医学微生物概述

医学微生物学MedicalMicrobiology,一、微生物（microorganism）的概念及种类,自然界的一大群体形微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜或电子显微镜放大数百倍、数千倍，甚至数万倍才能观察到的微小生物。,微生物的特点：1.个体微小,但具有一定的形态、结构和功能。2.种类多,数量大，在自然界中分布广泛。3.适宜环境中繁殖迅速,易变异。,微生物的特点体积微小结构简单繁殖迅速容易变异分布广泛种类繁多数量巨大,体积微小:以微米(m)或纳米(nm)来衡量,结构简单由单细胞、简单多细胞或非细胞生命物质所构成,培养4-5天所形成的大肠杆菌的重量将和地球相仿,繁殖迅速：在生物界以微生物繁殖最快，细菌仅需20分钟即可分裂繁殖一次,数量多：每克泥土中微生物可达数亿至数十亿个，人的肠道内正常菌群含100400种微生物，数量达100万亿个之多,容易变异微生物的形态结构,营养代谢，抗原性，耐药性及对外界环境的抵抗力等，均可发生变异，变异率10-5-10-10。微生物与外界环境直接紧密接触,易受环境因素的影响,发生突变获得很强的外环境适应力。,起源早:地球形成于46亿年前，微生物产生于35亿年前，人类的形成仅在300万年前。,分布广泛,在地球上地壳内、大气层、水和动植物内，微生物无处不在人体的皮肤、口腔、肠胃道等都有许多微生物85公里的高空、11公里深的海底、2000米深的地层有微生物近100的温泉、零下250的环境有微生物在地球上几乎无处不在，无孔不入同学们要牢固地树立无菌的观念,种类繁多生物分为原核生物界(细菌)原生生物界(藻类,原生动物)、真菌界(酵母、霉菌)植物界、动物界和病毒界,微生物至少有10万多种，在六界中占有三界,显示了微生物在自然界的重要地位,二微生物的种类和分布,种类（3种）微生物种类繁多，根据其结构、化学组成等差异，可分为三种类型1.非细胞型微生物：没有完整的细胞结构，缺乏酶系统，只能在活细胞内增殖DNA或RNA，如病毒、朊粒,capsid,2.原核细胞型微生物：细胞的分化程度较低，是一类仅有原始的核质，无核膜核仁，缺乏完整细胞器的微生物细菌（细菌、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体和放线菌）,3.真核细胞型微生物：一类细胞核分化程度较高，有核膜，核仁和染色体，胞质内有完整细胞器的微生物真菌(fungus)。,想想：上述三大类微生物中，哪一类的结构最简单？哪一类的体积最小？最简单：非细胞型最小：原核细胞型,微生物的种类,微生物的分布,分布很广泛水、土壤、空气、矿层、物体表面、生物体的体表及与外界相通的腔道，均有种类不同、数量不等的微生物存在。85公里的高空、11公里深的海底、2000米深的地层有微生物近100的温泉、零下250的环境有微生物在地球上几乎无处不在，无孔不入,二、微生物与人类的关系,自然界中的绝大多数的微生物对人类和动植物的生存是无害的，甚至是必不可少的。在人类的生活和生产活动中，微生物的作用已被广泛应用于各个领域。,与人类关系密切,自然界中N、C、S等元素循环,农业,以菌造肥,以菌催长,以菌防病,以菌治病，如：根瘤菌,工业,微生物应用于食品（酒、醋、酱油、味精）、皮革、纺织、石油、化工、冶金等,医药工业,利用微生物制造抗生素、维生素、辅酶、ATP等药物,污水处理,利用微生物降解有机磷、氰化物等,基因工程技术中提供多种工具酶和载体系统,创建有益的工程菌新品种,微生物与人类的关系,微生物,有少数微生物能引起人类和动、植物的病害，称为致病微生物（病原微生物）,“泡泡男孩”：重症联合免疫缺陷病（简称SCID）,不知道大家有没有看过泡泡男孩这部电影呢，亚当山德勒斯前几年演了一部喜剧片泡泡男孩，说的是一个没有免疫力的男孩，从小住在无菌泡泡世界的故事。电影的结局倒是皆大欢喜，因为原来只是他母亲不愿意让他接触外面的世界，明知他已经有免疫力，还骗他说他不能离开泡泡而生活。后来他毅然决然的割开泡泡，却发现他还是可以健康的活下去。现实社会中最著名的泡泡男孩(Bubbleboy)，也就是片中取材的真人真事，却没有这么幸运。那个男孩叫戴维。严重联合免疫缺陷(SCID)是人类最严重的先天性免疫缺陷病，又称“泡泡男孩”病，得名于美国患儿戴维维特尔。维特尔1971年出生后不足10秒钟就进入无菌透明的塑料隔离罩，在那里度过12年人生的大部分时光，死于骨髓移植术后病毒感染。电影泡泡男孩以他为原型拍摄。这种病是体液免疫和细胞免疫均有缺陷的遗传性疾病，因患者体内19号染色体基因变异造成，主要特征是分别提供细胞免疫和体液免疫的胸腺依赖淋巴细胞（T细胞）和囊依赖淋巴细胞（B细胞）缺损。因匮乏抵御细菌和病毒的能力，患者出生后容易反复感染病菌而死亡。泡泡男孩的直接死因是什么？-因为感染了致命病毒。,三、医学微生物学及其学习目的微生物学（microbiology）,生命科学的一个重要分支，是研究微生物的类型、分布、形态、结构、代谢、生长繁殖、遗传、进化，以及与人类、动物、植物等相互关系的一门科学,医学微生物学(medicalmicrobiology),微生物学的一个分支.主要研究与医学有关病原微生物的生物学特性、致病和免疫机制,以及特异性诊断、防治措施,以控制和消灭感染性疾病和与之有关的免疫损伤等疾病,达到保障和提高人类健康水平的目的.,拓展知识微生物学的发展过程,微生物学经验时期：十七世纪以前实验微生物学时期：七个里程碑现代微生物学时期,微生物学经验时期,古代人类虽然未能观察到具体的微生物，但早已将微生物知识用于工农业生产和疾病防治之中。（一）日常生活应用1.公元前两千多年的夏禹时代，就有仪狄作酒的记载；2.春秋战国时期,已经利用微生物分解有机物进行沤粪积肥。3.北魏贾思勰齐民要术一书中详细的记载了制醋的方法；4.民间常用的盐腌、糖渍、烟熏、风干等保存事物的方法，实际上都是防止微生物生长繁殖而腐烂变质的有效措施。,（二）关于病原1.北宋末年(11世纪)刘真人就有肺痨由虫引起之说。2.我国17世纪初，吴有性医生在瘟疫论中认为传染病是“乃天地间别有一种异气所感”，并且指出“气即是物，物即是气”，肯定地预见有某种实体是传染病的病原体,（三）关于流行环节据洪稚存北江诗话说，18世纪清乾隆年间，有异才，年未三十卒。当时赵州有怪鼠，白日入人家，即伏地呕血死。人染其气，亦无不立殒者。我国师道南在天愚集鼠死行篇中写到：“东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，鼠死不几日，人死如圻堵，昼死人莫问数，日色惨淡愁云护，三人行未十多步，忽死两人横截路”生动地描述了当时鼠疫猖獗流行的可怕凄惨情景，同时也正确的指出了鼠疫的流行环节。,（四）关于预防1.在预防医学方面，我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。2.明李时珍本草纲目中指出患者的衣服蒸过之后再穿就不会感染疾病,表明已有消毒的记载。3.我国开创了天花的“人痘接种预防法”，并在明隆庆年间广泛使用，而且流传至俄国、日本、土耳其、英国、朝鲜等国家。,（二）实验微生物学时期（七个里程碑）,1、列文虎克发现微生物，微生物学的开山鼻祖2、巴斯德证实了微生物的作用，微生物学的奠基人3、李斯特创用了外科手术无菌术4、郭霍三大发明一法则,将微生物推入黄金时代，医学微生物学的奠基人,5、发现新的微生物：伊凡诺夫斯基发现病毒迪纳发现类病毒普鲁西纳发现朊病毒6、人工自动免疫及人被动免疫：琴纳发明牛痘菌，免疫学奠基人贝林发明白喉抗毒素7、传染病的化学及抗生素治疗：欧立希合成砷凡纳明，弗来明发现、弗劳里提纯青霉素,荷兰人列文虎克于1676年创制了一架能放大266倍的原始显微镜，观察了各种形态的微生物。正确描述了微生物的形态，为微生物的存在提供科学依据。奠定微生物学发展基础。,列文.虎克（荷兰）Antonyvanleeuwenhoek(1632-1723),巴斯德(LouisPasteur法国）,微生物学的建立,(LouisPasteur,18221895),巴斯德在微生物学上的贡献,有机物发酵和腐败由微生物引起解决葡萄酒和啤酒变酸问题创立巴氏消毒法解决蚕茧的“微粒子病”的疾病，挽救了法国蚕丝业主张传染病是由微生物引起的，并可通过接触、唾液及粪便传播19世纪70年代，研究炭疽病，拯救了畜牧业1881年研制成功减毒活疫苗开创人类战胜传染病的新世纪1885年，巴斯德第一次治好了被疯狗咬伤的9岁男孩梅斯特奠定了免疫学基础,外科无菌技术的创立,李斯特(JosephLister,18271912，英国)首创用石炭酸喷洒手术室和煮沸手术用具以防术后感染，为防腐、消毒，以及无菌操作奠定了基础。,细菌培养技术的创立,郭霍创用固体培养基；创立细菌染色方法及实验动物感染法，为发现多种传染病的病原菌提供实验手段。郭霍（科赫）法则：特殊的病原菌应在同一疾病中查见，在健康人中不存在；该病原菌能被分离培养得纯种；该纯培养物接种至易感动物，能产生同样病症；自人工感染的实验动物体内能重新分离得该病原菌纯种。,(RobertKoch,18431910，德国),郭霍,1905年郭霍获诺贝尔医学和生理学奖，这主要是为了表彰他在肺结核研究方面的发现。19世纪后期，LouisPasteur和RobertKoch共同将微生物学研究带入生理学时代，开创了微生物学的分支-医学微生物学。,病毒学的发展,伊凡诺夫斯基（俄国）证明烟草花叶病病原体是病毒（1892）。斯坦利（美国）首次分离并提纯了烟草花叶病病毒的结晶体，并以该项研究获得了1964年诺贝尔化学奖,该项基础研究，被誉为病毒学最重要的科学贡献之一。许多动物、植物、细菌、人类病毒相继发现。人类传染病中约80%由病毒引起。,EdwardJenner首创用牛痘预防天花，为预防医学开辟了广阔途径。,(),琴纳（英国）EdwardJenner,1749-1823,弗来明AlexanderFleming(1881-1955),1929年发现青霉素,欧立希1910年砷凡纳明抗梅毒药的发现者,1910年合成“砷凡纳明”,4.现代免疫学的兴起,(三)现代微生物学时期（二十世纪中叶至今）,1.微生物超微结构的研究,2.病毒组织培养技术的建立,3.基因工程的应用,微生物全基因组的研究，可发现致病基因和特异DNA序列，用于诊断、研制新抗菌药物和新疫苗。,（四）微生物感染的新动向,据WHO统计，近年全球平均每年有1700多万人死于传染病。,新的病原体不断出现，造成新现传染病。原流行的病原体因变异、耐药等原因造成重新流行，导致再现传染病。最近几年发生的来源于禽、畜病病原体感染。一些感染性疾病的病原体迄今末发现。某些病原体的致病和免疫机制有待阐明。不少疾病尚缺乏有效的防治措施。,医学微生物学,细菌学真菌学病毒学总论和各论，生物学特性、