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病原生物学与免疫学 pathobiology and immunology,主讲：鈡宇飞,医学免疫学与病原生物学,绪论 病原生物学 免疫学,病原生物学,绪论,一、医学免疫学概论 二、病原生物学概论,二、病原生物学概论,（一）病原生物与病原生物学的概念 （二）医学微生物学概述 （三）人体寄生虫概论,第一部分 病原生物学,医学微生物学 人体寄生虫学,医学微生物学,第一部分 细菌 第二部分 病毒 第三部分 其他微生物 第四部分 真菌,medical microbiology,医学微生物概论,目标要求 学习内容 复习思考题,医学微生物学绪论,1.微生物(microorganism)的概念与分类 概念 分类 (1) 按分化程度、化学组成： (2) 按生物学特性：主要有 2.微生物与人类的关系 微生物分布概况、人类的关系 正常菌群及其意义 3.医学微生物学的发展过程与现状（自学）,（病原微生物概念）,三大类,八大类,第一部分 细菌,细菌学总论 第十一章 细菌的生物学特性 第一节 细菌的形态与结构 第二节 细菌的生理 第三节 细菌的遗传与变异 第四节 微生物的分布 第十二章 细菌的致病性 第十五章 消毒灭菌,细菌学各论 第十七章 致病性性球菌 第十八章 肠杆菌科细菌 第十九章 弧菌属与弯曲菌属 第二十章 厌氧性细菌 第二十一章 分枝杆菌属 第二十二章 其他致病性细菌,第一节 细菌的形态与结构,学习目标 学习内容 复习思考题,学习目标,1.掌握细菌的基本结构和特殊结构 2.熟悉细菌的形态检查法,复习思考题,1.名词解释：质粒、异染颗粒、荚膜、芽胞、菌毛、鞭毛。 2.简述肽聚糖的主要结构及青霉素、溶菌酶对其的影响。 3.革兰阳性菌与革兰阴性菌细胞壁构造有何区别？,第一节 细菌的形态与结构,细菌(bacterium)概念 一、 细菌的形态 二、 细菌的结构 三、 细菌的形态检查,一、细菌的形态,（一）细菌的大小 测量单位：微米（m） （二）细菌的形态 1.基本形态 : 球形、杆形、螺旋形 2.细菌按形态分类 细菌按基本形态分三类：,根据排列方式不同： 球菌：双球菌链球菌葡萄球菌 杆菌：大、中、小杆菌或棒状杆菌球杆菌分枝杆菌 螺形菌：弧菌螺菌,二、 细菌的结构,（一）基本结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 4.核质,（二）特殊结构 荚膜 鞭毛 菌毛 芽胞,1.细胞壁（cell wall）,（1）功能 （2）构造 （3）溶菌酶、青霉素的杀菌机制 （4）l型细菌,（1）细胞壁的功能,位于细菌细胞的最外层，是包绕在细胞膜外侧的坚韧而有弹性的膜状结构。 细胞壁的功能 维护细菌的形态 保护细菌抵抗环境的低渗作用 参与细菌细胞内外物质交换 拥有与细菌致病有关的物质及抗原决定基：如g+菌的磷壁酸、g-菌的脂多糖。,（2）构造,革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌细胞壁的组成不同。其区别如下：,细胞壁缺陷型细菌（ l型细菌）,概念 形态及菌落特点 临床意义,2.细胞膜,2.细胞膜 （自学) p94 3.细胞质 （自学）p94 4.核质 （自学）p95,溶菌酶破坏g+菌肽聚糖骨架的-1,4-糖苷键，使细菌裂解。青霉素类抗生素干扰甘氨酸五肽桥与四肽侧链上的d-丙氨酸之间的联结，使之不能合成完整的细胞壁，导致细菌的死亡。 意义：细菌l型在临床上常引起慢性和反复发作的感染，如肾盂肾炎、心内膜炎。作用于细胞壁的抗生素治疗无效。,（二）细菌的特殊结构,1、荚膜 概念 微荚膜 菌毛的功能：抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，抵抗机体抗菌物质及药物的损害有黏附功能有抗原性（分型）分子筛作用。,2、鞭毛,概念： 带鞭毛菌分类： 单毛菌、双毛菌、丛毛菌、周毛菌。 鞭毛的功能： 是细菌的运动器官,3、菌毛,概念 分类与功能： 普通菌毛：黏附 性菌毛： 接合器官，传递遗传物质（如质粒）。,4、芽胞,概念： 本质：休眠体（细菌的另一种存在形式） 形成与转化：1个芽胞 1个繁殖体 功能： 具有很强的抵抗力（原因 自学）。 意义：（1）以杀灭细菌的芽胞作为灭菌 与否的指标 （2）有助于鉴别细菌 p126图11-10,第三节 细菌形态检查,一、显微镜 普通光学显微镜、电子显微镜 二、细菌形态检查法 （一）不染色标本 可观察活菌的形态与运动情况等 （二）染色标本 1.单染法 2.复染法 革兰氏染色法 （意义 ） 抗酸染色法、特殊染色法等。,第二节 细菌的生理,学习目标 学习内容 复习思考题,学习目标,1.了解细菌的代谢产物及意义。 2.掌握细菌生长繁殖的条件和规律。 3.掌握细菌的人工培养法、常用培养基和生长现象。,复习思考题,1.细菌生长繁殖需要哪些条件？其生长繁殖有何规律？ 2.医学上重要的细菌合成代谢产物有哪些？有何实际意义？ 3.何谓培养基？细菌在培养基中的生长现象有哪些？,第二节 细菌的生理,一、 细菌的生长繁殖 二、 细菌的人工培养,一、细菌的生长繁殖,（一）细菌的生长繁殖条件 （二）繁殖方式和速度 （三）生长曲线图 （四）细菌的代谢产物及其意义,（一）细菌的生长繁殖,1.营养物质 2.酸碱度 3.温度 4.气体,气体：根据细菌对氧气的需求可分为四种类型：专性需氧菌、专性厌氧菌、兼性厌氧菌、微需氧菌,二、 细菌的人工培养,（一）培养基 概念、必须具备的条件、分类 （二）细菌在培养基中的生长现象 （三）人工培养细菌的用途及意义,根据培养基的物理性状可分为： 液体、半固体、固体培养基 根据培养基的性状和用途可分为： 1、基础培养基 2、营养培养基 3、选择培养基 4、鉴别培养基 5、厌氧培养基,（二）细菌在培养基中的生长现象,1、液体培养基： 混浊生长、沉淀生长、菌膜生长 2、半固体培养基： 沿穿刺线生长（无鞭毛） 沿穿刺线向四周扩散生长（有鞭毛） 3、固体培养基： 菌落、 菌苔,菌落：将细菌划线接种于固体培养基表面，经1824小时培养后，在培养基表面出现肉眼可见的单个细菌集团。 菌苔：多个菌落融合成一片成为菌苔。,（三）人工培养细菌的用途及意义,1、在医学中的运用 感染性疾病的病原学诊断 细菌学研究 生物制品的制备 2、在工农业生产中的应用 3、在基因工程中的应用,（四）细菌的代谢产物及意义,1、细菌分解代谢产物及生化反应 意义：鉴别细菌（实验课） 2、细菌的合成代谢产物及其意义 与致病有关： 毒素和侵袭性酶 热源质 耐高温 与防治疾病有关： 抗生素 维生素 与鉴别细菌有关： 色素 细菌素,第十一章 医学微生态,教学目标 学习内容 复习思考题,教学目标,1.掌握正常菌群和条件致病菌的概念。 2.掌握微生态失调的原因，熟悉其防治。 3.熟悉正常菌群的生理作用。,复习思考题,1.概念：正常菌群、条件致病菌、机会感性染 2.简述微生态失调的原因及防治。,微生物的分布,一、微生物在自然界的分布 二、微生物在正常人体的分布,一、微生物在自然界的分布,（一）土壤 有些能形成芽胞的致病细菌（破伤风梭菌、产气荚膜梭菌、炭疽芽 胞杆菌）可存活几年或几十年，并能通过伤口感染。 （二）水 水中可含有伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、霍乱弧菌等，可引起消化道 传染病。 （三）空气 在人口密集的公共场所或医院，空气中的细菌种类和数量显著增多。 常见的病原菌有金黄色葡萄球菌、链球菌、结核分枝杆菌、白喉棒状杆 菌及脑膜炎奈瑟菌等，可引起伤口和呼吸道感染。,二、细菌在正常人体的分布,人的体表及与外界相同的腔道都存在 着不同种类和数量的微生物。,三、正常菌群及其作用,（一）正常菌群 （二）正常菌群的生理作用 （三）正常菌群的病理作用,（二）正常菌群的生理作用,1.生物拮抗作用 2.营养作用 3.免疫作用 4.抑癌作用 5.其他作用 如抗衰老作用,（四）正常菌群的病理作用,即微生态平衡失调导致正常菌群的微生物引起疾病。 1.条件致病菌与机会感性染 概念 致病条件 2.菌群失调及菌群失调症（二重感染或重叠感染）,第十五 章 消毒与灭菌,教学目标 学习内容 复习思考题,教学目标,1.掌握消毒与灭菌的定义。 2.掌握常用的热力灭菌方法。 3.掌握常用的化学消毒剂的使用。,复习思考题,1.名词解释：消毒、灭菌、无菌、无菌操作。 2.常用热力灭菌方法有哪些，有何用途？ 3.试述常用消毒剂种类及用途。,第十五 章 消毒与灭菌,第一节 相关概念 第二节 物理消毒灭菌法 第三节 化学消毒灭菌法,第一节 相关概念,1.消毒（disinfection)、消毒剂（disinfectant) 2.灭菌(sterilization)： 3.无菌(asepsis)和无菌操作（aseptic technique) 4.防腐(antisepsis)、防腐剂 5.卫生清理(sanitation),第二节 物理消毒灭菌法,有：热力、紫外线、电离辐射、滤过除菌等 一、热力消毒灭菌法 二、其他物理消毒灭菌防腐法,一、热力消毒灭菌法,分干热法和湿热两类。同等温度下，湿热 法比干热法效果好，其原因有p173 1.干热灭菌法： 焚烧与烧灼 干烤 红外线 微波 2.湿热消毒灭菌法： 巴氏消毒法 煮沸法 高压蒸气灭菌法 流通蒸气法 和间歇灭菌法,二、其他物理消毒灭菌防腐法,(一)过滤除菌 (二)辐射杀菌 1.日光和紫外线 杀菌作用的机制 特点：穿透力弱 用途： 2.电离辐射:高速电子、x射线和射线 (三) 低温抑菌,波长为200300nm的紫外线使细菌的dna断裂或胸腺嘧啶聚合成为双聚体，改变dna得分子构型，从而干扰dna的复制与转录，导致细菌的死亡或变异,物体表面或空气的消毒注意事项：杀菌波长的紫外线对人体的皮肤和眼角膜有损伤，使用时注意保护。,第三节 化学消毒灭菌法,1.常用消毒剂的杀菌机制 使菌体蛋白质变性凝固 干扰、破坏细菌的酶系统 改变细胞膜的通透性 2.影响消毒剂的消毒效果的因素 3.常用消毒剂的种类、用法与用途 p177 表15-1 用途：只能外用或用于环境的消毒,3. 影响消毒剂作用的因素 p169,1.消毒剂的性质、浓度和作用时间 乙醇 2.细菌的种类与数量 3.环境因素的影响 有机物存在 温度和酸碱度等,第三节 细菌的遗传和变异,教学目标 学习内容 复习思考题,教学目标,1.掌握噬菌体的生物学特性及与宿主的关系。 2.掌握细菌遗传与变异的物质基础。 3.熟悉细菌遗传型变异的机制。,复习思考题,1.名词解释：r质粒、f质粒、前噬菌体、转位因子、耐药性变异。 2.简述噬菌体与宿主菌的关系。 3.细菌基因转移与重组的方式有哪些？分别举例说明。,第三节 细菌的遗传和变异,遗传与变异的概念 一、常见的细菌变异的现象 二、细菌的遗传物质 三、遗传型变异发生的机制 四、细菌变异的实际应用,一、常见的细菌变异现象,一、形态结构变异 二、培养特性与代谢变异 三、抗原变异 四、毒力变异 强毒 弱毒或无毒 五、耐药性变异 概念、 临床意义 六、细菌l型变异,有些细菌在影响细胞壁合成的抗生素如青霉素或溶菌酶等因素作用下，可形成细胞壁缺陷的细菌l型其形态成多形性。,二、 细菌的遗传物质,包括：细菌的染色体、质粒、转位因子、 噬菌体等。 （一）染色体 （二）质粒 （三）噬菌体,二、质粒,概念 质粒的基本特性 医学上重要的质粒 能育性质粒（f质粒）编码性菌毛 耐药性质粒（r质粒）决定细菌耐药性 编码细菌素质粒如col因子 毒力质粒（vi质粒）,质粒的基本特性 （1）赋予细菌某些重要的生物学性状 （2）可复制。 （3）可遗传。 （4）可转移。 （5）可丢失。,（三） 前噬菌体,噬菌体：是感染细菌、真菌、放线菌、支原体、螺旋体等微生物的病毒。 （一）噬菌体的生物学特性（自学） （二）噬菌体与宿主的相互关系 噬菌体感染细菌 毒性噬菌体的增值与噬菌过程 温和噬菌体和溶原性细菌：前噬菌体概念,三、 遗传型变异发生的机制,（一）基因突变 （二）基因的转移与重组,（一）基因突变,突变是细菌的遗传物质的结果发生突然而稳定的改变，导致细菌性状的遗传变异。突变有两种类型： 1、基因突变（点突变）：是由于个别碱基地置换、插入、丢失而引起，可导致核苷酸序列的改变。 2、染色体畸变：是指大段的核苷酸序列的转位。 突变时随机的，不定向的，突变菌株可经过再次突变恢复原来的性状，称为回复突变。,（二）基因转移与重组,概念： 方式： 转化（transformation） 接合 （conjugation） 转导 （transduction） 普遍性 局限性 溶原性转换 （lysogenic conversion）,基因转移：外源性遗传物质进入受体菌细胞内的过程称为基因转移。 重组：转移的基因与受体菌dna整合在一起称为重组。,四、细菌变异的实际应用,在细菌感染性疾病的诊断、治疗与预防中的应用 在流行病学中的应用 在基因过程中的应用 在测定致癌物质中的应用,第十二章 细菌的致病性,教学目标 学习内容 复习思考题,教学目标,1.掌握细菌的致病物质以及内外毒素的区别。 2.熟悉细菌感染的类型，了解细菌鉴定程序。 3.熟悉医院感染及控制。,复习思考题,1.名词解释：侵袭力、潜伏感染、隐性感染、毒血症、败血症、脓毒血症。 2.简述与细菌致病性有关的因素。 3.比较内毒素与外毒素的主要区别。 4.简述菌群失调症及其发生机制。 5.简述医院感染细菌的来源、种类及医院感染的危险因素。,第十二章 细菌的致病性,细菌感染的概念 第一节 致病菌与条件致病菌 第二节 细菌的致病性 第三节 细菌感染的发生发展与结局 第四节 细菌感染的检查程序,细菌感染的概念、发生发展决定因素,细菌感染：是指细菌在一定条件下克服机体的防御机能，侵入宿主机体特特定部位，与机体防御功能相互作用，引起不同程度的病理过程。又称为传染。 细菌感染的发生发展主要由病原菌的致病性和机体的免疫力两方面的因素决定。此外，还有环境因素。,第二节 细菌的致病性,细菌的致病性：是指细菌能引起疾病的性能。 毒力：细菌不同程度的致病力。 细菌的致病因素 一、细菌的毒力 二、细菌的侵入数量 三、细菌的侵入门户,细菌的致病因素,表12-3 外毒素与内毒素的主要区别,第三节 细菌感染的发生发展与结局,感染是指病原体侵入宿主机体后，与宿主防御 功能相互作用所引起的不同程度的病理过程。其分 类有多种方法，如： 一、感染的来源 二、传播方式与途径 三、感染类型,一、感染的来源,（一）外源性感染 传染源：病人、带菌者、患病和带菌的动物 （二）内源性感染 传染源：条件致病菌,二、传播方式与途径,外源性感染的传播方式与途径 呼吸道感染 消化道感染 创伤感染接触感染（直接接触，间接接触） 节肢动物叮咬等。,三、感染的类型,感染的发生，发展和结局，是机体与病原菌 在一定条件作用的复杂过程。根据双方力量对比 和作用的结果，可分为： （一）隐性感染（亚临床感染） （二）潜伏感染 （三）显性感染（临床感染） （四）带菌状态 带菌者及其意义 （五）医院感染,1.根据病情缓急: （1）急性感染：发病急、病程短，数日数周 （2）慢性感染：发病慢、病程长，数月数年 2.按感染部位及性质： （1）局部感染 （2）全身感染： 菌血症、败血症、脓毒血症、毒血症（概念）,第三节 细菌感染的检查程序,细菌感染性疾病的病原学诊断，可根据临床症状、体征和一般检查，选择适当的临床标本进行细菌学、血清学检验后得出。 一、细菌学诊断 二、血清学诊断,一、细菌学诊断,（一）病原菌检测 1.标本的采集与送检 2.形态学检查 3.病原菌的分离培养 4.生化反应 5.血清学鉴定 6.动物试验 7.药物敏感试验 （二）病原菌成分检测 1.抗原检测 2.核酸检测（核酸杂交、pcr）,二、血清学诊断,这里指的是用已知的抗原检测抗体，协助感染性疾病的诊断。,（五） 医院感染及控制,概念 一、医院感染的微生物来源 二、医院感染的危险因素 1.感染对象 2.诊疗技术及侵入性检查与治疗 三、医院感染的预防和控制,二、社会感染与医院感染,（一）医院感染 指在医院内所发生的感染。 （二）社会感染 指医院外所发生的感染。,正常菌群、条件致病菌、病原微生物,正常菌群（normal flora) 正常人体的体表和与外界相通的腔道中，存在着不同种类和一定数量的微生物，这些微生物通常对人体无害，为正常微生物群，通称正常菌群。 条件致病菌（conditioned pathogen)或机会致病菌（opportunistic pathogen) 正常菌群中的部分微生物可在机体的免疫功能下降或当某些条件改变的特殊情况下也可致病，成为条件致病菌或机会致病菌。,支原体、衣原体、立克次体、螺旋体和放线菌的主要特点 p3,支原体 ：没有细胞壁，呈显著多形性，可通过滤菌器。 衣原体：能通过滤菌器，严格细胞内寄生，并有独特的由原体到始体的发育周期。 立克次体:大多行严格细胞内寄生，与节肢动物关系密切。 螺旋体：细长、柔软、弯曲成螺旋状，且运动活泼。 放线菌：能形成长丝、产生分支，且多以断裂方式繁殖。,细菌l型,概念：某些药物作用于细菌，可抑制肽聚糖的合成或破坏细胞壁的结构，在高渗环境下，细菌仍可存活，成为细胞壁缺陷型，称为细菌l型。 特点：呈高度多形性，着色不均，一般为g；在高渗环境仍能繁殖，菌落可为油煎蛋样或颗粒型、丝状型。去除抑制物，细菌l型可返祖;细菌l型对作用于细胞壁的抗生素耐药,双球菌diplococcus),脑膜炎奈瑟菌,链球菌(streptococcus),葡萄球菌(streptococcus),四联球菌(tetrad),八叠球菌(sarcina),杆菌(bacillus),不同杆菌的大小、长短、粗细很不一致。,中,大肠埃希菌 2-3 m,炭疽芽胞杆菌 3-10 m,大,小,布鲁菌 0.6-1.5 m,杆菌的形态多样,杆菌(bacillus),杆菌(bacillus),杆菌的形态多样,分枝杆菌,双歧杆菌,螺形菌(spiral bacterium),螺旋体,螺杆菌,弧菌,芽孢,炭疽杆菌及其芽胞,细菌l型生长缓慢，营养要求高，对渗透压敏感，普通营养基上不能生长，培养时必须用高渗的含血清的培养基。 细菌l型在高渗的含血清的培养基上生长后形成三种类型的菌落。,细菌l型的培养特性和菌落形态,丝状菌落,颗粒型菌落,油煎蛋样菌落 （典型l型菌落）,细菌的基本结构和特殊结构,鞭毛菌分类,单毛菌,双毛菌,丛毛菌,周毛菌,菌落与菌苔,三. 细菌在液体培养基中的生长情况,1、3：有动力 2：无动力,三. 细菌在半固体培养基中的生长情况,生长曲线图,1,3,2,4,5,蝌蚪形噬菌体结构模式图,吸附,吸附是噬菌体与菌体表面受体发生特异性结合的过程，其特异性取决于噬菌体蛋白与宿主菌表面受体分子结构的互补性。,毒性噬菌体的复制周期溶菌性周期,当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的dna片段，使其成为溶原状态时，而使细菌获得新的性状。,温和噬菌体,1. 转化(transformation),2. 接合(conjugation),接合：是细菌通过性菌毛相互连接沟通，将遗传物质（主要是质粒dna）从供体菌转移给受体菌。能通过结合方式转移的质粒称为接合性质粒，不能通过性菌毛在细菌间转移的质粒为非接合性质粒。,普遍性转导( generalized transduction),细菌在内切酶作用下,4. 溶原性转换(lysogenic conversion),当噬菌体感染细菌时，宿主菌染色体中获得了噬菌体的dna片段，使其成为溶原状态时，而使细菌获得新的性状。,s型菌落,r型菌落,渗透压的理论,半透膜（低部）,细菌处于低渗环境,h2o,h2o,过滤除菌,细菌l型呈高度多形性，大小不一。着色不匀，无论其原为革兰阳性或阴性菌，形成l型大多染成革兰阴性。,(1) 细菌l型的形态和染色性,吞噬细胞,progression of smallpox,day 7,day 3,day 5,天花病毒 pox virus,天花,麻疹,(1) 按结构分化程度、化学组成 p4,1.非细胞型微生物 2.原核细胞型微生物 3.真核细胞型微生物,微生物按生物学特性分类,主要有八大类： 四“体”三“菌”一病毒 支原体、衣原体、立克次体、螺旋体 细菌、放线菌、真菌 病毒,病原微生物 侵入人体（感染） 人体寄生虫,免 疫,医学免疫学,医学微生物学 人体寄生虫学,introduction to the course,plastic kitchen cutting board surface - rod bacteria in a smooth matrix; filamentous bacteria ( 丝状菌 ) -smooth oval cells; fungal hyphae ( 真菌菌丝 ) with textured spores ( 结构孢子 ) (x 2,270),rod-shaped bacterium, e. coli (sem x22,245) e. coli (0157:h7) - a rod prokaryote. hemorrhagic type,细菌（bacteria）,痢疾杆菌 shigella sonnei - rod prokaryote; causes shigellosis (bacterial dysentery) (x 22,400),霍乱弧菌 vibrio cholerae - vibrio-shaped prokaryote that causes cholera (x 15,575),伤寒杆菌 salmonella - rod prokaryote ; note the flagella. causes salmonellosis (food poisoning). (x 20,800),化脓性链球菌streptococcus pyogenes - coccoid prokaryote; causes pharyngitis, sinusitis, otitis media (middle ear infection), food poisoning, puerperal fever (childbed fever), skin and wound infections (scarlet fever, erysipelas, impetigo) . group a strep. sem x56,000,粪链球菌 streptococcus faecalis - coccoid prokaryote; a pathogen causing skin and wound infections,螺旋杆菌 spirochete bacteria,奈氏球菌 neisseria gonorrhoeae - coccoid prokaryote ; causes gonorrhea (sem x 40,000),脑膜炎球菌 neisseria meningitidis - coccoid prokaryote ; causes meningitis and waterhouse-friderichson syndrome (a fulminating meningococcal infection occurring mainly in children under ten years old),结核杆菌 mycobacterium tuberculosis. rod-shaped bacterium (sem x40,000),白喉杆菌 corynebacterium diphtheriae. rod,clubed-shaped bacterium (causes diphtheria),robert kochs original micrographs of anthrax bacillus （炭疽杆菌）,狂犬病病毒 rabies virus,心脏病毒 cardiovirus: molecular surface of mengovirus, radially depth cued, as solved by x-ray crystallography,口蹄疫病毒 aphthovirus: molecular surface of foot and mouth disease virus, radially depth cued, as solved by x-ray crystallography,病毒 （viruses）,流感病毒 influenza virus,乳头瘤病毒 papilloma viruses are also found associated with human penile, uterine and cervical carcinomas and are very likely to be their cause; moreov