临床各科疾病与微生物概论

1、 临床各科临床各科疾病与微生物疾病与微生物 林 旭 瑷浙江大学医学院病原生物学系TEL-mail：第一章第一章 概论概论 微生物微生物(microorganism)：存在于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。第一节第一节 微生物微生物按照微生物与人类的关系按照微生物与人类的关系l 正常微生物正常微生物: :生活在健康动物各部位，数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物。 l 病原微生物病原微生物: :能引起人和动物致病的微生物 l 条件致病性微生物条件致病性微生物: :有

2、些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染 正常菌群正常菌群 l人类从出生后就生活在有菌环境中，人体皮肤以及与外界相通的口腔、鼻咽腔、小肠下部、大肠、尿道口与阴道等处均有大量各类微生物寄居，在一般情况下，不但对人体无害，而且有益，甚至为人体所必需。 正常菌群正常菌群 - - 影响因素影响因素l宿主因素宿主因素年龄年龄：不同年龄阶段，粪便中及皮肤上所带菌群有差别 免疫状态免疫状态：免疫状态不同，体内存在的菌群不一 胃液胃液( (胃酸胃酸) )：胃酸减少可使小肠内菌量增加，原来无致病性的微生物也可因繁殖过盛而发生肠炎 肠蠕动不正常肠蠕动不正常：影响肠道菌群的组成和数量 有外来菌感染有外来菌感染：该

3、处正常菌群的平衡被扰乱 抗生素应用不当抗生素应用不当：菌群失调l饮食和环境等因素饮食和环境等因素 正常菌群的意义和作用正常菌群的意义和作用 l 维持宿主组织器官的正常结构和功能维持宿主组织器官的正常结构和功能l 自然菌膜自然菌膜l 非特异性免疫作用非特异性免疫作用l 拮抗外袭菌的作用拮抗外袭菌的作用l 合成维生素合成维生素l 影响宿主新陈代谢影响宿主新陈代谢The distribution of normal flora正常菌群正常菌群 条件致病菌条件致病菌l常居菌和暂住菌致病率增加l在病灶中反复分离到某一非常居菌或常居菌中某成员数量明显增高时，应考虑其与疾病的关系l条件致病菌致病的条件 寄居

4、部位改变宿主免疫力低下抗生素等抗菌药物应用不当 真核细胞型微生物真核细胞型微生物-细胞核分化程度高，有核膜和核仁，细胞器完整。真菌 原核细胞型微生物原核细胞型微生物-细胞核的分化较低，仅有原始核，无核膜、核仁。细胞器很不完善。DNA和RNA同时存在。细菌、放线菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体 (两菌四体) 非细胞型微生物非细胞型微生物-是最小的一类微生物。无典型的细胞结构，只能在活细胞内生长繁殖。核酸类型为DNA或RNA。病毒微生物的种类与分布微生物的种类与分布三大类微生物的比较三大类微生物的比较性状性状非细胞型非细胞型细胞型细胞型原核细胞型原核细胞型真核细胞型真核细胞型种类种类病毒病毒细

5、菌，支原体，立克次体，细菌，支原体，立克次体，衣原体，螺旋体，放线菌衣原体，螺旋体，放线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核膜核膜核仁核仁组蛋白组蛋白内质网内质网线粒体线粒体核蛋白体核蛋白体（70s）（80s）溶酶体溶酶体活细胞培养活细胞培养需需不需（细菌、支原体、不需（细菌、支原体、螺旋体、放线菌）螺旋体、放线菌）不需不需需（立克次体、衣原体）需（立克次体、衣原体）是一类形体较大，结构较复杂的单细胞或多细胞，能以有性或无性繁殖，营腐生或寄生的一类真核细胞型真核细胞型微生物。具有细胞壁（无肽聚糖），不含叶绿素，无

6、根、茎、叶的分化。特点特点 ： 1、种类繁多，10余万种。 2、分布广泛，大多对人无害且有益。 3、形态结构较复杂。 4、有两种繁殖方法。真菌真菌的形态与结构的形态与结构培养：培养：沙保培养基1、形态、形态单细胞真菌（酵母型及类酵母型）菌丝芽生孢子酵母菌 多细胞真菌（丝状菌或霉菌）1、细胞壁外的成分： 某些真菌有粘液层，与毒力、致病性关系密切； 2、细胞壁： 多糖占80%-90%，由外向内分四层：葡聚糖层，糖蛋白层，蛋白质层，几丁质微纤维层； 3、隔膜（septa)： 位于菌丝或细胞间; 4、细胞核：呈圆形，较小，可有数个； 5、核糖体：沉降系数为80S； 还有多种细胞器。1、结构、结构原核细

7、胞型微生物，体积微小，结构简单，以二分裂方式繁殖，在一定条件下有相应恒定的形态和结构。广义：（两菌四体）狭义：典型代表性的细菌 (eubacteria)细菌细菌的形态与结构的形态与结构一) 细菌的大小和形态以微米为单位，不同时期外形不同。 球菌 (coccus)杆菌 (bacillus)螺形菌 (spiral bacterium)二) 细菌的结构 细胞壁 细胞膜 细胞质 核质荚膜 鞭毛菌毛 芽孢 1、细胞壁、细胞壁 (cell wall)革兰氏阳性菌 （G+ ） 肽聚糖肽聚糖： 聚糖骨架 四肽侧链 五肽交联桥 磷壁酸： 表面抗原 调节离子通过革兰氏阴性菌 （G-） 肽聚糖肽聚糖 ：聚糖骨架 四

8、肽侧链 外膜 ： 脂蛋白 脂质双层 脂多糖 脂质A 核心多糖 特异多糖细菌的细胞壁细菌的细胞壁G+G-革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁细胞壁 革兰阳性菌革兰阳性菌革兰阴性菌革兰阴性菌强度强度较坚韧较坚韧较疏松较疏松厚度厚度20-80nm10-15nm肽聚糖层数肽聚糖层数可多达可多达50层层1-2层层肽聚糖含量肽聚糖含量占细胞壁干重占细胞壁干重50%-80%占细胞壁干重占细胞壁干重5%-20%磷壁酸磷壁酸+脂质双层脂质双层+脂蛋白脂蛋白+脂多糖脂多糖+ 细菌细胞壁缺陷型或细菌细胞壁缺陷型或L型型(bacterial L form)：细胞壁受损后仍能生长和分裂

9、的细菌。在高渗环境下，仍可存活。 原生质体原生质体(protoplast)：G+细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住 原生质球原生质球(spheroplast)：G-肽聚糖层受损后尚有外膜保护 某些L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染和反复发作的感染。细菌细胞壁缺陷型（细菌细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）型）l 概念：概念：位于细胞壁内侧，紧包在细胞质外的一层有弹性、具有半透性的生物膜。l 功能：功能：物质转运（选择性通透作用）呼吸作用（与能量的产生储存和利用有关）生物合成和分泌形成中介体2、细胞膜、细胞膜 (cell membrane) 核糖体 蛋白质合成场所，由蛋白质和核酸组成 （ribo

10、some） 的胞浆颗粒，是抗菌药物选择作用的靶点。 质粒 可以独立复制。 （plasmid） 不是细菌生命所必须的。 可以在细菌之间相互转移。 胞质颗粒 本质是细菌的营养物质。 如白喉杆菌的异染颗粒。3、细胞质（、细胞质（cytoplasm）l拟核 原核细胞无核膜、核仁，染色体集中 于胞浆中的某一区域，由裸露的双股 DNA反复折叠形成的超螺旋结构，具 有细胞核功能，控制着细菌的遗传和 变异等生物学性状。4、核质、核质 (nuclear material)5、荚膜、荚膜 (capsule)l 细菌生长过程中，合成并向细胞外分泌的粘液性物质，多糖和多肽成分.荚膜荚膜l 营养要求高， 普通染色法不着

11、色,特殊染色可染成和菌体不同的颜色。6、鞭毛、鞭毛 (flagellum)l细菌表面细长而弯曲的蛋白质丝状物 。l鞭毛需用电子显微镜观察，或经特殊染色法使鞭毛增粗后才能在光镜下看到。 7、菌毛、菌毛 (Pilus)细菌表面比鞭毛更细，短而直，数目较多的蛋白质丝状物。细菌表面比鞭毛更细，短而直，数目较多的蛋白质丝状物。菌毛蛋白具有抗原性。根据功能不同，菌毛可分为普通菌毛和性菌毛两类。菌毛在普通光学显微镜下看不到，必须用电子显微镜观察。普通菌毛普通菌毛：细菌的粘附结构，与宿主细胞表面特异性受体结合，与致病性密切相关性菌毛性菌毛：接合，毒力、耐药性等性状的遗传物质传递有关。8、芽孢、芽孢 (spor

12、e)l 某些细菌在一定条件下在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，具有完整的细菌结构，能保持细菌的生命活性。三）感染的类型不感染不感染隐性感染隐性感染 (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)毒血症内毒素血症菌血症败血症脓毒血症显性感染显性感染(napparent infection)带菌状态带菌状态l 菌血症菌血症 (bacteremia)： 病菌由局部侵入血流引起的轻微症状，未在血流中生长繁殖，只是短暂的一

13、过性通过血循环短暂的一过性通过血循环到达体内适宜部位后再进行繁殖而致病l 毒血症毒血症 (toxemia)： 产外毒素的病原菌在局部组织繁殖，外毒素进入血循环外毒素进入血循环损害靶器官、组织而出现的特征性毒性症状l 内毒素血症内毒素血症 (endotoxemia)： G-菌侵入血流，并在其中大量繁殖、崩解后释放出大量内毒素；也可由病灶内大量革兰阴性菌死亡、释放的内内毒素入血毒素入血所致。l 败血症败血症 (septicemia)： 病原菌侵入血液并大量繁殖、产生的毒性代谢产物（外毒素、内毒素）所引起的全身性中毒症状l 脓毒血症脓毒血症 (pyemia)： 某部位感染的化脓性细菌侵入血流再扩散到

14、机体其他组织或器官，产生新的化脓性病灶病毒的形态与结构病毒的形态与结构1. 大型病毒 200300 nm。2. 中型病毒 80150 nm。3. 小型病毒 18 30 nm。多数为球形，还有杆状，丝状，弹头状，蝌蚪状等。 一一）病毒的大小与形态）病毒的大小与形态 二二）病毒的结构与化学组成）病毒的结构与化学组成 1. 核心核心: 单一型核酸(DNA或RNA)，决定病毒的遗传变异与感染。2. 衣壳衣壳: 蛋白质，由一定数量的蛋白质壳粒聚合而成。 20面体对称型复合对称型螺旋对称型基本结构基本结构辅助结构辅助结构1. 包膜包膜病毒出芽释放时包上的一层宿主细胞膜或核膜，由脂质、蛋白质和糖类组成。2.

15、 刺突刺突(包膜子粒包膜子粒)：某些病毒包膜表面镶嵌有糖蛋白，为放射状排列的大小不等的钉状突起，称为刺突。 与致病性有关，具有抗原性。与致病性有关，具有抗原性。 顿挫感染顿挫感染 ( (abortive infectionabortive infection) )：病毒进入的宿主细胞缺乏病毒复制所需的酶、能量和原料，则不能复制出有感染性的病毒颗粒。缺陷病毒缺陷病毒 ( (defective virus defective virus ) )：病毒基因不完整或基因突变，使病毒复制出不完整、无感染性的病毒颗粒。病毒的异常增殖病毒的异常增殖传染病、感染性疾病、传染病、感染性疾病、非传染病的感染性疾病

16、非传染病的感染性疾病l 传染病（传染病（communicable disease ） 感染性疾病中的一部分l 外源性感染，病原为特定致病性的病原微生物，通过一定的途径而传染、传播，可在人群中造成流行l 感染性疾病（感染性疾病（infectious disease）范畴更广，包括传染病，但更广的领域涉及到临床各科的许多器官系统疾病非传染病的感染性疾病非传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, ,涉及临床各科涉及临床各科外源性外源性感染感染- - 病原微生物病原微生物内源性内源性感染感染- - 条件致病性微生物条件致病性微生物，其传染性极小，其传染性极小，一般不传播给他人，也不

17、造成流行一般不传播给他人，也不造成流行 l 临床各科疾病中许多非传染病的感染性疾病，其发病原因和发病机制与微生物感染的关系日益受到重视l 由微生物感染的非传染性疾病发病机制复杂，诊断困难，治疗棘手，且难以预防内源性病毒内源性病毒/ /正常病毒丛正常病毒丛 - - 存在的证据存在的证据l 正常细胞和组织中存在正常细胞和组织中存在病毒特异性蛋白病毒特异性蛋白用免疫学方法在无外源感染的鸡和小鼠组织测得RNA肿瘤病毒的组特异性抗原l 正常细胞和组织中存在正常细胞和组织中存在病毒特异性核苷酸序列病毒特异性核苷酸序列应用分子杂交方法，可在多种正常细胞和组织中证明有病毒核酸整合于细胞的核苷酸序列中l 从正常

18、细胞从正常细胞可诱导病毒可诱导病毒Rowe等从正常的小鼠、大鼠和鸡细胞中诱导出内源性病毒l 正常细胞正常细胞DNA中中可分离出病毒基因组可分离出病毒基因组Cohen等从正常狒BEF-3细胞株的DNA中分离出4种内源性病毒基因组内源性病毒内源性病毒/ /正常病毒丛正常病毒丛l 是广泛存在于很多哺乳动物包括灵长类，以及鸟类、爬行类和鱼类等机体细胞中的病毒，其70%的RNA能与其未感染的自然宿主细胞DNA进行分子杂交。病毒为垂直传递，对其自然宿主无致癌性,以C型病毒为主。在微生态平衡时，对宿主细胞有生理作用：在胚胎发生、发育成熟和组织分化过程中必不可少。许多动物实验表明内源性C型病毒能增加营养细胞的

19、繁殖，有促进细胞融合作用，这对胚胎着床可能有重要意义。在人体也观察到胎盘和胚胎组织中有这种病毒颗粒，病毒颗粒见于母体细胞和胎儿细胞相结合的滋养层，促进胚胎发生、发育及组织分化。 按照电镜观察的结构形态，将逆转录病毒分为：按照电镜观察的结构形态，将逆转录病毒分为：l A型病毒：型病毒：具有两层电子密度较深的包膜，中央部分为电子密度较淡的透亮区。l B型病毒：型病毒：具有偏位的类核，包膜表面有明显的刺突。小鼠乳腺肿瘤病毒（MMTV）是其典型代表l C型病毒：型病毒：具有一个电子密度较高的中央位类核和包膜上盖有短的刺突，以芽生方式分布到细胞外。是已分离的RNA肿瘤病毒中数目最多的一类病毒,能诱发白血

20、病和肉瘤l D型病毒：型病毒：具有电子密度较高的偏位的棒状小体状类核，包膜上缺乏刺突或者刺突较B型病毒为短。弥猴乳腺肿瘤病毒（ MPMV ）是其典型代表。内源性病毒正常病毒丛内源性病毒正常病毒丛l 条件致病性病毒条件致病性病毒 - - 隐伏在正常人体细胞内的内源性病毒也有一定的潜在致病性，异常情况下，可发生微生态失调，引起细胞的各种感染、个体发育异常及致癌作用人体正常细胞常可被隐伏在体内的C型病毒感染而发生改变，在细胞表面有病毒抗原的表达。C型病毒在细胞内复制增殖成熟时，装配成核衣壳后以出芽方式释放，释放时可包有核膜或胞质膜而为病毒成熟颗粒，病毒包膜上的脂质来自宿主细胞，但包膜的糖蛋白则由病毒

21、编码，故具有病毒的特异性和抗原性在人体可能改变细胞或细胞核结构或其他成分而成为自身抗原内源性病毒的由来：两种可能内源性病毒的由来：两种可能l 生殖细胞感染学说生殖细胞感染学说：即来源于外源性逆转录病毒，因微环境的变化，长期存在于生殖细胞内，通过生殖细胞的长期垂直传递成为宿主细胞基因组的固有成份，演化成内源性病毒l 来源于细胞基因组的可转移成分来源于细胞基因组的可转移成分：它具有同其它生物的转座子相似的结构。此类似转座子的细胞基因序列在一定条件下演化成内源性病毒微生物感染与非传染性疾病关系微生物感染与非传染性疾病关系一、微生物感染与癌症二、微生物感染与免疫缺陷病三、微生物感染与神经系统疾病四、微生物感染与结缔组织疾病五、微生物感染与心血管系统疾病六、微生物感染与内分泌系统疾病七、其它微生物感染与癌症微生物感染与癌症病毒与癌症病毒与癌症 乙型、丙型肝炎病毒（HBV、HCV） - 原发性肝癌 EB病毒（EBV） - 鼻咽癌 单纯疱疹病毒型（HSV-）- 宫颈癌、阴茎癌、前列腺癌 人类T淋巴细胞病毒（HTLV） - 白血病 人乳头瘤病毒（HPV）-宫颈癌等 人乳多空病毒 - 肺癌等 微生物感染与癌症微生物感染与癌症真菌与癌症真菌与癌症l 黄曲霉素 - 原发性肝细胞癌、胃癌、肾癌