臨床各科疾病與微生物概論

1、 臨床各科臨床各科疾病與微生物疾病與微生物 林 旭 璦浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)系TEL-mail：第一章第一章 概論概論 微生物微生物(microorganism)：存在于自然界的一大群體形微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不見，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大數(shù)百倍、數(shù)千倍，甚至數(shù)萬倍才能觀察到的微小生物。第一節(jié)第一節(jié) 微生物微生物按照微生物與人類的關(guān)系按照微生物與人類的關(guān)系l 正常微生物正常微生物: :生活在健康動物各部位，數(shù)量大、種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物。 l 病原微生物病原微生物: :能引起人和動物致病的微生物 l 條件致病性微生物條件致病性微生物: :有

2、些微生物通常不致病，在特定環(huán)境下能引起感染 正常菌群正常菌群 l人類從出生后就生活在有菌環(huán)境中，人體皮膚以及與外界相通的口腔、鼻咽腔、小腸下部、大腸、尿道口與陰道等處均有大量各類微生物寄居，在一般情況下，不但對人體無害，而且有益，甚至為人體所必需。 正常菌群正常菌群 - - 影響因素影響因素l宿主因素宿主因素年齡年齡：不同年齡階段，糞便中及皮膚上所帶菌群有差別 免疫狀態(tài)免疫狀態(tài)：免疫狀態(tài)不同，體內(nèi)存在的菌群不一 胃液胃液( (胃酸胃酸) )：胃酸減少可使小腸內(nèi)菌量增加，原來無致病性的微生物也可因繁殖過盛而發(fā)生腸炎 腸蠕動不正常腸蠕動不正常：影響腸道菌群的組成和數(shù)量 有外來菌感染有外來菌感染：該

3、處正常菌群的平衡被擾亂 抗生素應(yīng)用不當抗生素應(yīng)用不當：菌群失調(diào)l飲食和環(huán)境等因素飲食和環(huán)境等因素 正常菌群的意義和作用正常菌群的意義和作用 l 維持宿主組織器官的正常結(jié)構(gòu)和功能維持宿主組織器官的正常結(jié)構(gòu)和功能l 自然菌膜自然菌膜l 非特異性免疫作用非特異性免疫作用l 拮抗外襲菌的作用拮抗外襲菌的作用l 合成維生素合成維生素l 影響宿主新陳代謝影響宿主新陳代謝The distribution of normal flora正常菌群正常菌群 條件致病菌條件致病菌l常居菌和暫住菌致病率增加l在病灶中反復(fù)分離到某一非常居菌或常居菌中某成員數(shù)量明顯增高時，應(yīng)考慮其與疾病的關(guān)系l條件致病菌致病的條件 寄居

4、部位改變宿主免疫力低下抗生素等抗菌藥物應(yīng)用不當 真核細胞型微生物真核細胞型微生物-細胞核分化程度高，有核膜和核仁，細胞器完整。真菌 原核細胞型微生物原核細胞型微生物-細胞核的分化較低，僅有原始核，無核膜、核仁。細胞器很不完善。DNA和RNA同時存在。細菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體 (兩菌四體) 非細胞型微生物非細胞型微生物-是最小的一類微生物。無典型的細胞結(jié)構(gòu)，只能在活細胞內(nèi)生長繁殖。核酸類型為DNA或RNA。病毒微生物的種類與分布微生物的種類與分布三大類微生物的比較三大類微生物的比較性狀性狀非細胞型非細胞型細胞型細胞型原核細胞型原核細胞型真核細胞型真核細胞型種類種類病毒病毒細

5、菌，支原體，立克次體，細菌，支原體，立克次體，衣原體，螺旋體，放線菌衣原體，螺旋體，放線菌真菌真菌大小大小( m)0.020.300.25.06.015.0核酸核酸DNA或或RNADNARNADNARNA核膜核膜核仁核仁組蛋白組蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體線粒體核蛋白體核蛋白體（70s）（80s）溶酶體溶酶體活細胞培養(yǎng)活細胞培養(yǎng)需需不需（細菌、支原體、不需（細菌、支原體、螺旋體、放線菌）螺旋體、放線菌）不需不需需（立克次體、衣原體）需（立克次體、衣原體）是一類形體較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的單細胞或多細胞，能以有性或無性繁殖，營腐生或寄生的一類真核細胞型真核細胞型微生物。具有細胞壁（無肽聚糖），不含葉綠素，無

6、根、莖、葉的分化。特點特點 ： 1、種類繁多，10余萬種。 2、分布廣泛，大多對人無害且有益。 3、形態(tài)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 4、有兩種繁殖方法。真菌真菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)培養(yǎng)：培養(yǎng)：沙保培養(yǎng)基1、形態(tài)、形態(tài)單細胞真菌（酵母型及類酵母型）菌絲芽生孢子酵母菌 多細胞真菌（絲狀菌或霉菌）1、細胞壁外的成分： 某些真菌有粘液層，與毒力、致病性關(guān)系密切； 2、細胞壁： 多糖占80%-90%，由外向內(nèi)分四層：葡聚糖層，糖蛋白層，蛋白質(zhì)層，幾丁質(zhì)微纖維層； 3、隔膜（septa)： 位于菌絲或細胞間; 4、細胞核：呈圓形，較小，可有數(shù)個； 5、核糖體：沉降系數(shù)為80S； 還有多種細胞器。1、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)原核細

7、胞型微生物，體積微小，結(jié)構(gòu)簡單，以二分裂方式繁殖，在一定條件下有相應(yīng)恒定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。廣義：（兩菌四體）狹義：典型代表性的細菌 (eubacteria)細菌細菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一) 細菌的大小和形態(tài)以微米為單位，不同時期外形不同。 球菌 (coccus)桿菌 (bacillus)螺形菌 (spiral bacterium)二) 細菌的結(jié)構(gòu) 細胞壁 細胞膜 細胞質(zhì) 核質(zhì)莢膜 鞭毛菌毛 芽孢 1、細胞壁、細胞壁 (cell wall)革蘭氏陽性菌 （G+ ） 肽聚糖肽聚糖： 聚糖骨架 四肽側(cè)鏈 五肽交聯(lián)橋 磷壁酸： 表面抗原 調(diào)節(jié)離子通過革蘭氏陰性菌 （G-） 肽聚糖肽聚糖 ：聚糖骨架 四

8、肽側(cè)鏈 外膜 ： 脂蛋白 脂質(zhì)雙層 脂多糖 脂質(zhì)A 核心多糖 特異多糖細菌的細胞壁細菌的細胞壁G+G-革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁結(jié)構(gòu)比較革蘭陽性菌與陰性菌細胞壁結(jié)構(gòu)比較細胞壁細胞壁 革蘭陽性菌革蘭陽性菌革蘭陰性菌革蘭陰性菌強度強度較堅韌較堅韌較疏松較疏松厚度厚度20-80nm10-15nm肽聚糖層數(shù)肽聚糖層數(shù)可多達可多達50層層1-2層層肽聚糖含量肽聚糖含量占細胞壁干重占細胞壁干重50%-80%占細胞壁干重占細胞壁干重5%-20%磷壁酸磷壁酸+脂質(zhì)雙層脂質(zhì)雙層+脂蛋白脂蛋白+脂多糖脂多糖+ 細菌細胞壁缺陷型或細菌細胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：細胞壁受損后仍能生長和分裂

9、的細菌。在高滲環(huán)境下，仍可存活。 原生質(zhì)體原生質(zhì)體(protoplast)：G+細胞壁缺失后，原生質(zhì)僅被一層細胞膜包住 原生質(zhì)球原生質(zhì)球(spheroplast)：G-肽聚糖層受損后尚有外膜保護 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染和反復(fù)發(fā)作的感染。細菌細胞壁缺陷型（細菌細菌細胞壁缺陷型（細菌L型）型）l 概念：概念：位于細胞壁內(nèi)側(cè)，緊包在細胞質(zhì)外的一層有彈性、具有半透性的生物膜。l 功能：功能：物質(zhì)轉(zhuǎn)運（選擇性通透作用）呼吸作用（與能量的產(chǎn)生儲存和利用有關(guān)）生物合成和分泌形成中介體2、細胞膜、細胞膜 (cell membrane) 核糖體 蛋白質(zhì)合成場所，由蛋白質(zhì)和核酸組成 （ribo

10、some） 的胞漿顆粒，是抗菌藥物選擇作用的靶點。 質(zhì)粒 可以獨立復(fù)制。 （plasmid） 不是細菌生命所必須的。 可以在細菌之間相互轉(zhuǎn)移。 胞質(zhì)顆粒 本質(zhì)是細菌的營養(yǎng)物質(zhì)。 如白喉桿菌的異染顆粒。3、細胞質(zhì)（、細胞質(zhì)（cytoplasm）l擬核 原核細胞無核膜、核仁，染色體集中 于胞漿中的某一區(qū)域，由裸露的雙股 DNA反復(fù)折疊形成的超螺旋結(jié)構(gòu)，具 有細胞核功能，控制著細菌的遺傳和 變異等生物學(xué)性狀。4、核質(zhì)、核質(zhì) (nuclear material)5、莢膜、莢膜 (capsule)l 細菌生長過程中，合成并向細胞外分泌的粘液性物質(zhì)，多糖和多肽成分.莢膜莢膜l 營養(yǎng)要求高， 普通染色法不著

11、色,特殊染色可染成和菌體不同的顏色。6、鞭毛、鞭毛 (flagellum)l細菌表面細長而彎曲的蛋白質(zhì)絲狀物 。l鞭毛需用電子顯微鏡觀察，或經(jīng)特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光鏡下看到。 7、菌毛、菌毛 (Pilus)細菌表面比鞭毛更細，短而直，數(shù)目較多的蛋白質(zhì)絲狀物。細菌表面比鞭毛更細，短而直，數(shù)目較多的蛋白質(zhì)絲狀物。菌毛蛋白具有抗原性。根據(jù)功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛兩類。菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。普通菌毛普通菌毛：細菌的粘附結(jié)構(gòu)，與宿主細胞表面特異性受體結(jié)合，與致病性密切相關(guān)性菌毛性菌毛：接合，毒力、耐藥性等性狀的遺傳物質(zhì)傳遞有關(guān)。8、芽孢、芽孢 (spor

12、e)l 某些細菌在一定條件下在菌體內(nèi)部形成一個圓形或卵圓形小體，具有完整的細菌結(jié)構(gòu)，能保持細菌的生命活性。三）感染的類型不感染不感染隱性感染隱性感染 (inapparent infection)急性感染 (acute infection)慢性感染 (chronic infection)局部感染 (local infection)全身感染(systemic infection)毒血癥內(nèi)毒素血癥菌血癥敗血癥膿毒血癥顯性感染顯性感染(napparent infection)帶菌狀態(tài)帶菌狀態(tài)l 菌血癥菌血癥 (bacteremia)： 病菌由局部侵入血流引起的輕微癥狀，未在血流中生長繁殖，只是短暫的一

13、過性通過血循環(huán)短暫的一過性通過血循環(huán)到達體內(nèi)適宜部位后再進行繁殖而致病l 毒血癥毒血癥 (toxemia)： 產(chǎn)外毒素的病原菌在局部組織繁殖，外毒素進入血循環(huán)外毒素進入血循環(huán)損害靶器官、組織而出現(xiàn)的特征性毒性癥狀l 內(nèi)毒素血癥內(nèi)毒素血癥 (endotoxemia)： G-菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后釋放出大量內(nèi)毒素；也可由病灶內(nèi)大量革蘭陰性菌死亡、釋放的內(nèi)內(nèi)毒素入血毒素入血所致。l 敗血癥敗血癥 (septicemia)： 病原菌侵入血液并大量繁殖、產(chǎn)生的毒性代謝產(chǎn)物（外毒素、內(nèi)毒素）所引起的全身性中毒癥狀l 膿毒血癥膿毒血癥 (pyemia)： 某部位感染的化膿性細菌侵入血流再擴散到

14、機體其他組織或器官，產(chǎn)生新的化膿性病灶病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)1. 大型病毒 200300 nm。2. 中型病毒 80150 nm。3. 小型病毒 18 30 nm。多數(shù)為球形，還有桿狀，絲狀，彈頭狀，蝌蚪狀等。 一一）病毒的大小與形態(tài)）病毒的大小與形態(tài) 二二）病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成）病毒的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成 1. 核心核心: 單一型核酸(DNA或RNA)，決定病毒的遺傳變異與感染。2. 衣殼衣殼: 蛋白質(zhì)，由一定數(shù)量的蛋白質(zhì)殼粒聚合而成。 20面體對稱型復(fù)合對稱型螺旋對稱型基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)輔助結(jié)構(gòu)輔助結(jié)構(gòu)1. 包膜包膜病毒出芽釋放時包上的一層宿主細胞膜或核膜，由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類組成。2.

15、 刺突刺突(包膜子粒包膜子粒)：某些病毒包膜表面鑲嵌有糖蛋白，為放射狀排列的大小不等的釘狀突起，稱為刺突。 與致病性有關(guān)，具有抗原性。與致病性有關(guān)，具有抗原性。 頓挫感染頓挫感染 ( (abortive infectionabortive infection) )：病毒進入的宿主細胞缺乏病毒復(fù)制所需的酶、能量和原料，則不能復(fù)制出有感染性的病毒顆粒。缺陷病毒缺陷病毒 ( (defective virus defective virus ) )：病毒基因不完整或基因突變，使病毒復(fù)制出不完整、無感染性的病毒顆粒。病毒的異常增殖病毒的異常增殖傳染病、感染性疾病、傳染病、感染性疾病、非傳染病的感染性疾病

16、非傳染病的感染性疾病l 傳染病（傳染?。╟ommunicable disease ） 感染性疾病中的一部分l 外源性感染，病原為特定致病性的病原微生物，通過一定的途徑而傳染、傳播，可在人群中造成流行l(wèi) 感染性疾?。ǜ腥拘约膊。╥nfectious disease）范疇更廣，包括傳染病，但更廣的領(lǐng)域涉及到臨床各科的許多器官系統(tǒng)疾病非傳染病的感染性疾病非傳染病的感染性疾病感染性疾病中的一部分感染性疾病中的一部分, ,涉及臨床各科涉及臨床各科外源性外源性感染感染- - 病原微生物病原微生物內(nèi)源性內(nèi)源性感染感染- - 條件致病性微生物條件致病性微生物，其傳染性極小，其傳染性極小，一般不傳播給他人，也不

17、造成流行一般不傳播給他人，也不造成流行 l 臨床各科疾病中許多非傳染病的感染性疾病，其發(fā)病原因和發(fā)病機制與微生物感染的關(guān)系日益受到重視l 由微生物感染的非傳染性疾病發(fā)病機制復(fù)雜，診斷困難，治療棘手，且難以預(yù)防內(nèi)源性病毒內(nèi)源性病毒/ /正常病毒叢正常病毒叢 - - 存在的證據(jù)存在的證據(jù)l 正常細胞和組織中存在正常細胞和組織中存在病毒特異性蛋白病毒特異性蛋白用免疫學(xué)方法在無外源感染的雞和小鼠組織測得RNA腫瘤病毒的組特異性抗原l 正常細胞和組織中存在正常細胞和組織中存在病毒特異性核苷酸序列病毒特異性核苷酸序列應(yīng)用分子雜交方法，可在多種正常細胞和組織中證明有病毒核酸整合于細胞的核苷酸序列中l(wèi) 從正常

18、細胞從正常細胞可誘導(dǎo)病毒可誘導(dǎo)病毒Rowe等從正常的小鼠、大鼠和雞細胞中誘導(dǎo)出內(nèi)源性病毒l 正常細胞正常細胞DNA中中可分離出病毒基因組可分離出病毒基因組Cohen等從正常狒BEF-3細胞株的DNA中分離出4種內(nèi)源性病毒基因組內(nèi)源性病毒內(nèi)源性病毒/ /正常病毒叢正常病毒叢l 是廣泛存在于很多哺乳動物包括靈長類，以及鳥類、爬行類和魚類等機體細胞中的病毒，其70%的RNA能與其未感染的自然宿主細胞DNA進行分子雜交。病毒為垂直傳遞，對其自然宿主無致癌性,以C型病毒為主。在微生態(tài)平衡時，對宿主細胞有生理作用：在胚胎發(fā)生、發(fā)育成熟和組織分化過程中必不可少。許多動物實驗表明內(nèi)源性C型病毒能增加營養(yǎng)細胞的

19、繁殖，有促進細胞融合作用，這對胚胎著床可能有重要意義。在人體也觀察到胎盤和胚胎組織中有這種病毒顆粒，病毒顆粒見于母體細胞和胎兒細胞相結(jié)合的滋養(yǎng)層，促進胚胎發(fā)生、發(fā)育及組織分化。 按照電鏡觀察的結(jié)構(gòu)形態(tài)，將逆轉(zhuǎn)錄病毒分為：按照電鏡觀察的結(jié)構(gòu)形態(tài)，將逆轉(zhuǎn)錄病毒分為：l A型病毒：型病毒：具有兩層電子密度較深的包膜，中央部分為電子密度較淡的透亮區(qū)。l B型病毒：型病毒：具有偏位的類核，包膜表面有明顯的刺突。小鼠乳腺腫瘤病毒（MMTV）是其典型代表l C型病毒：型病毒：具有一個電子密度較高的中央位類核和包膜上蓋有短的刺突，以芽生方式分布到細胞外。是已分離的RNA腫瘤病毒中數(shù)目最多的一類病毒,能誘發(fā)白血

20、病和肉瘤l D型病毒：型病毒：具有電子密度較高的偏位的棒狀小體狀類核，包膜上缺乏刺突或者刺突較B型病毒為短。彌猴乳腺腫瘤病毒（ MPMV ）是其典型代表。內(nèi)源性病毒正常病毒叢內(nèi)源性病毒正常病毒叢l 條件致病性病毒條件致病性病毒 - - 隱伏在正常人體細胞內(nèi)的內(nèi)源性病毒也有一定的潛在致病性，異常情況下，可發(fā)生微生態(tài)失調(diào)，引起細胞的各種感染、個體發(fā)育異常及致癌作用人體正常細胞?？杀浑[伏在體內(nèi)的C型病毒感染而發(fā)生改變，在細胞表面有病毒抗原的表達。C型病毒在細胞內(nèi)復(fù)制增殖成熟時，裝配成核衣殼后以出芽方式釋放，釋放時可包有核膜或胞質(zhì)膜而為病毒成熟顆粒，病毒包膜上的脂質(zhì)來自宿主細胞，但包膜的糖蛋白則由病毒

21、編碼，故具有病毒的特異性和抗原性在人體可能改變細胞或細胞核結(jié)構(gòu)或其他成分而成為自身抗原內(nèi)源性病毒的由來：兩種可能內(nèi)源性病毒的由來：兩種可能l 生殖細胞感染學(xué)說生殖細胞感染學(xué)說：即來源于外源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，因微環(huán)境的變化，長期存在于生殖細胞內(nèi)，通過生殖細胞的長期垂直傳遞成為宿主細胞基因組的固有成份，演化成內(nèi)源性病毒l 來源于細胞基因組的可轉(zhuǎn)移成分來源于細胞基因組的可轉(zhuǎn)移成分：它具有同其它生物的轉(zhuǎn)座子相似的結(jié)構(gòu)。此類似轉(zhuǎn)座子的細胞基因序列在一定條件下演化成內(nèi)源性病毒微生物感染與非傳染性疾病關(guān)系微生物感染與非傳染性疾病關(guān)系一、微生物感染與癌癥二、微生物感染與免疫缺陷病三、微生物感染與神經(jīng)系統(tǒng)疾病四、微生物感染與結(jié)締組織疾病五、微生物感染與心血管系統(tǒng)疾病六、微生物感染與內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病七、其它微生物感染與癌癥微生物感染與癌癥病毒與癌癥病毒與癌癥 乙型、丙型肝炎病毒（HBV、HCV） - 原發(fā)性肝癌 EB病毒（EBV） - 鼻咽癌 單純皰疹病毒型（HSV-）- 宮頸癌、陰莖癌、前列腺癌 人類T淋巴細胞病毒（HTLV） - 白血病 人乳頭瘤病毒（HPV）-宮頸癌等 人乳多空病毒 - 肺癌等 微生物感染與癌癥微生物感染與癌癥真菌與癌癥真菌與癌癥l 黃曲霉素 - 原發(fā)性肝細胞癌、胃癌、腎癌