的最適宜溫度與人體的體溫相同。4.氣體環境O2和CO2根據細菌代謝時對氧氣的需要與否分為(1)專性需氧菌結核桿菌(2)微需氧菌空腸彎曲菌(3)兼性厭氧菌大多數病原菌(4)專性厭氧菌破傷風桿菌5.滲透壓一般培養基的鹽濃度和滲透壓對大多數細菌是安全的。(二)生長方式與速度1.生長方式簡單的二分裂法繁殖大多數細菌的代時約20~30min,但結核桿菌代時18h。2.生長曲線遲緩期、對數期、穩定期和衰退期。GOback(三)培養(簡略)人工培養要用培養基。培養基是由適合細菌生長需要的各種營養物質配製,經滅菌後製成的。(培養基的分類、細菌在培養基中的生長現象、培養方法及應用由實驗課講)復習思考題:1.簡述G+菌與G-菌細胞壁的化學組成中的共同點和不同點。2.試述細胞壁的功能。3.簡述細菌的特殊結構的種類、概念、特點或功能及臨床意義。4.細菌的合成代謝產物有哪些?在醫學上的意義?5.試述細菌的生長繁殖的條件和人工培養細菌的生長曲線的分期。6.何謂L型細菌,其特點如何?7.試解釋仲介體、熱原質、質粒、細菌素、培養基、代時、菌落。第二節

病毒(virus)體積微小,可以通過細菌濾器;結構簡單,只含一種類型的核酸;專性細胞內寄生,以複製方式增殖的一類非細胞型微生物。對抗生素不敏感,對干擾素敏感。一、病毒的大小與形態完整的成熟的病毒顆粒稱為病毒體,是細胞外的結構形式,具有典型的形態結構,並有感染性。(一)病毒的大小1.以納米或毫微米(nm)作為測量單位。2.測量方法:最可靠的是電子顯微鏡測量法。(二)病毒的形態多數為球狀或近似球狀、少數為杆狀、絲狀或子彈形。二、病毒的結構和化學組成(一)病毒的結構基本結構:核心+衣殼

=

核衣殼

(necleocapsid)有的病毒其外有包膜。其上有包膜子粒或刺突(包膜病毒)。無包膜的病毒體稱裸露病毒。核心+衣殼=核衣殼1.核心(core)位於病毒中心。

核酸,構成病毒的基因組。為病毒的複製、遺傳和變異提供遺傳資訊。2.衣殼(capsid)包圍在核酸外面的蛋白質外殼。(1)組成:殼粒(形態亞單位)組成。每個殼粒又由一個或多個多肽分子(化學亞單位)組成。(2)作用:①具有抗原性,是病毒體的主要抗原成分。②保護病毒核酸免受環境中核酸酶或其他因素的破壞。③

介導病毒進入宿主細胞④

殼粒數目和排列方式有助於病毒鑒別和分類。(螺旋對稱型、20面體對稱或立體對稱型、複合對稱型。3.包膜(envelope)含有宿主細胞膜或核膜的化學成分,位於核衣殼外。有些包膜表面有蛋白質的釘狀突起,稱為包膜子粒或刺突。功能:①維護病毒體結構的完整性,

②輔助病毒感染的作用,

③具有病毒種、型特異性,

④與致病性和免疫性有關。

⑤對幹、熱、酸和脂溶劑敏感。(二)病毒的化學組成與功能1.核酸化學成分為DNA或RNA(病毒分為兩類)

功能:控制病毒複製、決定病毒的特性、具有感染性。2.蛋白質病毒的主要組成部分

(1)病毒結構蛋白即病毒的主要成分(病毒衣殼、包膜和基質的主體成分)。功能:保護病毒核酸、參與感染過程、具有抗原性。(2)病毒非結構蛋白即不參與病毒體構成部分的病毒蛋白多肽(病毒編碼的酶類和特殊功能的蛋白)。3.脂類和糖三、病毒的增殖以病毒核酸分子為範本進行複製的方式稱為自我複製。方式:以基因組為範本,在DNA聚合酶或RNA聚合酶以及其他必要因素作用下,經過複雜的生化合成過程,複製出病毒的基因組。病毒基因組則經過轉錄、翻譯過程,合成大量的病毒結構蛋白,再經過裝配,最終釋放出子代病毒。(一)正常複製週期1.

吸附

分兩個階段(1)非特異性吸附可逆的,靜電結合與Na+、Mg+、Ca+等陽離子濃度有關。(2)特異性吸附不可逆的病毒表面結構位點與細胞表面受體特異性結合受體是病毒組織親嗜性的主要決定因素。

2.穿入

吞飲無包膜病毒(裸露病毒)融合有包膜病毒(核衣殼入內)3.脫殼

4.生物合成(隱蔽期)病毒利用宿主細胞提供的低分子物質,大量合成病毒核酸和結構蛋白。(1)雙鏈DNA病毒特點:多在細胞核內合成DNA,在細胞質內合成病毒蛋白。親代DNA解旋合成子代DNA子代病毒蛋白(2)單鏈DNA病毒特點:ssDNA互補DNA子代ssDNA子代病毒蛋白(3)單正鏈RNA病毒特點:ssRNA互補-ssRNA±RNA子代病毒ssRNA

和蛋白質半保留複製形式合成互補鏈為範本複製並轉錄翻譯本身作為mRNA,合成負鏈為範本goback(4)單負鏈RNA病毒特點:

-ssRNA互補+RNA±RNA子代病毒核酸和蛋白(5)雙鏈RNA病毒特點:

dsRNA複製出+RNA新-RNA子代病毒蛋白合成互補鏈為範本複製並轉錄翻譯具有依賴RNA的RNA聚合酶具有依賴RNA的RNA聚合酶僅由負鏈RNA複製出的正鏈為範本並轉錄(6)反轉錄病毒特點:RNA-DNARNA:DNA中間體dsDNA

整合至宿主DNA上子代RNA和mRNA

子代病毒蛋白具有反轉錄酶

5.組裝、成熟和釋放(1)組裝

DNA病毒在細胞核內(除痘病毒)

RNA病毒和痘病毒在細胞質內

(2)成熟和釋放細胞破裂病毒釋放(裸露病毒)出芽方式釋放(有包膜的病毒)

(二)異常增殖與干擾現象1.

病毒的異常增殖(1)頓挫感染病毒感染細胞後,細胞不能為病毒增殖提供所需的酶、能量及必要的成分等,故不能組裝和釋放出有感染性的病毒顆粒。這種細胞稱為非容納細胞。但該細胞對其他病毒則可能是容納細胞。(2)缺陷病毒由於病毒基因組不完整或者因某一基因位點改變,病毒感染細胞後不能進行正常增殖,此病毒為缺陷病毒。若該病毒與另一病毒共同培養時,後者若能為前者提供所缺乏的物質,前者即能正常複製。這種有輔助作用的病毒被稱為輔助病毒。

2.干擾現象兩種病毒感染同一細胞時,可發生一種病毒抑制另一種病毒增殖的現象。干擾現象不僅發生在異種病毒之間,也可發生在同種、同型及同株病毒之間。干擾現象不僅存在活病毒間,滅活病毒也能干擾活病毒。在同一病毒株中混有缺陷病毒,當與完整病毒同時感染同一細胞時,完整病毒的增殖,受到抑制的現象叫自身干擾現象。發揮干擾作用的缺陷病毒稱為缺陷干擾顆粒。病毒的干擾現象能夠阻止、中斷發病,也可以使感染終止,導致宿主康復。在疫苗的應用方面有重要意義。四、理化因素對病毒的影響(一)物理因素病毒受理化因素作用後,失去感染性稱為滅活(滅活的病毒仍能保留其他特性)。1.溫度耐冷不耐熱。2.pHpH5~93.射線和紫外線

γ線、X線和紫外線都能使病毒滅活。(二)化學因素1.脂溶劑乙醚、氯仿和去氧膽酸鹽等可破壞包膜。2.酚類3.氧化劑、鹵素及其化合物4.抗生素和中草藥五、病毒的分類(略)

亞病毒1.類病毒植物病毒,僅由核苷酸組成2.衛星病毒引起植物病害的致病因數(1)可編碼自身的衣殼蛋白(2)需利用輔助病毒的蛋白衣殼3.朊粒(prion)引起羊瘙癢病歸屬於尋常病毒的致病因數。復習思考題1.試以DNA病毒為例,敘述病毒的增殖過程2.試述病毒的基本結構及功能3.試解釋病毒體、衣殼、殼粒、刺突、複製、吸附、缺陷病毒、頓挫感染、干擾現象。第三節

真菌

(fungus)真菌是一大類具有細胞壁和典型細胞核,不含葉綠素,不分根、莖、葉的真核細胞型微生物。少數為單細胞,大部分為多細胞結構。一、真菌的形態和結構真菌的形態多種多樣,大小比細菌大得多。(一)單細胞真菌圓形或橢圓形,如酵母型真菌和類酵母型真菌。(二)多細胞真菌由菌絲和孢子組成1.

菌絲孢子生出嫩芽,稱為芽管。芽管逐漸延長呈絲狀,稱為菌絲。有的菌絲形成橫隔,稱之為隔膜。絕大部分的病原性絲狀真菌為有隔菌絲。菌絲可長出許多分枝。交織成團,稱菌絲體(營養菌絲、氣中菌絲和生殖菌絲)。2.孢子真菌的生殖結構孢子是真菌鑒定和分類的主要依據。病原性真菌大多數產生無性孢子(葉狀孢子、分生孢子和孢子囊孢子)孢子囊孢子二、真菌的繁殖和培養(一)真菌的繁殖方式芽生、裂殖、萌管和隔殖(二)真菌的培養常用沙保弱培養基培養1.大多數病原性真菌生長緩慢(1~4周才可見菌落)。2.最適培養溫度為22~28ºC,某些深部真菌為37ºC、最適pH4.0~6.0。3.真菌菌落有3型(酵母型菌落,類酵母型菌落,絲狀型菌落)酵母型菌落類酵母型菌落絲狀型菌落三、變異性與抵抗力

易發生變異。對熱的抵抗力不強;對乾燥、陽光、紫外線和多種化學藥物的耐受性強;對抗生素不敏感。感染是微生物在宿主體內的生活中與宿主相互作用並導致不同程度的病理變化的過程。來自宿主體外的微生物,通過一定的方式從一個宿主傳播到另一個宿主引起的感染則為傳染。微生物的致病性的強弱程度,稱為微生物的毒力。測定毒力的傳統方法用半數致死量(LD50)或半數感染量表示。即在一定條件下能引起50%實驗動物死亡或感染的最小微生物或毒素的量。第一節細菌性感染不同種類的細菌或同一種細菌在宿主的不同狀態下,感染的發生、發展和結局可以不同。一、細菌的致病機制(病原菌的毒力)病原菌毒力的物質基礎是侵襲力和毒素。(一)侵襲力概念:病原菌突破機體的防禦機能,定居、繁殖和擴散的能力。組成:莢膜、粘附素和侵襲性物質(菌體的表面結構和釋放的侵襲蛋白或酶類)等。感染步驟:細菌粘附與定植侵入繁殖與擴散1)粘附與定植(1)細菌形成的微菌落和生物膜(包括生物醫學植入膜)有利於粘附;微菌落:肉眼看不到的細菌集落,一般為一個克隆,通過菌體表面粘附性結構物質使菌細胞粘連在一起。生物膜:是以微菌落為基本結構單位的有序性“社區”結構,可為不同種屬的細菌共同形成,大小在300~700µm。(2)粘附性結構物質(普通菌毛、莢膜、微莢膜、支原體頂端結構等)能介導細菌粘附;細菌體表的粘附結構的組成成分主要為蛋白質、糖蛋白或多糖、脂多糖等細菌的這些粘附性結構物質均作為配體與宿主細胞表面受體相互作用而介導粘附作用的發生。(3)細菌與宿主細胞之間的靜電吸引及疏水作用,陽離子橋聯作用和配體-受體相互結合。細菌配體與宿主細胞受體相互結合:①是主要的和關鍵的,是感染的真正起點(二者距離≺10nm)。②大多具有組織趨向性。也具有種屬特異性。2)侵入某些毒力強或具有侵襲能力的病原菌主動侵入非吞噬細胞的感染過程。這些被侵入的細胞主要為粘膜上皮細胞。3)繁殖與擴散細菌在宿主機體內的擴散方式多種多樣,取決於不同種類細菌的致病性質、宿主機體的免疫力和感染的不同階段等多種情況。一般情況下在感染早期階段,細菌生長增殖處於優勢,擴散能力強於感染後期。(1)局部擴散①局部表層擴散某些細菌僅對某部位的皮膚或黏膜有組織趨向性,初步定植後,再向周圍擴散。②局部深層擴散細菌雖可進入皮下或黏膜下組織,但可被免疫機制阻擋於局部淋巴結。(2)全身擴散細菌突破皮膚或黏膜後,主要經血流擴散到特定的靶位的感染。毛細血管床血流緩慢,易於細菌粘附侵入。(二)毒素概念:細菌生長繁殖中產生和釋放的毒性成分。作用:可直接或間接損傷宿主細胞、組織和器官,干擾其生理功能。種類:兩種(外毒素和內毒素)1.外毒素(1)部分G+菌和G-菌產生並釋放到菌體外的毒性蛋白質。多數外毒素由A、B兩個亞單位組成。A亞單位是毒性部分;B亞單位無致病作用,介導外毒素分子與靶細胞結合。AB型外毒素(2)毒性作用強,具有選擇性。可引起特殊的臨床症狀。(3)理化因素不穩定,一般不耐熱。(4)抗原性強,可刺激產生抗毒素,也可脫毒成為類毒素。2.內毒素(1)G-菌細胞壁中的結構組分,菌細胞破裂釋放出來的毒性脂多糖。(2)毒性作用較弱,且無選擇性。各菌的毒性效應大致相同,引起發熱、白細胞反應、微循環障礙、休克、DIC等。(3)理化性質穩定,可耐熱。(4)抗原性較弱,不能脫毒成為類毒素。內毒素毒性作用二、細菌性感染的傳播(一)細菌感染的來源1.外源性感染傳染源:病人及帶菌者患病及帶菌動物2.內源性感染傳染源:宿主機體內正常菌群潛伏下的微生物重新感染(二)傳播途徑呼吸道經空氣飛沫傳播消化道糞——口途徑皮膚皮膚的機械損傷、燒傷、咬傷血液輸血注射及使用血製品性傳播人類自身的性行為傳播人畜共患疾病的傳播經節肢動物為媒介三、細菌性感染的類型(一)隱性感染(亞臨床感染)細菌感染沒有造成傷害,不出現明顯症狀。(二)顯性感染傳染病細菌感染造成的病理損傷使宿主出現臨床症狀或體征。急性感染和慢性感染局部感染和全身感染(三)全身細菌性感染1.毒血症2.膿毒血症3.內毒素血症4.敗血症5.菌血症第二節

病毒性感染一、病毒感染的致病機制(一)病毒感染對宿主細胞的直接作用1.殺細胞效應主要見於無包膜、殺傷性強的病毒。在體外實驗中,可用顯微鏡觀察到細胞變圓、壞死,從瓶壁脫落等現象,稱細胞病變作用(CPE)。

2.穩定狀態感染不具有殺細胞效應的病毒所引起的感染稱穩定性感染。(1)細胞融合形成多核巨細胞或合胞體(2)細胞表面出現病毒基因編碼的抗原3.包涵體形成診斷依據受病毒感染的細胞內,用普通光學顯微鏡可看到有與正常細胞結構著色不同的圓形或橢圓形斑塊。有的在胞質內,有的在胞核內。有嗜酸性的或嗜鹼性的。本質:①病毒顆粒的聚集體

②病毒增殖留下的痕跡

③或病毒感染引起的反應物4.細胞凋亡由基因控制的程式性細胞死亡,屬正常的生物學現象。5.基因整合與細胞轉化病毒的基因組整合至宿主細胞染色體基因組中可致細胞轉化,而轉化與腫瘤形成密切相關。(二)病毒感染的免疫病理作用1.抗體介導的免疫病理作用

Ⅱ、Ⅲ型超敏反應2.細胞介導的免疫病理作用

Ⅳ型超敏反應3.免疫抑制作用某些病毒感染可抑制免疫功能,甚至使整個免疫系統全部缺陷。二、病毒感染的傳播方式1.水準傳播病原體在人群中不同個體間的傳播。(經呼吸道、消化道、創傷感染、接觸感染、血液傳播、性傳播、節肢動物媒介等多種途徑)2.垂直傳播病原體通過胎盤或產道從宿主的親代到子代的方式。此外還有產後哺乳和密切接觸、微生物基因經生殖細胞的遺傳等途徑。先天性感染:產前在宮內的胚胎或胎兒被感染以及經生殖細胞的基因遺傳。三、病毒感染的類型(一)隱性感染和顯性感染1.隱性病毒感染(亞臨床感染)不引起臨床症狀的感染。隱性感染者也叫病毒攜帶者。2.顯性病毒感染有臨床症狀即發病。(1)急性病毒感染(病毒消滅型感染)潛伏期短,發病急,病程數日至數周,病後常獲得特異性免疫。(2)持續性病毒感染病毒可在機體持續存在數月至數年,甚至數十年。可出現症狀,也可不出現症狀而長期帶毒。①慢性感染如乙肝、丙型肝炎②潛伏感染如皰疹病毒屬的全部病毒凡使機體免疫力下降的因素均可啟動這些潛伏的病毒復發感染。如唇皰疹、帶狀皰疹潛伏感染③慢發病毒感染病毒感染後有很長的潛伏期,可達數月、數年甚至數十年,在症狀出現後呈進行性加重,最終患者死亡。如HIV感染、多發性硬化病,庫魯病。④急性病毒感染的遲發併發病如SSPE第三節真菌性感染真菌與人類疾病和健康關係的問題在現代醫學中越來越受到重視。真菌在機會感染中佔有重要地位。1.淺表真菌感染主要由致病性強的外源性真菌引起,如皮膚絲狀菌、癬菌等。在皮膚局部大量繁殖,引起炎症和病變。2.真菌機會性感染主要由寄生於宿主體內的正常微生物群引起,如白假絲狀酵母菌、麯黴、毛黴。前者感染可累及內部各器官組織。3.深部真菌感染主要為存在於自然界中的新生隱球菌,可引起中樞神經系統感染。4.真菌毒素的致病作用(1)真菌中毒與食品受潮黴變、攝入大量真菌及其毒素有關。(2)致腫瘤已肯定的有黃麯黴毒素5.超敏反應第一節

抗感染免疫機制抗感染免疫非特異性免疫(天然免疫)

特異性免疫(獲得性免疫)

非特異性免疫的特點:1.遺傳獲得,人人皆有

2.沒有針對性,非特異性的

3.包括屏障結構、吞噬細胞、正常體液和組織的免疫成分。特異性免疫的特點:(略)一、非特異性免疫機制(一)屏障結構1.皮膚與黏膜的屏障作用2.血腦屏障3.胎盤屏障BACK(二)吞噬作用

大吞噬細胞

單核吞噬細胞系統

小吞噬細胞

血液中的中性粒細胞吞噬細胞1.吞噬和殺菌過程(1)趨化(2)接觸(3)吞入吞噬形成吞噬體吞飲形成吞飲體(4)殺滅與消化形成吞噬溶酶體殺死的病原體進一步由蛋白酶、核酸酶、酯酶等降解、消化,不能被消化的殘渣排至吞噬細胞外。2.殺傷機制人類中性粒細胞分為依氧殺菌機制和非依氧殺菌機制(1)依氧殺菌機制:需分子氧參加主要因吞噬引起呼吸爆發。①ROI、RNI依賴機制②髓過氧化物酶(MPO)介導的殺傷機制(2)非依氧殺菌機制不需分子氧參加①酸性的作用殺菌、抑菌;為各種水解酶提供了最適作用條件②溶酶體酶和殺菌性蛋白的作用直接對細菌發揮殺傷、消化或分解作用3.吞噬作用的後果(1)完全吞噬病原體在吞噬溶酶體中被殺滅和消化,未消化的殘渣被排出胞外。(2)不完全吞噬

只被吞噬卻不被殺死,對機體不利(3)組織損傷

吞噬過程中釋放的多種水解酶能造成鄰近組織損傷和炎症反應(三)自然殺傷細胞(NK細胞)(略)(四)體液因素1.補體2.溶菌酶一種鹼性蛋白,作用G+菌胞壁肽聚糖3.防禦素一類富含精氨酸的小分子多肽。主要作用於胞外菌,殺菌機制是破壞細菌細胞膜的完整性。二、特異性免疫效應機制(一)體液免疫主要由B細胞介導抗胞外寄生菌的感染(二)細胞免疫CTL和CD4+T細胞抗胞內寄生菌、病毒和真菌感染(三)黏膜免疫局部免疫作用第二節

抗菌免疫胞外菌:寄居在宿主細胞外的血液、淋巴液和組織液中的細菌。主要引起局部化膿性炎症。抗胞外菌感染的主要目的:殺滅細菌,中和毒素;抗體起主要作用。中和毒素抗體調理胞內菌:主要寄生在細胞內。分為兼性胞內菌專性胞內菌常致慢性感染(主要免疫病理性損傷)抗胞內菌感染的主要目的:殺滅胞內菌;特異性細胞免疫為主。抗菌免疫胞外菌胞內菌吞噬細胞(中粒)

吞噬細胞(單核巨噬)抗體和補體(主)

細胞免疫(主)細胞免疫(一些)

局部黏膜免疫(輔助)第三節抗病毒免疫一、非特異性免疫(一)干擾素(IFN)概念:病毒或其他干擾素誘生劑刺激人或動物細胞所產生的一類分泌性蛋白,具有抗病毒、抗腫瘤和免疫調節等多種生物學活性。

種類和性質:(1)種類α干擾素人白細胞產生Ⅰ型β干擾素人成纖維細胞產生γ干擾素由T細胞產生Ⅱ型Ⅰ型干擾素抗病毒作用較免疫調節作用強,Ⅱ型干擾素的免疫調節作用比抗病毒作用強。編碼人Ⅰ型干擾素(IFN–α、β)基因第9對染色體的短臂;編碼人Ⅱ型干擾素(IFN–γ)的基因第12對染色體的長臂。(2)性質:分子量小,對熱比較穩定,56ºC被滅活;可被蛋白酶破壞;干擾素有抗原性。作用:1.抗病毒活性:干擾素不能直接滅活病毒,而是通過誘導細胞合成抗病毒蛋白發揮效應。(1)過程干擾素干擾素受體(敏感細胞)觸發信號傳遞等一系列的生物化學過程啟動細胞內基因合成多種抗病毒蛋白抑制病毒干擾素抗病毒作用抗病毒蛋白主要有2’-5’腺嘌呤核苷合成酶(2’-5’合成酶)和蛋白激酶等。2’-5’合成酶可降解病毒mRNA。蛋白激酶可抑制病毒多肽鏈的合成。(2)特點發揮作用迅速。抗病毒作用具有廣譜性。干擾素的作用受種屬特異性的限制。2.免疫調節活性及抗腫瘤活性干擾素可啟動巨噬細胞、活化NK細胞,促進細胞MHC抗原的表達,還可直接抑制腫瘤細胞的生長。(二)NK細胞非特異性殺傷受病毒感染的細胞。二、特異性免疫(一)體液免疫抗體1.

病毒中和抗體(消除病毒的感染能力)2.

血凝抑制抗體(血凝素血抑抗體)3.補體結合抗體(病毒內部抗原或病毒表面非中和抗原誘發,不能中和病毒的感染性)(二)細胞免疫1.

CTL通過抗原受體識別病毒感染的靶細胞,殺傷之。通過分泌細胞因數發揮抗病毒作用。2.

CD4+Th1細胞分泌細胞因數,啟動巨噬細胞和NK細胞,誘發炎症反應,促進CTL增殖和分化,抗病毒。三、抗病毒免疫持續時間1.

有病毒血症的全身性病毒感染病後往往免疫較為牢固,且持續時間較長2.

只有單一血清型的病毒感染病後有牢固性免疫,持續時間長3.

易發生抗原變異的病毒感染病後只產生短暫免疫力。第四節抗真菌免疫

1.非特異性免疫皮膚粘膜屏障吞噬細胞

2.特異性免疫(1)細胞免疫Th1反應佔優勢的細胞免疫應答在抗深部真菌感染中起重要作用。(2)體液免疫深部真菌的感染可刺激機體產生相應抗體。抗體的抗真菌作用尚有爭論。遺傳:子代與親代的生物學性狀基本相同,且代代相傳。變異:子代與親代以及子代與子代之間的生物學性狀出現差異。變異遺傳性變異(基因型變異genotypicvariation

非遺傳性變異(表型變異phenotypicvariation)

第一節

遺傳與變異原理(略)一、DNA的結構與功能結構:兩條相互平行而方向相反的多核苷酸鏈組成功能:儲存、複製和傳遞遺傳資訊二、基因與基因的轉錄三、遺傳資訊的翻譯

第二節

細菌的遺傳與變異一、細菌的變異現象

1.形態結構變異

L型變異細菌的莢膜變異細菌的芽胞變異細菌的鞭毛變異(H-O變異)2.抗原性變異3.菌落的變異(S-R變異)4.毒力變異卡介苗5.耐藥性變異二、與細菌遺傳變異相關的物質細菌的遺傳物質是DNA。細菌的基因組是指染色體和染色體以外遺傳物質所攜帶基因的總稱。1.

細菌染色體一條環狀雙螺旋DNA長鏈,附著在橫隔仲介體或細胞膜上。細菌基因組中的基因結構是連續的,其排列緊密。幾乎無內含子,僅有的內含子序列也不編碼蛋白。全基因組序列分析:細菌的種內和種間存在著廣泛的遺傳物質的交換,如耐藥性基因和致病島的獲得。致病菌染色體上編碼與毒力相關基因的外源性DNA片段是分子量較大的基因群,稱致病島。2.質粒概念:種類:

致育質粒或稱F質粒

耐藥性質粒

毒力質粒或Vi質粒

細菌素質粒

⑤代謝質粒質粒DNA的特徵:①

具有自我複製的能力拷貝數低者,複製往往與染色體的複製同步,稱為緊密型質粒。拷貝數高者,與染色體的複製不相關,稱鬆弛型質粒。②

編碼的基因產物能賦予細菌某些特性(非細菌生命活動不可缺少的)③

質粒可自行丟失與消除④

質粒的轉移性⑤

質粒的相容性與不相容性兩種結構相似密切相關的質粒不能穩定共存於一個宿主菌的現象稱為質粒的不相容性。幾種不同的質粒同時共存於一個菌細胞內則稱相容性。3.噬菌體概念:是感染細菌、真菌、放線菌和螺旋體等微生物的病毒,只能在活的宿主菌內複製增殖。生物學特性:(1)基本形態有蝌蚪形,微球形和細杆形。(2)大多為蝌蚪狀。由頭部和尾部組成。頭部核酸+蛋白質衣殼六邊形立體對稱尾部尾須、尾領、尾髓、尾鞘、尾板尾刺和尾絲感染的結果(增殖):(1)毒性噬菌體建立溶菌性週期

噬菌體感染宿主菌增殖產生大量子代噬菌體宿主菌溶解感染其他敏感細胞(2)溫和性噬菌體(溶原性噬菌體)建立溶原性週期噬菌體感染細菌核酸整合到細菌染色體隨細菌分裂而分配至子代細菌染色體中這種整合在細菌染色體上的噬菌體基因稱前噬菌體。染色體上帶有前噬菌體的細菌稱溶原性細菌。前噬菌體偶爾或自發地或在某些因素的誘導下脫離宿主菌染色體而進入溶菌週期導致細菌裂解,並去感染其他細菌。溫和噬菌體有溶原性週期和溶菌性週期。有些溫和噬菌體可使溶原性細菌的表型發生改變。3.轉座子(Tn)概念:是一類在細菌的染色體、質粒或噬菌體之間自行移動的遺傳成分,是基因組中一段特異的具有轉位特性的獨立的DNA序列。分類:(1)插入序列(IS)最簡單的或序列較短的轉座子(長度<2kbp),僅攜帶自身轉座所需酶的基因。存在於多種細菌的染色體或質粒中。

(2)轉座子或複合轉座子序列長度一般超過2kbp,除攜帶與轉座有關的基因外,還攜帶其他特殊功能的基因(耐藥性基因、重金屬抗性基因、腸毒素基因和其他結構基因等)。三、細菌變異的機制細菌表型的變異不是基因的改變,只有細菌基因結構發生改變才能引起遺傳性變異。細菌基因結構的改變,主要包括基因突變、基因損傷後修復、基因的轉移與重組。(一)基因突變概念:細菌遺傳物質的結構發生突然而穩定的改變,是DNA序列的永久性變化。(不考慮細菌表型是否有可察覺的改變)突變自發發生人為誘變促其發生

野生型:沒有發生突變的基因(首次從自然界分離的存在於細菌中的形式)突變型:相對應某一性狀的野生型基因發生突變。類型:(1)小突變(點突變)

一個或幾個堿基的置換、插入或丟失(2)大突變(大段的DNA發生突變)DNA序列的改變包括堿基的置換和移碼轉換顛換

基因突變規律:(1)突變率自然突變率約為每一世代10-10~10-6。如誘導細菌突變,可使誘導突變率提高10~1000倍(用高溫、紫外線、X射線、烷化劑等理化因素)。(2)突變與選擇突變是隨機的,不定向的。要從菌群中找出個別突變菌,必須將菌群放在一種利於突變菌而不利於其他菌生長的環境中,才能將突變株選擇出來。突變是細菌在接觸抗生素之前已經發生,而且突變發生越早,產生抗性突變株的比例就越多。普通培養基含抗生素培養基(3)回復突變細菌由野生型變為突變型是正向突變。有時突變株經過又一次突變可恢復為野生型的性狀,這種第二次突變稱為回復突變。(二)DNA損傷修復修復機制對細菌的生命活動極其重要。但損傷修復本身也會出現錯誤。如切除損傷的DNA片段時,會同時切掉正常DNA序列;DNA損傷後的修復會發生差錯,造成細菌的變異。(三)基因的轉移與重組基因轉移:供體菌外源性的遺傳物質

受體菌外源性遺傳物質:供體菌染色體DNA片段,可轉移的質粒DNA及噬菌體的基因等。基因重組:被轉移的基因在受體菌胞質中能自行複製與表達,或與受體菌DNA整合在一起,稱為基因重組。基因重組使受體菌獲得供體菌的某些特性。1.轉化供體菌裂解游離的DNA片段被受體菌直接攝取,使受體菌獲得新的性狀轉化的條件:(1)轉化的DNA片段的分子量要小於1*107,最多不超過10~20個基因。(2)受體菌只有進入感受態時才能攝取外源DNA。感受態的細菌:①表面有一種吸附DNA的受體;②感受態細菌一般出現在對數生長期的後期(維持幾分鐘至3~4h)。細菌的感受態可用人工誘導的轉化程式形成。人工感受態的轉化系統最適用於質粒和噬菌體的DNA。2.接合細菌通過性菌毛相互連接溝通,將遺傳物質(主要是質粒DNA)從供體菌轉移給受體菌的方式。通過接合方式轉移的質粒稱為接合性質粒。(1)F質粒的接合F+菌接合

F-菌F+菌F+菌(獲得F質粒)F質粒受體菌單獨存在和自行複製與細菌染色體整合(少數)整合後的細菌有可能提高轉移染色體基因的頻率,故稱高頻重組菌(Hfr)。Hfr接合F-菌F-菌(很難獲完整F質粒)(接合狀態可自發解離或受外界因素影響中斷)從Hfr菌中染色體上脫離下來的F質粒有時會攜帶相鄰的染色體基因或DNA片段,稱為F’質粒(該菌被稱為F’菌)。F+菌、Hfr、F’三種菌都有性菌毛,均可通過接合方式進行基因的轉移。(2)R質粒的接合細菌的耐藥性與染色體基因突變和R質粒的接合轉移等相關。R質粒耐藥傳遞因數(RTF)耐藥(r)決定子這兩部分可以單獨存在,也可結合在一起,但單獨存在時無接合傳遞R質粒的功能。RTF

可編碼性菌毛和通過接合轉移r決定子

能編碼對抗菌藥物的耐藥性,可由幾個轉座子連接不同耐藥性基因相鄰排列。非接合性質粒不能單獨接合傳遞非接合性質粒和接合性質粒(同在一宿主細胞),就會被誘動傳遞。3.轉導以溫和噬菌體為載體,將供體菌的一段DNA轉移到受體菌內,使受體菌獲得新的性狀。供體菌一段DNA溫和噬菌體受體菌

獲得新性狀(1)普遍性轉導前噬菌體脫離溶原性細菌增殖時,誤裝入細菌DNA。故該噬菌體感染受體菌時,則將供體菌DNA帶入受體菌內。因供體菌染色體或質粒的任何DNA片段都有可能被包裝轉導,則稱為普遍性轉導。供體菌的DNA片段在受體菌內重組,隨其一起複製,稱為完全轉導。供體菌的DNA片段不能與受體菌重組,其本身不具有獨立複製功能,轉導的片段只能隨細胞分裂沿單個細胞傳遞下去,稱為流產轉導。(2)局限性轉導前噬菌體從宿主菌染色體脫離時發生偏差,將前噬菌體兩側的宿主染色體基因轉移到受體菌,使受體菌的遺傳性狀發生改變的過程。轉導在G+菌和G-菌中均可發生。轉導現象僅發生在同一種細菌內。4.溶原性轉換噬菌體感染細菌(整合了噬菌體的DNA片段)獲得新的遺傳性狀(溶原性轉換)溶原性轉換可使某些細菌發生毒力變異或抗原性變異。5.原生質體融合兩種不同細菌失去細胞壁兩種原生質體聚乙二醇原生質體融合第三節

病毒的遺傳與變異病毒的基因組較簡單,每種病毒有一種核酸,基因數僅3~10個。病毒增殖速度極快,是最早研究遺傳學的工具。病毒遺傳與變異的研究將在病毒感染的診斷與防治,特別是在製備病毒疫苗,有效防治病毒性疾病中發揮更大作用。一、病毒的基因組病毒核酸僅含有一種類型,但卻呈現多樣性。病毒基因組的多樣性是由不同病毒和宿主細胞的複雜關係決定的。病毒基因組中的多種基因常以互相重疊的形式存在,即基因中的編碼序列外顯子之間有重疊。並通過內含子將相互重疊的外顯子分隔開。二、基因突變病毒在增殖過程中常發生基因組中堿基序列的置換、缺失或插入,引起基因突變。基因突變自發物理、化學因素誘發由基因突變產生的病毒表型性狀改變的毒株為突變株,突變株可呈多種表型。1.

條件致死型突變株只能在某種條件下增殖,而在另一種條件下則不能增殖的病毒株。如溫度敏感性突變株(ts)

28~35ºC增殖,37~40ºC不能增殖ts突變株常具有減低毒力而保持其免疫原性的特點,是生產減毒活疫苗的理想株。但ts株容易出現回復突變,因此在製備疫苗株時,必須經多次誘變後,才獲得在一定宿主細胞內穩定傳代的突變株,亦稱變異株。2.缺陷型干擾突變株(DIM)因病毒基因組中堿基缺失突變引起,其所含核酸較正常病毒明顯減少,並產生各種各樣的結構重排。在輔助病毒存在時,可複製,並可干擾野毒株的增殖。DIM在一些疾病中起重要作用,特別是與某些慢性疾病的發病機制有關。3.宿主範圍突變株病毒基因組突變影響了對宿主細胞的感染範圍,能感染野生型病毒所不能感染的細胞。4.耐藥突變株臨床上應用針對病毒酶的藥物後,有時病毒經短暫被抑制後又重新複製,常因編碼病毒酶基因的改變而降低了靶酶對藥物的親和力或作用,從而使病毒對藥物產生抗藥性而能繼續增殖。三、基因重組與重配基因重組:兩種病毒感染同一種宿主細胞發生基因的交換,產生具有兩個親代特徵的子代病毒,並能繼續增殖。其子代病毒稱為重組體。基因重組可發生在兩種活病毒之間,一活病毒和一滅活病毒之間,兩種滅活病毒之間.重配:基因分節段的RNA病毒,可以通過交換RNA節段而進行基因重組。已滅活的病毒在基因重組中可成為具有感染性的病毒。交叉復活(經紫外線滅活的病毒與另一近緣的活病毒感染同一宿主細胞,基因重組後使滅活病毒復活)多重復活(兩種或兩種以上的近緣的滅活病毒感染同一細胞時,經基因重組而出現感染性的子代病毒)四、基因整合在病毒感染宿主細胞的過程中,病毒基因組與細胞基因組的重組過程。整合既可引起病毒基因的變異,也可引起宿主細胞染色體基因的改變,導致細胞轉化發生腫瘤等。五、病毒基因產物的相互作用1.

互補作用和加強作用互補作用:兩種病毒感染同一細胞時,其中一種病毒的基因產物促使另一病毒增殖。可發生於感染性病毒與缺陷病毒或滅活病毒之間,兩種缺陷病毒之間2.表型混合與核殼轉移表型混合:兩株病毒共同感染同一細胞時,一種病毒複製的核酸被另一病毒所編碼的蛋白質衣殼或包膜包裹。這種改變不是遺傳物質的交換,而是基因產物的交換。表型混合獲得的新性狀不穩定,經細胞傳代後又可恢復為親代表型。核殼轉移:無包膜病毒發生的表型混合第四節

微生物遺傳變異在醫學上的應用

一、在疾病診斷和防治中的應用

1.病原性診斷充分瞭解微生物的變異現象和規律,才能對感染性疾病作出正確的診斷。現有許多快速診斷方法用於微生物的鑒定。2.特異性防治檢出病原菌的毒力島(致病島)或質粒的多重耐藥基因是判定細菌耐藥性變異的極好方法,有利於指導正確選擇抗菌藥物和防止耐藥性菌株的擴散。用減毒性活疫苗進行特異性防治對傳染病的預防有意義。二、微生物基因組的研究有助於人們從基因水準上瞭解各種微生物不同生命活動方式的基礎,研究致病機制,設計新型治療藥物,尋找能用於生產疫苗和開發診斷工具的基因產物。三、在檢測致癌物質方面的應用細菌的基因突變可由誘變劑引起,凡能誘導細菌突變的物質也能誘發人體細胞的基因突變,這些物質有可能是致癌物質。凡能提高突變率、誘導菌落生長較多者,即證明被檢物有致癌的可能性。四、流行病學方面的應用五、基因工程方面的應用微生態學:醫學微生態學:醫學微生態學的研究對象:寄居於人體,在正常情況下對人體無害的微生物群或正常菌群。第一節

正常菌群一、正常菌群及其分佈概念:寄居在正常人的體表和與外界相通的腔道粘膜中的不同種類和數量的對人體無害的微生物稱為正常微生物群(正常菌群)。分佈:體表和與外界相通的腔道粘膜二、正常菌群的生理作用1.生物拮抗競爭粘附作用產生有害代謝產物營養競爭作用2.營養作用3.免疫作用4.抗衰老作用5.抗腫瘤作用三、人體各部位的微生態系(略)口腔300多種細菌食管與胃幽門螺桿菌和螺旋體是原籍菌腸道厭氧菌為需氧菌的100~1000倍陰道可分離出29種微生物呼吸道多達21個菌屬200多個菌種皮膚第二節微生態平衡與失調微生態平衡:正常微生物群與其宿主生態環境在長期進化過程中形成生理性組合的動態平衡。微生態失調:正常微生物群與宿主之間的平衡在外界環境因素的影響下被破壞,由生理性組合轉變為病理性組合狀態。

一、微生態平衡1.宿主因素正常微生物群隨著人體不同發育階段及生理功能的變化而有所變化。在外界環境因素作用下,宿主病理狀態對正常微生物群也產生明顯影響。2.正常微生物群(1)定位:生態環境

原籍菌多半對人體有益,外籍菌可能造成感染。(2)定性:正常微生物群的種類(相對穩定)(3)定量:某生態環境中正常菌群的總菌數和各菌群的活菌數。優勢菌常常是決定微生態平衡的關鍵因素。二、微生態失調的主要原因1.長期濫用抗生素長期服用廣譜抗生素後,抑制了敏感菌,耐藥菌大量繁殖,可能會致二重感染(重疊感染),系菌群失調症。2.正常菌群寄居部位改變進入正常無菌部位可引起疾病。3.免疫機能的降低免疫抑制劑、激素、細胞毒藥物的使用及射線照射等可致微生態失調。

三、微生態失調的防治1.保護好宏觀生態環境2.保護好微生態環境(1)消除引起或保持微生態失調的病理狀態(2)消除或緩解異常的解剖結構3.增強機體免疫力4.合理應用抗生素5.應用微生態調節劑(益生菌、益生元)

第三節

機會性感染機會性感染:由正常菌群在機體免疫功能低下、寄居部位改變或菌群失調等特定條件下引起的感染稱為機會性感染。(一)機會性致病菌1.來源:人體皮膚和黏膜寄居的正常菌群。可以是常住菌或暫住菌2.種類:主要為細菌常見的G-桿菌有大腸埃希菌、克雷伯菌、銅綠假單胞菌及無芽胞厭氧菌常見的G+菌有葡萄球菌。真菌中以白假絲酵母菌為最常見,其次為新生隱球菌。(二)機會性致病菌的主要特點1.毒力弱或無明顯毒力2.常為耐藥菌或多重耐藥菌3.新的機會性致病菌不斷出現如假膜性結腸炎厭氧芽胞菌艱難梭菌所致二、機會性感染的易感因素易感機體可誘發機會性感染。易感因素與醫院感染的危險因素相似。

第四節

醫院內感染一、概述醫院感染(醫院內感染或醫院內獲得性感染):醫院內各類人群所獲得的感染。

醫院感染的特點:

1.感染對象為一切在醫院內活動的人群,但主要為住院患者。

2.感染發生地點必須在醫院內,感染發生的時間界限指患者在醫院期間和出院後不久發生的感染。二、醫院感染的分類(一)按微生物來源分類1.內源性醫院感染(自身醫院感染或自身感染)患者在醫院內由於某種原因使自身寄居的正常菌群轉變成機會性致病菌大量繁殖而導致的感染。2.外源性醫院感染(交叉感染)患者遭受醫院內非自身存在的微生物侵襲而發生的感染。外源性醫院感染的微生物主要來自其他患者或攜帶者,其次來自周圍環境。(二)按感染部位分類根據感染部位的特點可分為12大類。三、醫院感染的微生物(略)主要為機會致病性微生物。亦可由致病性或非致病性微生物引起外源性感染的爆發流行醫院感染的微生物主要為細菌、其次是病毒和真菌。四、醫院感染的危險因素(一)易感對象:1.老年人和嬰幼兒2.患有免疫功能缺陷和免疫功能紊亂原發病或基礎疾病的患者易感。(二)診療技術及侵入性檢查與治療1.

診療技術器官移植、血液透析和腹膜透析2.

侵入性(介入性)檢查與治療侵入性檢查:支氣管鏡、膀胱鏡和胃鏡等侵入性治療:氣管切口或氣管插管、導尿管、大靜脈插管及人工心臟瓣膜等五、醫院感染的預防和控制消毒滅菌隔離預防合理使用抗菌藥物常用術語:1.消毒(disinfection)殺滅物體或環境中的病原微生物。但不一定能殺死細菌芽胞或非病原微生物的方法。用以消毒的藥品稱為消毒劑。2.滅菌(sterilization)殺滅物體上所有微生物的方法。包括殺滅細菌芽胞在內的全部病原微生物和非病原微生物。3.抑菌(bacteriostasis)抑制人體內部或外部細菌生長繁殖的方法。常用的抑菌劑為各種抗生素。4.防腐(antisepsis)體外防止或抑制細菌生長繁殖的方法。用以防腐的藥品稱為防腐劑。5.無菌(asepsis)不存在任何活菌、多是滅菌的結果。無菌操作

(antisepsistechnique)防止細菌進入人體或其他物品的操作技術。第一節

物理消毒滅菌法一、熱力滅菌法高溫對細菌具有明顯的致死作用,因此最常用於消毒和滅菌。分為幹熱滅菌和濕熱滅菌兩大類。(一)幹熱滅菌法殺菌作用是通過脫水乾燥和大分子變性。1.焚燒用於廢棄物品或動物屍體等2.燒灼用於微生物學實驗室的接種環、試管口等的滅菌。3.幹烤利用幹烤箱滅菌(160~170ºC,2h)適用於高溫下不變質、不損壞、不蒸發的物品4.紅外線是一種0.7~1000μm波長的電磁波,尤以1~10μm波長的熱效應最強。熱效應只能在照射到的表面產生。多用於醫療器械的滅菌。(二)濕熱滅菌法最常用,效果優於幹熱滅菌法。理由:①濕熱中細菌菌體蛋白質較易凝固變性②濕熱的穿透力比幹熱大③濕熱的蒸氣有潛熱效應存在。1.巴氏消毒法用較低溫度殺滅液體中的病原菌或特定微生物、保持物品中所需不耐熱成分不被破壞的消毒方法。用於消毒牛乳、酒類(61.1~62.8ºC,30min或71.7ºC,15~30s)。2.煮沸法100ºC,5min殺死細菌繁殖體100ºC,1~2h殺滅細菌芽胞3.流動蒸氣消毒法利用1個大氣壓下100ºC的水蒸氣進行

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