医学微生物概述

1、医学微生物学Medical Microbiology,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

2、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100 400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

3、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

4、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

5、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

6、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(Bubble boy)，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(S C I D)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

7、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

8、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 (medical microbiology),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；

9、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

10、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

11、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） Antony van leeuwenh

12、oek (1632-1723),巴斯德(Louis Pasteur 法国）,微生物学的建立,(Louis Pasteur,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 (Joseph Lister,18271912，英国)

13、 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。,(Robert Koch,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， Louis Pasteur和 Robert K

14、och 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。,Edward Jenner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） Edward Jenner,1749-1823,弗来明Alexander Fleming(1881-1955),1929年发现青

15、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