《医学微生物学》学习指南

《医学微生物学》学习指南绪论学生学习本章需要掌握的内容：微生物和医学微生物的定义；三大类微生物及其特点。微生物（microorganism，microbe）是一类体积微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须用光学显微镜或者电子显微镜放大后才能看得见的微小生物的总称。根据微生物的结构特点、遗传特性及分化组成可分为三大类：原核细胞型微生物（prokaryoticmicrobe）；真核细胞型微生物（eukaryoticmicrobe）；非细胞型微生物（acellularmicrobe）。第1章细菌形态与结构学生学习本章需要掌握的内容：基本结构：基本结构的构成，肽聚糖的结构，革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁的结构和医学意义，细胞壁缺陷菌及医学意义；细菌胞质内与医学有关的重要结构与意义。特殊结构：种类、化学组成及医学意义，菌毛的定义及分类。革兰染色法的步骤、结果判定及医学意义。细菌按其外形分为三大类，即球菌（coccus）、杆菌（bacillus）和螺形菌（spiralbacterium）。观察细菌最常用的仪器是光学显微镜，其大小一般以微米（μm）为单位。细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和核质；特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。肽聚糖（peptidoglycan）是细菌细胞壁中的主要组分，为原核细胞所特有，又称粘肽（mucopeptide）或胞壁质（murein）。革兰阳性菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽侧链和五肽交联桥三部分组成，革兰阴性菌的肽聚糖仅由聚糖骨架和四肽侧链两部分组成。革兰阳性菌细胞壁特殊组分：革兰阳性菌的细胞壁较厚（20nm～80nm），除含有15～50层肽聚糖结构外，尚含有大量的磷壁酸（teichoicacid）或磷壁醛酸（teichuronicacid）。革兰阴性菌细胞壁特殊组分：革兰阴性菌细胞壁较薄（10nm～15nm），但结构较复杂。在1～2层肽聚糖结构外侧，尚有其特殊组分外膜（outermembrane）。外膜由脂蛋白、脂质双层和脂多糖三部分组成。脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）由脂质A、核心多糖和特异多糖三部分组成，即革兰阴性菌的内毒素（endotoxin）。表1-1革兰阳性菌与阴性菌细胞壁结构比较细胞壁革兰阳性菌革兰阴性菌厚度20nm～80nm10nm～15nm强度较坚韧较疏松肽聚糖组成聚糖骨架聚糖骨架四肽侧链四肽侧链五肽交联桥无结构类型三维立体结构二维平面结构层数可多达50层1～2层含量占细胞壁干重50％～80％占细胞壁干重5％～20％糖类含量约45％15％～20％脂类含量1％～4％11％～22％磷壁酸或磷壁醛酸有无外膜脂蛋白无有脂质双层无有脂多糖无有细菌细胞壁缺陷型（细菌L型）：细菌细胞壁的肽聚糖结构受到理化或生物因素的直接破坏或合成被抑制，这种细胞壁受损的细菌在高渗环境下仍可存活者称为细菌细胞壁缺陷型或细菌L型（bacterialLform）。革兰阳性菌细胞壁缺失后，原生质仅被一层细胞膜包住，称为原生质体（protoplast）；革兰阴性菌肽聚糖层受损后尚有外膜保护，称为原生质球（spheroplast）。临床上遇有症状明显而标本常规细菌培养阴性者，应考虑细菌L型感染的可能性。细胞质中有核糖体、质粒、胞质颗粒、中介体。质粒（plasmid）是染色体外的遗传物质，存在于细胞质中。为闭合环状的双链DNA，带有遗传信息，控制细菌某些特定的遗传性状。质粒能独立自行复制，随细菌分裂转移到子代细胞中。中介体（mesosome）中介体是部分细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物，多见于革兰阳性细菌。细菌是原核细胞，不具有成形的核。细菌的遗传物质称为核质（nuclearmaterial）或拟核（nucleoid），集中于细胞质的某一区域，多在菌体中央，无核膜、核仁和有丝分裂器；因其功能与真核细胞的染色体相似，故习惯上亦称之为细菌的染色体（chromosome）。细菌的特殊结构包括荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。荚膜（capsule）是某些细菌在其细胞壁外包绕一层粘液性物质，为多糖或多肽的多聚体。荚膜的功能：（1）抗吞噬作用；（2）粘附作用；（3）抗有害物质的损伤作用。鞭毛（flagellum）是在菌体上附有细长并呈波状弯曲的丝状物，少仅1～2根，多者达数百。这些丝状物称为鞭毛，是细菌的运动器官。鞭毛的功能：细菌在液体环境中能自由游动；有些细菌的鞭毛与致病性有关；抗原性。菌毛（pilus或fimbriae）是许多革兰阴性菌和少数革兰阳性菌菌体表面存在着一种比鞭毛更细、更短而直硬的丝状物，与细菌的运动无关，称为菌毛。菌毛可分为普通菌毛（粘附功能）和性菌毛（通过接合传递遗传物质）两类。芽胞（spore）是某些细菌在一定的环境条件下，能在菌体内部形成一个圆形或卵圆形小体，是细菌的休眠形式，称为内芽胞（endospore），简称芽胞。产生芽胞的细菌都是革兰阳性菌。细菌的芽胞发芽（germination）成繁殖体的过程，可分为活化、启动和长出三个连续阶段。芽胞的功能：细菌的芽胞对热力、干燥、辐射、化学消毒剂等理化因素均有强大的抵抗力。革兰染色法（Gramstain）步骤：标本固定后，先用碱性染料结晶紫初染，再加碘液媒染，使之生成结晶紫—碘复合物；此时不同细菌均被染成深紫色。然后用95%乙醇处理，有些细菌被脱色，有些不能。最后用稀释复红或沙黄复染。革兰染色后将细菌分为两大类：不被乙醇脱色仍保留紫色者为革兰阳性菌，被乙醇脱色后复染成红色者为革兰阴性菌。革兰染色法在鉴别细菌、选择抗菌药物、研究细菌致病性等方面都具有极其重要的意义。第2章细菌的生理学生学习本章需要掌握的内容：细菌生长繁殖的环境因素；细菌的生长方式及其生长曲线；细菌按对氧需要的分类；细菌的分解代谢产物及生化反应；与医学有关的合成代谢产物。细菌的人工培养：培养基的概念；细菌在（固体、液体、半固体）培养基中的生长现象。细菌生长繁殖的环境因素：营养物质、氢离子浓度（pH）、温度、气体、渗透压等是细菌生长繁殖的必备条件。根据细菌代谢时对分子氧的需要与否，可以分四类：①专性需氧菌（obligateaerobe），具有完善的呼吸酶系统，仅能在有氧环境下生长，如结核分枝杆菌、霍乱弧菌；②微需氧菌（microaerophilicbacterium），在低氧压（～5%）下生长最好，氧浓度＞10%对其有抑制作用，如空肠弯曲菌、幽门螺杆菌；③兼性厌氧菌（facultativeanaerobe），兼有需氧呼吸和无氧发酵两种功能，不论在有氧或无氧环境中都能生长，但以有氧时生长较好，大多数病原菌属于此；④专性厌氧菌（obligateanaerobe），缺乏完善的呼吸酶系统，只能在无氧环境中进行发酵。细菌一般以简单的二分裂方式（binaryfission）进行无性繁殖。在适宜条件下，多数细菌繁殖速度很快。细菌分裂数量倍增所需要的时间称为代时（generationtime），多数细菌为20～30分钟。个别细菌繁殖速度较慢，如结核分枝杆菌的代时达18～20小时。将一定数量的细菌接种于适宜的液体培养基中，连续定时取样检查活菌数，可发现其生长过程的规律性。以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标，可绘制出一条生长曲线（growthcurve）。生长曲线可分为四期：①迟缓期，该期菌体增大，代谢活跃，分裂迟缓，繁殖极少；②对数期，又称指数期（exponentialphase），细菌在该期处于稳定状况，生长迅速，活菌数以恒定的几何级数增长，生长曲线图上细菌数的对数呈直线上升，达到顶峰状态。此期细菌的形态、染色性、生理活性等都较典型，对外界环境因素的作用敏感。因此，研究细菌的生物学性状（形态染色、生化反应、药物敏感试验等）应选用该期的细菌。一般细菌对数期在培养后的8～18小时；③稳定期，该期细菌繁殖速度渐减，死亡数缓慢增加，生长分裂和死亡的细菌数量处于平衡状态。④衰亡期，稳定期后细菌繁殖越来越慢，死亡数越来越多，并超过活菌数。该期细菌形态显著改变，出现衰退型或菌体自溶，难以辨认，生理代谢活动也趋于停滞。各种细菌所具有的酶不完全相同，对营养物质的分解能力亦不一致，因而其代谢产物有别。根据此特点，利用生物化学方法来鉴别不同细菌称为细菌的生化反应试验（biochemicalreaction），这对于一些形态和培养特性上不能区别而代谢上不同的菌种鉴别尤为重要。常见的有：①糖发酵试验；②VP（Voges-Proskauer）试验；③甲基红（methylred）试验；④枸橼酸盐利用（citrateutilization）试验；⑤吲哚（indol）试验；⑥硫化氢试验；⑦尿素酶试验。吲哚（I）、甲基红（M）、VP（V）、枸橼酸盐利用（C）四种试验常用于鉴定肠道杆菌，合称为IMViC试验。例如大肠埃希菌对这四种试验的结果是“++--”，产气肠杆菌则为“--++”。细菌还合成一些在医学上具有重要意义的代谢产物：①热原质（pyrogen），或称致热原，是细菌合成的一种注入人体或动物体内能引起发热反应的物质，产生热原质的细菌大多是革兰阴性菌，热原质即其细胞壁的脂多糖。热原质耐高温，高压蒸气灭菌（121℃20分钟）亦不被破坏，250℃高温干烤才能破坏热原质。②毒素与侵袭性酶，细菌产生外毒素和内毒素两类毒素，在细菌致病作用中甚为重要。外毒素（exotoxin）是多数革兰阳性菌和少数革兰阴性菌在生长繁殖过程中释放到菌体外的蛋白质；内毒素（endotoxin）是革兰阴性菌细胞壁的脂多糖，当菌体死亡崩解后游离出来，外毒素毒性强于内毒素。某些细菌可产生具有侵袭性的酶，能损伤机体组织，促使细菌的侵袭和扩散，是细菌重要的致病物质。③色素（pigment），细菌的色素有两类，一类为水溶性，能弥散到培养基或周围组织，如铜绿假单胞菌产生的色素使培养基或感染的脓汁呈绿色。另一类为脂溶性，不溶于水，只存在于菌体，使菌落显色而培养基颜色不变，如金黄色葡萄球菌的色素。④抗生素（antibiotic），大多由放线菌和真菌产生。⑤细菌素（bacteriocin）是某些菌株产生的一类具有抗菌作用的蛋白质。⑥维生素（vitamin）培养基（culturemedium）是由人工方法配制而成的，专供微生物生长繁殖使用的混合营养物制品。大多数细菌在液体培养基中生长繁殖后呈现均匀混浊状态；少数链状的细菌则呈沉淀生长；枯草芽胞杆菌、结核分枝杆菌等专性需氧菌呈表面生长，常形成菌膜。将标本或培养物划线接种在固体培养基的表面，因划线的分散作用，使许多原混杂的细菌在固体培养基表面上散开，称为分离培养。一般经过18～24小时培养后，单个细菌分裂繁殖成一堆肉眼可见的细菌集团，称为菌落（colony）。半固体培养基粘度低，有鞭毛的细菌在其中仍可自由游动，沿穿刺线呈羽毛状或云雾状混浊生长。无鞭毛细菌只能沿穿刺线呈明显的线状生长。第3章细菌遗传与变异学生学习本章需要掌握的内容：细菌的遗传物质：细菌染色体；质粒（主要特性及重要质粒）；噬菌体的概念及其感染细菌的过程与结果；基因转移与重组方式的种类及定义。与细菌遗传相关的物质包括染色体和染色体外的其他遗传物质：质粒、噬菌体、转座子。噬菌体（bacteriophage或phage）是侵袭细菌的病毒，也是赋予宿主菌生物学性状的遗传物质。噬菌体的体积微小，需用电子显微镜观察。噬菌体由核酸和蛋白质组成，必须在活菌内寄生，有严格的宿主特异性。噬菌体形态有蝌蚪形、微球形和细杆形。大多数噬菌体呈蝌蚪形，有头部和尾部之分。头部是由蛋白质外壳包绕核酸组成，呈六边形立体对称。尾部由蛋白质组成，有尾领、尾鞘和尾髓之分，尾部末端有尾板、尾刺和尾丝，与吸附宿主有关。噬菌体感染细菌有两种结果，一是噬菌体增殖，细菌被裂解，建立溶菌性周期，这类噬菌体称为毒性噬菌体（virulentphage）；二是噬菌体核酸与细菌染色体整合，成为前噬菌体（prophage），细菌变成溶原性细菌（lysogenicbacteria），建立溶原性周期，这类噬菌体称为温和噬菌体（temperatephage）。①溶菌性周期指毒性噬菌体在宿主菌内的增殖过程，包括3个阶段，即吸附穿入、生物合成、成熟释放。噬菌体感染细菌时，其尾丝为吸附器官，能识别宿主菌表面的特殊受体，然后分泌酶类溶解细胞壁，使细胞壁出现小孔，尾髓再收缩，将头部的核酸注入宿主菌内，蛋白质外壳留在菌细胞外。继而，进入细菌内的噬菌体核酸首先经早期转录产生早期蛋白质（核酸复制所必需的酶类），并复制子代核酸，再进行晚期转录产生噬菌体的结构蛋白（头部外壳和尾部）。蛋白质与核酸分别合成后，按一定程序装配，成熟为完整的子代噬菌体。子代噬菌体达到一定数量时，由于噬菌体合成酶类的溶解作用，菌细胞突然裂解，释放出的噬菌体再感染其他敏感细菌。②溶原性周期：温和噬菌体感染细菌后不增殖，其核酸整合到细菌染色体上，即前噬菌体，随细菌染色体的复制而复制，并随细菌分裂而分配至子代细菌的染色体中。带有前噬菌体基因组的细菌称为溶原性细菌。温和噬菌体又称为溶原性噬菌体（lysogenicphage），它可偶尔自发地或在某些理化或生物因素的诱导下，整合的前噬菌体脱离宿主菌染色体，进入溶菌性周期导致细菌裂解，并产生新的成熟噬菌体。可见温和噬菌体可有溶原性周期和溶菌性周期，而毒性噬菌体只有一个溶菌性周期。供体菌（donor）DNA转移给受体菌（recipient）的过程称为基因转移或基因交换。遗传重组（geneticrecombination）是指进入受体菌的外源DNA能够复制，导致其基因型发生改变成为重组体或重组菌（recombinantbacteria）。细菌基因转移和重组的方式有转化、接合、转导、溶原性转换和原生质体融合。①转化：受体菌直接摄取供体菌DNA，从而获得新的遗传性状的过程称为转化（transformation）。②接合：细菌通过性菌毛相互连接沟通，将质粒或染色体的DNA从供体菌转移给受体菌的过程称为接合（conjugation）。③转导：转导（transduction）是以噬菌体为媒介，将供体菌DNA片段转移到受体菌内，使受体菌获得新的遗传性状。④溶原性转换：溶原性细菌因染色体上整合有前噬菌体而获得新的遗传性状称为溶原性转换（lysogenicconversion）。溶原性转换可使某些细菌发生毒力变异或抗原性变异。⑤原生质体融合：是分别将两种细菌经处理失去细胞壁悬于高渗培养基中保持原生质体状态，然后将两种细菌的原生质体混合，滴加聚乙二醇促使原生质体融合（protoplastfusion）。融合后的双倍体细胞可以短期生存，在此期间染色体之间可以发生基因的交换和重组，获得多种不同表型的重组融合体。第4章病毒的基本性状学生学习本章需要掌握的内容：病毒的概念及主要特征；病毒体的概念和测量单位；病毒的形态、结构和对称性、化学组成及功能；病毒复制周期及异常增殖现象（顿挫感染、缺陷病毒）。物理因素、化学因素对病毒的影响。病毒（virus）是一类非细胞型微生物。其主要特征是：=1\*GB3①体积非常微小，能通过除菌滤器；=2\*GB3②结构简单，无完整的细胞结构，只含有一种核酸（DNA或RNA）；=3\*GB3③具有严格的细胞内寄生性；=4\*GB3④对常用抗生素不敏感，但对干扰素敏感。病毒与其他微生物不同，特征比较参见表4-1。表4-1病毒与其他微生物的比较特性病毒细菌支原体立克次体衣原体真菌通过细菌滤器（0.45μm）+---+-结构非细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞真核细胞有无细胞壁-+-+++核酸类型DNA或RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNADNA＋RNA人工培养基生长-++--+增殖方式复制二分裂二分裂二分裂二分裂有性或无性抗生素敏感性-+++++干扰素敏感性+-----病毒的大小病毒的大小是指病毒体的大小。测量单位是纳米（nanometer，nm），即毫微米（1/1000μm）。各种病毒的大小相差很大，一般病毒介于20nm～250nm之间，其中绝大多数病毒都在100nm左右。病毒的形态病毒的形态多种多样。绝大多数动物病毒呈球形或近似球形；植物病毒多呈杆状或丝状（某些动物病毒也呈丝状）。病毒的结构及化学组成病毒的结构可分为基本结构和辅助结构。基本结构包括：病毒的核心（viralcore）和衣壳（capsid），二者构成核衣壳（nucleocapsid）。无包膜病毒的核衣壳就是病毒体。病毒核心（viralcore）是病毒体的中心结构，其成分主要由一种类型核酸组成，即DNA或RNA。除核酸外，还有少量病毒基因编码的非结构蛋白，也是病毒增殖中所需要的功能蛋白。病毒核酸的存在形式具有多样性。形状上有线型和环型之分。核酸构成可以是单链或双链，但也有分节段的。病毒核酸携带有病毒的全部遗传信息，其主要功能有：=1\*GB3①病毒复制；=2\*GB3②决定病毒的特性；=3\*GB3③具有感染性。病毒衣壳（viralcapsid）的成分是蛋白质，是包围在病毒核心外面的结构蛋白。它是由一定数量壳粒（capsomere）组成的。根据壳粒的排列方式，病毒结构有以下几种对称型：①螺旋对称型（helicalsymmetry）；=2\*GB3②．20面体立体对称型（icosahedralsymmetry）；=3\*GB3③复合对称型（complexsymmetry）。衣壳的主要功能有：①保护病毒核酸②参与病毒的感染过程③具有抗原性病毒的辅助结构主要指的是包膜（viralenvelope）。包绕在病毒核衣壳外面的双层膜。包膜的主要功能是：①维护病毒体结构的完整性；②与病毒入侵细胞及感染性有关；③具有病毒抗原的特异性。病毒的增殖病毒不具有能独立进行代谢的酶系统，因此只有进入活的易感宿主细胞内，由宿主细胞提供合成病毒核酸与蛋白质的原料才能增殖。病毒增殖的方式是自我复制。复制是以病毒核酸为模板，在DNA多聚酶或RNA多聚酶及其他必要因素作用下，合成子代病毒的核酸和蛋白质，装配成完整病毒颗粒并释放至细胞外。病毒复制一般可分为吸附、穿入、脱壳、生物合成及装配与释放5个阶段，称为复制周期（replicationcycle）。吸附（adsorption/attachment）吸附于宿主细胞表面是病毒感染的第一步。吸附主要是通过病毒体表面的吸附蛋白与易感细胞表面特异性受体相结合。穿入（penetration）病毒与细胞表面结合后穿过细胞膜进入细胞的过程称为穿入。病毒体可通过胞饮、融合、直接穿入等3种方式进入细胞。脱壳（uncoating）病毒脱去蛋白衣壳后，核酸才能发挥作用。生物合成（biosynthesis）病毒脱壳后，核酸释放入细胞内，则进入病毒的生物合成阶段。病毒生物合成包括病毒核酸复制和基因表达过程，即病毒利用宿主细胞提供的环境和物质合成大量病毒核酸和结构蛋白。生物合成一般分早期和晚期两个阶段。早期是合成早期蛋白阶段，即病毒早期基因组在细胞内进行转录、翻译而产生病毒生物合成中所需要的酶类，以及某些抑制或阻断细胞核酸和蛋白质合成的非结构蛋白。晚期阶段是根据病毒基因组指令，开始病毒核酸的复制，并经过病毒晚期基因的转录、翻译而产生病毒的结构蛋白。根据病毒核酸类型不同将病毒的生物合成过程分为6个类型：双链DNA病毒、单链DNA病毒、单正链RNA病毒、单负链RNA病毒、双链RNA病毒及逆转录病毒。1．双链DNA病毒dsDNA病毒复制过程在细胞核内进行，可分为早期和晚期两个阶段。早期阶段是病毒利用宿主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶，转录早期mRNA，再于胞浆内的核糖体翻译出早期蛋白。早期蛋白主要是非结构蛋白，包括DNA多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控基因和抑制细胞代谢的多种酶类，用于子代DNA的复制。晚期阶段包括子代DNA复制和晚期蛋白的合成。2．单链DNA病毒ssDNA病毒种类很少。该类病毒基因组可是正链，也可是负链。在生物合成时，首先以亲代DNA作模板，合成其互补链，并与亲代DNA链形成dsDNA，作为复制中间体。然后解链，再以新合成的互补链为模板复制出子代DNA，同时转录mRNA并翻译合成病毒蛋白质。3．单正链RNA病毒+ssRNA本身具有mRNA功能，其RNA可直接附着于宿主细胞的核糖体上翻译早期蛋白，首先全基因组翻译出大分子多聚蛋白前体，在细胞或病毒编码的蛋白酶作用下多聚蛋白被切割成为功能蛋白（如RNA聚合酶）及结构蛋白。+ssRNA在RNA聚合酶作用下，转录出与亲代互补的负链RNA，形成双股RNA（±RNA），即复制中间体（RI），并以正链RNA为mRNA翻译病毒晚期蛋白，即衣壳蛋白及其他结构蛋白；以负链RNA为模板复制子代病毒RNA，进而再装配与释放4．单负链RNA病毒多数有包膜病毒属于-ssRNA病毒。虽然，-ssRNA不具有mRNA的功能，但因为这些病毒含有依赖RNA的RNA多聚酶，故能以病毒RNA为模板进行复制，故在生物合成过程中，-ssRNA首先转录出互补正链RNA，形成复制中间体（±RNA），产生的正链RNA中，部分为模板复制出子代负链RNA，部分起mRNA作用，翻译出病毒的结构蛋白和非结构蛋白。5．双链RNA病毒在生物合成时，病毒的正链RNA在病毒自身RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出早期蛋白或晚期蛋白。在核酸复制时，必须先以其原负链为模板复制出新正链RNA，再由新正链RNA复制出新的负链，构成子代RNA。6．逆转录病毒其生物合成过程与其他单正链RNA不同，首先以病毒RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，构成RNA：DNA中间体。中间体中的RNA链由RNA酶H水解，DNA链进入细胞核内，在DNA多聚酶作用下复制成dsDNA。dsDNA则整合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒，并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。mRNA在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。装配与释放（assemblyandrelease）病毒装配是指病毒核酸与蛋白质合成之后，在细胞浆内或细胞核内组装为成熟病毒颗粒的过程。不同种类的病毒在细胞内装配的部位也不同。与病毒增殖有关的异常现象顿挫感染（abortiveinfection）病毒进入宿主细胞后，如果细胞不能为病毒增殖提供所需要的酶、能量及必要的成分，则病毒在其中不能合成本身的成分；或者虽能合成部分或全部病毒成分，但不能装配和释放，此感染过程被称为顿挫感染。不能为病毒增殖提供条件的细胞，被称为非容纳细胞。能为病毒提供条件，可产生完整病毒的细胞被称为容纳细胞。缺陷病毒（defectivevirus）因病毒基因组不完整或基因发生改变而不能进行正常增殖所产生的子代病毒称为缺陷病毒。如果缺陷病毒与其他病毒共同感染细胞时，而且其他病毒能为缺陷病毒提供所需要的条件，缺陷病毒则又能完成正常增殖而产生完整的子代病毒，将这种有辅助作用的病毒称为辅助病毒。理化因素对病毒的影响病毒在体外受到物理、化学因素作用后能失去感染性称为灭活（inactivation）。灭活的病毒仍能保留其他特性。理化因素灭活病毒的机制主要是：=1\*GB3①通过破坏病毒的包膜；=2\*GB3②使病毒蛋白质变性；=3\*GB3③损伤病毒的核酸等途径。物理因素的影响：大多数病毒耐冷不耐热；多数病毒在pH5～pH9稳定，但也因病毒种类而异；X线、γ射线或紫外线均能以不同机制使病毒灭活。化学因素的影响：乙醚、氯仿、去氧胆酸盐、阴离子去污剂等脂溶剂均能使有包膜病毒的包膜脂质溶解而失去吸附能力被灭活。但对无包膜病毒几乎无作用。除强酸、强碱外，次亚氯酸盐、过氧乙酸、戊二醛、甲醛、氧化剂、卤素及其化合物等化学消毒剂均对病毒有灭活作用。第5章细菌与病毒的感染与致病机制学生学习本章需要掌握的内容：正常菌群的概念及生理作用，机会性致病菌、菌群失调的概念；条件（机会）致病菌的致病条件。细菌的毒力（包括侵袭性酶和毒素）；外毒素的定义、种类及特点；内毒素结构组成及生物学活性；内、外毒素的主要区别。细菌感染的来源；菌血症、毒血症、败血症、脓毒血症的概念。病毒侵入机体的方式与传播途径：水平传播与垂直传播；病毒感染类型：慢性感染、潜伏感染和慢发病毒感染；致病机制：病毒对宿主细胞的直接作用；病毒感染的免疫病理作用。细菌的感染与致病机制通常把这些在人体各部位正常寄居而对人无害的细菌称为正常菌群（normalflora）。正常菌群对构成人体内局部微生态平衡起着重要作用，其生理作用有：（1）生物拮抗作用；（2）营养作用；（3）免疫作用；（4）抑癌作用；（5）抗衰老作用。正常菌群与宿主之间，以及正常菌群之间，通过营养竞争，代谢产物的相互制约等因素，维持着良好的生存平衡。在一定条件下这种平衡关系被打破，原来不致病的正常菌群中的细菌可成为致病菌，称这类细菌为条件致病菌（conditionalbacterium）。菌群失调（dysbacteriosis）是指机体某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围的状态。由此产生的病症，称为菌群失调症或菌群交替症（microbialselectionandsubstitution）。细菌的毒力主要表现为两方面：一是病原菌有突破宿主皮肤、粘膜生理屏障等免疫防御机制，进入机体定居，繁殖和扩散的能力，称为侵袭力（invasiveness）；二是毒素，即病原菌含有损害宿主组织、器官并引起生理功能紊乱的大分子成份。侵袭力是细菌突破机体的能力的物质基础，它包括荚膜、粘附素和侵袭性物质等，主要涉及菌体的表面结构和释放的胞外蛋白和酶类。细菌毒素是细菌在粘附、定居及生长繁殖过程中合成并释放的多种对宿主细胞结构和功能有损害作用的毒性物质。依据毒素产生的来源、性质和作用的不同，可分为外毒素（exotoxin）和内毒素（endotoxin）两种。外毒素主要由革兰阳性菌和部分革兰阴性菌产生并释放到菌体外的毒性蛋白质。具有以下共同特征：①本质是蛋白质；②毒性作用强；③选择性强；④理化稳定性差；⑤抗原性强；⑥种类多。按外毒素对宿主细胞的亲和性及作用方式可分成三大类：神经毒素（neurotoxin）主要作用于神经组织引起神经传导功能紊乱；细胞毒素（cytotoxin）可直接破坏宿主细胞膜或抑制细胞蛋白质的合成；肠毒素（enterotoxin）能作用于肠上皮细胞引起肠功能紊乱。内毒素是革兰阴性菌细胞壁中的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）组分，只有当菌体裂解（细菌死亡或人工破坏）后才释放出来。内毒素的生物学作用：①发热反应；②白细胞反应；③内毒素血症与内毒性休克；④Shwartzman现象与弥漫性血管内凝血（disseminatedintravascularcoagulation，DIC）。表5-1外毒素与内毒素的主要区别区别要点外毒素内毒素来源革兰阳性菌与部分革兰阴性菌革兰阴性菌存在部位由活菌分泌到菌外，少数是细菌崩解后释出细胞壁组分，菌裂解后释出化学成分蛋白质脂多糖稳定性60℃160℃，2-作用方式与细胞的特异受体结合刺激宿主细胞分泌细胞因子、血管活性物质毒性作用强，对组织器官有选择性毒害效应，引起特殊临床表现较弱，各菌的毒性效应大致相同，引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克、DIC等抗原性强，刺激机体产生抗毒素；甲醛液处理脱毒形成类毒素弱，刺激机体产生的中和抗体作用弱；甲醛液处理不形成类毒素引起机体感染的致病菌来源有两大类：外源性感染（exogenousinfection）和内源性感染（endogenousinfection）。外源性感染，病原菌来自宿主机体以外的环境，传染源主要是：①病人；②带菌者（carrier）；③患病及带菌动物。内源性感染，主要指来自体内的细菌引起的感染，又称自身感染。这类感染主要来源于正常菌群，当某些条件改变时，一些条件致病菌引起感染并致病。感染发生后，病原菌或其毒性代谢产物向全身扩散，引起全身性症状。全身感染在临床上常见下列几种情况：（1）毒血症（toxemia）：产生外毒素的病原菌只在局部生长繁殖，病菌不进入血流，但其产生的外毒素进入血循环，达到易感靶器官、引起组织损害，产生特殊的毒性症状。例如白喉、破伤风等。（2）菌血症（bacteremia）：病原菌侵入血流，但未在其中繁殖，只是短暂的一过性经血液循环到达体内适宜部位再繁殖致病。如伤寒早期的菌血症，临床症状轻微。（3）败血症（septicemia）：病原菌侵入血流后，在其中大量繁殖并产生毒性产物，引起严重全身中毒症状，例如高热、皮肤和粘膜瘀斑、肝脾肿大等。革兰阳性菌和革兰阴性菌均可引起败血症，如鼠疫耶氏菌、炭疽芽胞杆菌等。（4）脓毒血症（pyemia）：化脓性细菌侵入血流后，在其中大量繁殖，通过血流扩散到机体其他组织或器官，产生新的化脓性病灶。如金黄色葡萄球菌的脓毒血症，常导致多发性肝脓肿、皮下脓肿、肺脓肿和肾脓肿。（5）内毒素血症（endotoxemia）：由于革兰阴性菌感染使宿主血液中出现内毒素引起的症状。可由病灶内大量革兰阴性菌死亡，释放内毒素入血所致，也可由侵入血中的革兰阴性菌大量繁殖、死亡崩解后释放。症状因血中内毒素量的不同而异。轻则只有发热，重则可有DIC、休克甚至死亡。例如小儿急性中毒性细菌性痢疾。病毒感染与致病机制病毒侵入机体的方式和途径常决定感染的发生和发展。机体与外界相通的皮肤、口腔、鼻腔及泌尿生殖道等都是病毒入侵机体的门户，所以病毒主要通过皮肤和粘膜（呼吸道、消化道或泌尿生殖道）传播。但在特定条件下，病毒可直接进入血循环感染机体如输血、注射、器官移植和昆虫叮咬等。表5-2人类病毒的感染途径感染途径传播方式与媒介病毒种类呼吸道空气、飞沫、痰、唾液或皮屑正粘病毒（流感病毒）、副粘病毒、鼻病毒、水痘病毒和腺病毒等消化道污染的水或食物脊髓灰质炎病毒、其他肠道病毒、轮状病毒、HAV及HEV.眼及泌尿生殖道接触（直接或间接）、游泳池、性交HIV、HSV-1、HSV-2、CMV、HPV、腺病毒及肠道病毒70型等破损皮肤吸血昆虫、狂犬脑炎病毒、狂犬病病毒等血液输血、注射、器官移植HIV、HBV、HCV、CMV经胎盘或产道宫内、分娩产道、哺乳风疹病毒、HIV、HBV、CMV等流行病学上把病毒在人群中的传播方式分为水平传播（horizontaltransmission）和垂直传播（verticaltransmission）两类。水平传播指病毒在人群中不同个体之间的传播（也包括由媒介、动物参与的传播），主要通过呼吸道、消化道或皮肤粘膜等途径进入人体，产生水平感染（horizontalinfection）。垂直传播指存在母体的病毒经胎盘或产道由亲代传播给子代的方式，主要是孕妇发生病毒血症，或病毒与血细胞紧密结合造成子代的感染。这种方式产生的感染称垂直感染（verticalinfection），这在其他微生物少见，已知有十多种病毒可引起垂直感染，其中以HBV、HCV、CMV、HIV和风疹病毒为多见。垂直感染可致死胎、流产、早产或先天畸形，子代也可没有任何症状或成为病毒携带者。机体感染病毒后，可表现出不同的临床类型。根据有无症状，可分为隐性感染和显性感染；依病毒在机体内感染过程、滞留的时间及出现临床症状的长短，病毒感染又分为急性感染和持续性感染。在持续性病毒感染（persistentviralinfection）中，病毒在机体内可持续存在数月、数年甚至数十年。可出现症状也可不出现症状，但体内病毒存在时间长，成为长期带毒者，不但是重要传染源，也可引起慢性进行性疾病。大致分为：慢性感染、潜伏感染和慢发病毒感染三种情况。（1）慢性病毒感染（chronicviralinfection）：经显性或隐性感染后，病毒未被完全清除，持续存在于机体血液或组织中，病毒不断排出体外。慢性病毒感染病程长达数月或数十年，患者临床症状轻微或为无症状病毒携带者。（2）潜伏性病毒感染（latentviralinfection）：经急性或隐性感染后，病毒与机体处于平衡状态，病毒基因组潜伏在特定组织或细胞内，但并不能产生有感染性的病毒体，此时用常规方法不能分离出病毒，在某些条件下若平衡被破坏，则病毒可被激活，增殖而出现临床症状，并可检测出病毒的存在。（3）慢发病毒感染（slowvirusinfection）：经显性或隐性感染后，病毒有很长潜伏期，此时机体无症状也分离不出病毒。但以后出现慢性、进行性疾病、常导致死亡，此类感染又称迟发病毒感染。病毒感染对宿主细胞的致病作用，包括：（1）溶细胞感染，体外组织培养时，病毒感染的细胞可见到细胞变圆、聚集、融合、裂解或脱落等现象，称病毒的致细胞病变作用（cytopathiceffect，CPE）；（2）稳定状态感染：有些病毒（多为有包膜病毒）在宿主细胞内增殖过程中，对细胞代谢、溶酶体膜影响不大，由于以出芽方式释放病毒，其过程缓慢、病变较轻、短时间也不会引起细胞溶解和死亡，这些不具有杀细胞效应的病毒引起的感染称为病毒的稳定状态感染（steadystateinfection）；（3）细胞凋亡：是由细胞基因自身指令发生的一种生物学过程。在一定条件下，细胞受到诱导因子作用，激发的信号传到细胞核内，激活细胞凋亡基因，从而导致细胞出现细胞膜鼓泡、细胞核浓缩并可出现凋亡小体；（4）细胞增殖和转化：有少数病毒感染细胞后不但不抑制宿主细胞DNA的合成，反而促进细胞DNA的合成，并使细胞形态发生变化，失去细胞间接触性抑制，而成堆生长。这些细胞生物学行为的改变，称为细胞转化（celltransformation）。；（5）病毒基因的整合：分子遗传学研究发现，病毒的遗传物质核酸可以结合到宿主细胞染色体DNA中，称为整合（integration）；（6）包涵体的形成：细胞被病毒感染后，在细胞浆或细胞核内出现光镜下可见的斑块状结构，称为包涵体（inclusionbody）。病毒感染对机体的致病作用，包括：（1）病毒对组织器官的亲嗜性与组织器官的损伤。（2）免疫病理损伤：①体液免疫病理作用；②细胞免疫病理作用。（3）病毒对免疫系统的致病作用：①病毒感染引起免疫抑制；②病毒对免疫活性细胞的杀伤；③病毒感染引起自身免疫病。第6章抗细菌与抗病毒免疫学生学习本章需要掌握的内容：固有免疫（非特异性免疫）的组成、吞噬细胞吞噬作用的后果、胞外菌感染、胞内菌感染及外毒素致病的免疫特点。干扰素的概念、抗病毒机制及应用；抗病毒感染的特异性免疫：中和抗体的概念及作用机制。抗细菌免疫固有免疫又称天然免疫,是在种系发育和进化过程中建立起的防御病原微生物的功能。屏障结构。皮肤和粘膜屏障是人体的皮肤及与外界相通腔道的粘膜层可通过多种方式发挥抗感染作用。（1）机械阻挡；（2）分泌杀菌物质；（3）正常菌群的拮抗。血脑屏障，由软脑膜、脉络丛的脑毛细血管壁及包裹在壁外的星状胶质细胞形成的胶质膜组成。血胎屏障，由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿的绒毛膜滋养层细胞组成。吞噬作用的后果：病原菌被吞噬细胞吞噬后的结果，因细菌种类、毒力和机体免疫力不同，有完全吞噬和不完全吞噬两种。（1）完全吞噬：病原菌被吞噬后被杀死、破坏，称为完全吞噬。通常化脓性球菌被吞噬后，一般于5～10分钟死亡，30～60分钟被破坏。（2）不完全吞噬：病原菌虽被吞噬，但不能被杀死，称为不完全吞噬。如结核分枝杆菌、布鲁菌、伤寒沙门菌等胞内寄生菌，在免疫力低下的机体中则出现不完全吞噬。不完全吞噬可使病原菌在吞噬细胞中受到保护，免受体液中的非特异性抗菌物质、抗体及抗菌药物的作用。有的甚至能在吞噬细胞内生长繁殖，导致吞噬细胞死亡，或可通过游走的吞噬细胞经淋巴液或血液扩散到机体其它部位，引起病变。抗胞外菌感染免疫：感染机体后，主要寄居于宿主细胞外的血液、淋巴液和组织液中的病原菌，称为胞外菌。其致病机制主要是产生内、外毒素等毒性物质和引起炎症反应。（1）粘膜免疫系统的作用。（2）抗体的作用，①阻止细菌粘附；调理吞噬作用；②中和细菌外毒素。抗胞内菌感染免疫：感染机体后，主要寄居于细胞内的细菌称为胞内菌。（1）CD4+T细胞的作用；（2）CD8+T细胞的作用。抗病毒免疫学生学习本章需要掌握的内容：干扰素（interferon，IFN）是由病毒或其他IFN诱导剂诱导人或动物细胞产生的一类糖蛋白，它具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性。病毒及其他细胞内繁殖的微生物、细菌内毒素、原虫及人工合成的双链RNA等均可诱导细胞产生干扰素，其中以病毒和人工合成的双链RNA诱生能力最强。受干扰素诱生剂作用的巨噬细胞、淋巴细胞及体细胞均可产生干扰素。干扰素具有广谱抗病毒活性，其作用特点是：①只能抑制病毒，而不能杀灭病毒；②作用具有相对的种属特异性，一般在同种细胞中的活性大于异种细胞；③对不同病毒的作用效果不同。由人类细胞诱生的干扰素根据其抗原性不同分为IFN-α、IFN-β、IFN-γ三种。IFN-α主要由人白细胞产生，IFN-β主要由人成纤维细胞产生，二者属І型干扰素，它们的抗病毒作用强于免疫调节和抑制肿瘤作用。IFN-γ由T细胞产生，属Ⅱ型干扰素，又称免疫干扰素，其免疫调节和抑制肿瘤作用强于抗病毒作用。干扰素的诱生是宿主细胞在病毒或诱生剂刺激下，编码IFN基因被激活而表达产生。产生的干扰素并不是直接发挥抗病毒作用，而是通过与邻近细胞上的干扰素受体结合，经受体介导的信号转导，激活抗病毒蛋白基因，使细胞合成多种抗病毒蛋白（antiviralproteins,AVP），由抗病毒蛋白阻止病毒的合成而发挥抗病毒作用）。抗病毒蛋白主要有2'-5'腺嘌呤核苷合成酶（2'-5'A合成酶）和蛋白激酶（PKR）等，这些酶通过降解mRNA、抑制多肽链的延伸等阻断病毒蛋白的合成。①2'-5'A合成酶途径：2'-5'A合成酶是一种依赖双链RNA（dsRNA）的酶，被激活后使ATP多聚化，形成2'-5'A，2'-5'A再激活RNA酶L或F，活化的RNA酶则可切断病毒mRNA。②PKR途径：PKR也是依赖dsRNA的酶，它可磷酸化蛋白合成起始因子的α亚基（elF-2a），从而抑制病毒蛋白质的合成。病毒抗原一般具有较强的免疫原性，可诱导机体产生有效的体液免疫和细胞免疫。细胞外的病毒经单核吞噬细胞吞噬处理后，通过MHCⅡ类途径提呈病毒抗原，被CD4+T细胞识别，启动Th细胞应答，产生IFN-γ、TNF-α和IL-2等细胞因子，并辅助B细胞产生抗体。病毒在感染细胞内合成的病毒蛋白通过MHCⅠ类途径提呈病毒抗原，被CD8+T细胞识别，启动CTL应答。包膜病毒可通过包膜蛋白、无包膜病毒可通过衣壳蛋白与易感细胞上相应的受体结合而吸附于细胞。抗体与这些病毒结构蛋白抗原结合后，可阻断病毒感染的发生。这种能与病毒结合，消除病毒感染能力的抗体称为中和抗体（neutralizingantibody），如流感病毒、乙脑病毒等的血凝抑制抗体。中和抗体的作用机制包括：①改变病毒表面构型，或与吸附于易感细胞受体的病毒表位结合，从而阻止病毒吸附和侵入易感细胞；②与病毒形成免疫复合物易于被巨噬细胞吞噬和清除；③与无胞膜病毒结合并将其覆盖，可阻断病毒在进入细胞时脱壳，抑制病毒的复制环节；④与胞膜病毒表面抗原结合后，通过激活补体使病毒裂解。中和抗体是针对病毒表面的、与病毒入侵有关的抗原产生的抗体，具有保护作用，是机体灭活游离病毒的主要抗体。而有些抗体是针对病毒内部抗原如核蛋白、复制酶等的抗体，或针对与病毒入侵易感细胞无关的表面抗原如具有细胞融合功能的酶的抗体，这些抗体称为非中和抗体，没有保护作用，但有些具有诊断价值，如补体结合抗体抗体对病毒感染细胞的作用主要有以下方式：①胞膜病毒感染细胞后，细胞膜上可出现病毒编码的蛋白，抗体与其结合后，在补体的参与下，可使细胞裂解或起调理作用，促进巨噬细胞吞噬病毒感染细胞；②抗体与病毒感染细胞结合，通过NK细胞、巨噬细胞及中性粒细胞发生ADCC作用第7章细菌与病毒感染的微生物学检查方法学生学习本章需要掌握的内容：细菌学诊断：标本的采集和送检原则。病原菌检验程序。细菌感染的血清学诊断血清学诊断原则及常用方法。病毒感染检验程序，标本的采集和送检要求，病毒分离培养方法；病毒感染的血清学诊断原则及常用方法；病毒感染的快速诊断方法种类。微生物感染的病原学实验室诊断方法大致包括：①借助显微镜对标本或组织中的病原体的形态学检查；②病原体的分离培养和鉴定；③用免疫学方法检测病原体的抗原；④用分子生物学方法对病原体特异性基因序列的检测；⑤用免疫学技术检测患者血清中特异性抗体。标本的采集与送检是微生物学检查的第一步，方法的正确与否直接影响病原体的检出率，因此应注意下述原则：（1）采集标本时应无菌操作，尽量避免污染；盛放标本的容器和培养基应预先进行无菌处理并贴好标签。（2）应选择感染部位或病变明显的部位采集标本，避免周围组织、器官或分泌物中的杂菌污染。（3）根据病原体在感染性疾病的不同时期的体内分布和排出部位选择性采集适宜标本。（4）对于怀疑细菌感染的标本，尽量在抗生素使用前采集，特别是对抗生素敏感的病原体。而且用于病毒分离培养的标本应加入抗生素，以避免在病毒培养过程中的细菌污染。（5）检查病原体的特异性IgG抗体时，应采集急性期和恢复期双份血清，只有当恢复期血清抗体效价比急性期的效价明显升高达4倍或以上时，方有诊断价值。检测血清特异性抗体的标本应保存在-20℃细菌感染的微生物学检查方法根据临床上诊断和治疗的需要选择不同的标本和检查方法进行实验室诊断，从而鉴定出感染的病原菌。实验室诊断包括细菌学诊断，即检测及鉴定病原菌；检测病原菌成分（抗原和核酸）以及检测患者血清中特异性抗体。形态学检查：细菌个体微小，必须借助显微镜对其形态和排列、结构、染色性及运动性进行观察，为细菌感染的初步诊断和进一步对细菌分类与鉴定提供参考。（1）普通光学显微镜检查法：①革兰染色法；②抗酸染色法；③负染色法。（2）暗视野显微镜检查法。（3）荧光显微镜检查法。病原菌的分离培养：原则上应对所有送检标本做分离培养，以便获得单个菌落后进行纯培养，从而对细菌做进一步的生物学、免疫学、致病性或细菌的药物敏感性等方面的检查，最终做出确切的报告。生化试验：在得到细菌纯培养物后，用糖发酵试验、吲哚试验、硝酸盐还原试验等对细菌的酶系统和其代谢产物的检查，是鉴别细菌的重要方法之一。血清学鉴定：利用含已知的特异性抗体的免疫血清，如志贺菌属、沙门菌属的单价和多价诊断血清，检测未知细菌的抗原，不仅能对分离培养的细菌进行种的鉴定，还可以进一步对细菌进行群和型的鉴别。常用方法是玻片凝集试验。动物实验：一般不作为临床标本的细菌学常规检查技术，但对测定细菌的毒力或致病性有重要意义，故可选敏感动物用于疑难的病原菌分离或微生物学的研究。毒力检测：细菌毒力依其侵袭力和产生毒素不同而强弱不一，可经灌胃、腹腔、静脉或皮下注射等途径在实验动物体内测定，一般以半数致死量（LD50）或半数感染量（ID50）来表示。药物敏感试验：不同病原菌对抗生素的敏感性不同，即使同一种细菌的不同菌株对抗生素的敏感性也存在差别。药物敏感试验（简称药敏试验）是测定抗生素或其他抗微生物制剂在体外抑制细菌生长的能力。这种能力可以通过扩散法或稀释法来测定。检测病原菌成分。抗原的检测：多种免疫学实验技术可用于细菌抗原的检测。其原理是用已知的特异性抗体检测未知的细菌抗原成分。核酸的检测：能有助于感染性疾病的确诊，还能确定病原菌的基因型，使微生物学的检测技术从细菌生物学检查进展到细菌分子生物学的鉴定。抗体的检测。病原菌侵入机体后，其抗原性物质能刺激机体产生特异性抗体。存在于血液或其他体液中的特异性抗体，常随病程的进展发生变化。用已知细菌或其抗原检测病人体内是否产生了相应的特异性抗体及其量的多少，可作为某些病原菌感染的辅助诊断。因需采集病人的外周血分离血清进行此类试验，故称之为血清学诊断（serologicaldiagnosis）。常用的血清学试验包括：玻片或试管凝集试验、沉淀试验、补体结合试验和酶联免疫吸附试验（ELISA）等，可根据病原菌的种类加以选择。血清学诊断一般适用于病程较长和抗原性较强的病原菌引起的感染。病毒感染的微生物学检查方法经典的病毒学检查方法包括病毒分离鉴定和血清学诊断（病毒特异性抗体的检测）。由于分子病毒学和现代化实验技术的发展，近年来又建立了许多诊断方法，包括电镜直接观察形态、检查病毒抗原、核酸等，使得病毒感染的快速诊断成为可能。形态学检查。（1）电子显微镜，能观察病毒颗粒的形态和大小；（2）光学显微镜，能观察病毒感染细胞内的病理变化，如包涵体或多核巨细胞等。病毒分离培养的方法。（1）动物接种是最原始的分离病毒的方法，现已逐渐被细胞培养所代替。（2）鸡胚培养：不同日龄（9～14日）的鸡胚经不同的接种途径可用于不同病毒的培养。鸡胚接种已经少用，但仍然是培养流感病毒最敏感、特异的方法。（3）组织培养，包括三种类型：器官培养、组织培养和细胞培养。细胞培养又称单层细胞培养，它不但是生物学和医学研究中的重要实验手段，也是病毒分离、鉴定以及疫苗制备过程中的常用技术，在病毒学发展过程中发挥了相当重要的作用。用于病毒分离培养的细胞主要有原代细胞、二倍体细胞和传代细胞系。病毒在培养细胞中增殖的鉴定指标：（1）细胞病变（cytopathy）；（2）红细胞吸附（hemadsorption）；（3）红细胞凝集（hemagglutination）；（4）病毒干扰作用（viralinterference）；（5）中和试验（neutralizationtest，NT）；（6）空斑形成试验（plaqueformation）。病毒成分的检测：（1）病毒抗原的检测；（2）病毒核酸的检测。病毒抗体的检测：（1）中和试验（NT）；（2）血凝抑制试验（HI）；（3）补体结合试验（CF）；（4）ELISA法（ELISA）；（5）蛋白印迹技术（Westernblot）。第8章细菌与病毒感染的特异性防治学生学习本章需要掌握的内容：适应性免疫（特异性免疫）的获得方式；人工免疫的概念。细菌、病毒感染防治用人工自动免疫及人工被动免疫制剂种类及用途。对病原微生物（细菌、病毒等）感染的预防原则主要是使机体获得特异性免疫力。特异性免疫力的产生是预防、控制感染或传染病的主要方法，特异性免疫可分为自然免疫和人工免疫，两者又可根据产生的方式不同，进一步分为主动免疫（activeimmunization）和被动免疫（passiveimmunization）。表8-1获得性免疫的产生方式主动免疫自然主动免疫：患病、隐性感染人工主动免疫：接种疫苗、类毒素等被动免疫自然被动免疫：通过胎盘、初乳人工被动免疫：注射抗毒素、免疫球蛋白、免疫细胞、转移因子人工主动免疫常用的生物制品：（1）疫苗（vaccine）是用各种微生物制备的用于预防相应传染病的抗原性生物制品。①减毒活疫苗（attenuatedlivevaccine）；②灭活疫苗（inactivatedvaccine）；③亚单位疫苗（subunitvaccine）；④基因工程疫苗（geneengineeredvaccine）；⑤核酸疫苗（nucleicacidvaccine）。（2）类毒素（toxoid），细菌外毒素经0.4％甲醛液处理后，其毒性消失而仍保留抗原性的生物制品，即为类毒素。人工被动免疫常用的生物制品，（1）抗毒素（antitoxin）；（2）抗菌血清（antiserum）；（3）免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）；（4）细胞免疫制剂。病毒感染的特异性预防。人工主动免疫预防，（1）减毒活疫苗；（2）灭活疫苗；（3）亚单位疫苗；（4）基因工程疫苗；①基因工程亚单位疫苗（geneengineeredsubunitvaccine）；②基因工程载体疫苗（geneengineeredvectoredvaccine）；③基因缺失活疫苗（genedeletedlivevaccine）；④合成肽疫苗（syntheticpeptidevaccine）。人工被动免疫预防，（1）丙种球蛋白(gammaglobulin)；（2）特异性免疫球蛋白（specificimmunoglobulin）。第9章真菌概述学生学习本章需要掌握的内容：真菌概念及其分类、形态与结构、培养特性及致病性。真菌（fungus）为真核细胞型微生物，其主要特征是具有典型的细胞核及完善的细胞器，不含叶绿素，无根、茎、叶的分化，以寄生或腐生方式生存，能进行无性或有性繁殖，大多数为多细胞，少数为单细胞。按形态结构真菌可分为单细胞和多细胞真菌两类。单细胞真菌单细胞真菌称为酵母菌（yeast），呈圆形或卵圆形，以出芽方式繁殖，芽生孢子成熟后脱落成独立的个体。能引起人类疾病的有新生隐球菌和白假丝酵母菌等。多细胞真菌多细胞真菌称为霉菌或丝状菌，由菌丝（hypha）和孢子（spore）组成，菌丝与孢子交织在一起。各种霉菌的菌丝和孢子形态不同，是鉴别真菌的重要标志。菌丝呈管状，其长度随不同生长条件而异。菌丝是孢子以出芽方式繁殖时形成的。在适宜的环境条件下由孢子长出芽管，逐渐延长成菌丝，菌丝又可长出许多分枝，并交织成团，成为菌丝体。真菌的结构真菌除具有一般真核细胞的结构外，尚有些特殊的结构，如具有由特殊成分和结构组成的细胞壁及有特殊的隔膜等。1.细胞壁外的成分:部分酵母菌细胞壁外有一层低电子密度的粘液，其与真菌的毒力和致病性密切相关。2.细胞壁位于细胞膜外层，具有保持营养物质、气体和酶自由通透及避免细胞受外界高渗透压的作用。细胞壁内的某些化学成分还与真菌的形态特征有关。真菌细胞壁的主要成分为多糖，可占细胞干重的80%～90%，此外还有蛋白质、脂质及无机盐类。多糖以不溶性多糖晶体和高分子多糖复合物两种形式存在，前者以微细纤维形式构成细胞壁的骨架，后者填入骨架缝隙中，构成细胞壁基质的组成成分。（1）骨架：由微细纤维组成的骨架以几丁质和葡聚糖为主，这是真菌与其它高等植物不同的特征之一。丝状菌骨架组成以几丁质（N-乙酰葡聚糖胺的均聚体）的含量最高，其作用与菌丝生长和芽管形成有关。酵母菌的骨架组成则以葡聚糖的含量最高，是维持真菌细胞外形坚固性的分子基础。（2）基质：由多糖、蛋白质、脂质及无机盐组成。真菌细胞壁基质中的多糖种类很多，如葡聚糖、葡糖胺、葡萄糖、几丁质和半乳糖等。多糖含量在同一真菌细胞壁的不同发育阶段明显不同，其含量直接影响真菌的形态变化。蛋白质可单独或与多糖组成糖蛋白存在。细胞壁中的糖蛋白具有酶活性，其中以水解酶居多，可分解基质，使营养物质易于进入胞内，糖蛋白也是细胞壁抗原的分子基础。基质中的糖蛋白以甘露聚糖蛋白复合物的含量为最高。脂质中以磷质为主，脂质的存在可保持水分不被蒸发。无机盐以磷为主，另含少量钙和镁元素。真菌菌丝的细胞壁由四层结构组成，由外向内依次为无定形葡聚糖层、糖蛋白形成的粗糙网、蛋白质层和几丁质微细纤维层。3.隔膜位于菌丝或细胞间，不同属真菌的隔膜各异，因此可作为真菌分类的依据之一。低等真菌的隔膜完整，随真菌的进化，隔膜出现大小不等的小孔，如皮肤丝状菌、组织胞浆菌和球孢子菌的菌丝隔膜具有中心小孔并附有球形的间隔小体，小孔与间隔小体可调节两侧细胞质的流动速度，并在菌丝受损后可堵住隔膜小孔，防止细胞液的流失，因此隔膜也是防御菌丝受损的一种保护性结构。4.其他结构:真菌的细胞膜不同于其他生物细胞膜的主要特征是排列成双层结构的磷脂为不恒定的微团结构，其间有大量的麦角固醇类化合物，易与多烯族抗生素结合，故为抗真菌药物作用的靶分子。真菌细胞核与一般真核细胞不同的特点是核小而圆，数目不等，一个细胞或每个菌丝节段中可有1～2个，多者达20～30个。且细胞分裂期时，真菌的核仁与核膜仍保留，此点也与一般真核生物明显不同。在真菌细胞内还具有线粒体、内质网等多种细胞器。培养条件真菌的营养要求不高，实验室培养真菌常用沙保培养基（Sabouraudmedium），其成分简单，主要含葡萄糖、蛋白胨和琼脂。虽然真菌在一般的细菌培养基上都能生长，但不同培养基上形成的菌落形态差异很大，不易鉴定。感染性疾病的控制学生学习本章需要掌握的内容：消毒、灭菌、防腐、抑菌和无菌的概念；热力灭菌法的种类和应用；射线灭菌法的原理和应用。医院感染的来源及控制。常用化学消毒剂的种类、浓度和应用。细菌的耐药性。常用以下术语表示物理或化学方法对微生物的杀灭程度。灭菌（sterilization）指杀灭或去除物体上所有微生物的方法，包括抵抗力极强的细菌芽胞。消毒（disinfection）指杀死物体上病原微生物的方法，芽胞或非病原微生物可能仍存活。用以消毒的药品称为消毒剂（disinfectant）。防腐（antisepsis）防止或抑制体外细菌生长繁殖的方法。细菌一般不死亡。某些消毒剂在高浓度时有消毒作用，低浓度时则是防腐剂。抑菌（bacteriostasis）抑制细菌和真菌的生长繁殖的方法。常用的抑菌剂（bacteriostat）是一些抗生素，能可逆性抑制细菌的繁殖，但不直接杀死细菌。无菌（asepsis）指没有活菌的意思。防止细菌进入人体或其他物品的操作技术，称为无菌操作。外科手术必须无菌操作以防感染发生。热力灭菌法是利用热能去变性蛋白质或核酸、破坏细胞膜或胞膜来实现杀死微生物。分干热灭菌和湿热灭菌两大类。细菌的繁殖体在干燥状态下，80℃～100℃1小时可被杀死；芽胞需要加热至160℃～170℃2小时才杀灭。干热灭菌的方法有①焚烧②烧灼③干烤④红外线（infrared）⑤微波（microwave）。湿热灭菌法可在较低的温度下达到与干热法相同的灭菌效果，因为：①湿热中蛋白吸收水份，更易凝固变性；②水分子的穿透力比空气大，更易均匀传递热能；③蒸汽有潜热存在，每1克水由气态变成液态可释放出529卡热能，可迅速提高物体的温度。常用的湿热灭菌法有：（1）巴氏消毒法（pasteurization）方法是加热61.1℃～62.8℃30分钟，或者72℃15秒，可杀死乳制品的链球菌、沙门菌、布鲁菌等病原菌，但仍保持其中不耐热成分不被破坏，用于乳制品消毒。（2）煮沸法：在1个大气压下水的沸点为100℃，细菌繁殖体5分钟能被杀死，芽胞需1～2小时才被杀灭。如果水中加入2%碳酸氢钠，沸点为105℃，可促进芽胞杀灭，也防止金属器皿生锈，适合高原地区。常用于食具、刀剪、注射器的消毒。（3）流通蒸汽消毒法：在一个大气压下利用100℃的水蒸汽进行消毒。器械是Arnold消毒器或普通蒸笼。15～30分钟可杀灭细菌繁殖体，但不保证杀灭芽胞。（4）间歇灭菌法（fractionalsterilization）：利用反复多次的流通蒸汽加热，杀灭所有微生物，包括芽胞。方法同流通蒸汽灭菌法，但要重复3次以上，每次间歇是将要灭菌的物体放到37℃孵箱过夜，目的是使芽胞发育成繁殖体。若被灭菌物不耐100℃高温，可将温度降至75℃～80℃，加热延长为30～60分钟，并增加次数。适用于不耐高热的含糖或牛奶的培养基。（5）高压蒸汽灭菌法（autoclaving射线灭菌法常用的射线是紫外线和电离辐射。①紫外线（ultraviolet，UV）：②电离辐射：包括γ射线、X射线和加速电子等，对各种微生物均有致死作用，细菌繁殖体对射线比芽胞要敏感。过滤除菌法（filtration）是用物理阻留的方法将液体或空气的细菌除去，以达到无菌目的。所用的器具是含有微小孔径的滤菌器（filter）。主要用于血清、毒素、抗生素等不耐热生物制品及空气的除菌。表10-1常用消毒剂的种类、作用机制和用途种类作用机制名称用途重金属盐类氧化作用、蛋白质变性与沉淀、灭活酶类0.05%～0.1%升汞非金属器皿消毒。不能与碘酒同时使用2%红汞皮肤粘膜小创伤消毒。不能与碘酒同时使用0.01%～0.1%硫柳汞生物制品防腐；皮肤、手术部位消毒1%硝酸银新生儿滴眼，预防淋球菌感染。有腐蚀性氧化剂氧化作用、蛋白质沉淀0.1%高锰酸钾皮肤尿道消毒，疏菜水果消毒。需新鲜配制3%过氧化氢口腔粘膜消毒，冲洗伤口，防止厌氧菌感染0.1%～0.5%过氧乙酸塑料、玻璃、人造纤维、皮毛、食具消毒。原液有腐蚀性0.2ppm～0.5ppm氯饮水及游泳池消毒。对金属有腐蚀性10%～20%漂白粉地面、厕所及排泄物消毒，饮水消毒0.2%～0.5%氯胺空气及物品表面消毒（喷雾），浸泡衣服。需新鲜配制2.5%碘液皮肤消毒。不能与红汞同用，刺激性大，涂后用酒精脱碘1%碘伏主要用于皮肤粘膜消毒烷化剂菌体蛋白质及核酸烷基化10%甲醛浸泡物体表面消毒，空气消毒。挥发慢，刺激性强50mg/L环氧乙烷消毒手术器械、敷料2%戊二醛精密仪器、内窥镜消毒醇类蛋白质变性、干扰代谢70%～75%乙醇皮肤、体温计消毒。易挥发，有刺激性，不宜用于粘膜及创伤酚类变性蛋白质、损伤细胞膜、灭活酶类3%～5%石炭酸、2%来苏地面、家具、器皿的表面消毒及排泄物消毒。来苏也用于手和皮肤消毒。石炭酸腐蚀性强，杀菌力弱，现少用0.02%～0.05%洗必泰术前洗手，腹腔、膀胱、阴道冲洗。不能与升汞同用表面活性剂损伤细胞膜、灭活氧化酶、蛋白质变性0.05%～0.1%新洁尔灭手术前洗手、皮肤粘膜消毒，器械浸泡消毒。遇肥皂或其他合成洗涤剂时作用减弱0.05%～0.1%杜灭芬皮肤伤口冲洗，金属器械、棉织品、塑料、橡皮制品消毒。遇肥皂或其他合成洗涤剂时作用减弱染料抑制细菌繁殖、干扰氧化过程2%～4%龙胆紫浅表创伤消毒，对葡萄球菌作用强酸碱类破坏细胞膜和细胞壁、凝固蛋白质醋酸，5ml/m2～10ml/m2加等量水蒸发消毒房间空气，控制呼吸道感染生石灰，1:4至1:8加水配成糊状消毒排泄物及地面。新鲜配制，有强腐蚀性细菌的耐药性（drugresistance）从遗传学的角度，有些耐药性是由细菌遗传物质编码，属遗传性耐药性。有些耐药现象仅仅是与细菌暂时的生理状态和环境有关，为非遗传性耐药。1.非遗传性耐药静止状态的细菌对药物通常不敏感，如结核分枝杆菌在结核病灶中可以存活数年但不繁殖，此时抗结核治疗效果不好，所以抗结核治疗需要长时间用药。伤寒沙门菌、嗜肺军团菌等胞内寄生菌可寄生于巨噬细胞内，氨基甙类药物不能进入巨噬细胞，故对此类细菌无效。2.遗传性耐药，大多数耐药是细菌遗传物质改变和药物连续筛选的结果。表10-2细菌耐药机制耐药机制典型举例受影响的药物灭活药物－内酰胺酶破坏－内酰胺环－内酰胺类抗生素（青霉素、头孢霉素）修饰细菌的药物靶点1．青霉素结合蛋白基因突变2．核糖体30S亚基突变3．肽聚糖的乳酸被丙氨酸取代4．DNA促旋酶（gyrase）突变5．RNA聚合酶突变6．过氧化物酶突变青霉素氨基甙类，例如链霉素万古霉素奎诺酮类利福平异烟肼降低药物的透透性孔蛋白突变青霉素、氨基甙类等增强药物外排多药耐药泵四环素、磺胺类细菌的耐药机制：（1）产生钝化酶；（2）细胞通透性的改变；（3）靶位结构的改变；（4）建立代谢旁路；（5）代谢酶分子的改变。细菌耐药的遗传物质：染色体、质粒和转座子。（1）染色体：染色体突变的频率很低（10-12～10-7），因此临床上因染色体突变而产生的耐药发生机率极低。（2）质粒：携带耐药基因的质粒称为耐药质粒（resistanceplasmid，R质粒）。质粒编码的耐药性对临床药物治疗尤其重要，因为：①耐药质粒普遍存在于各种细菌，尤其是革兰阴性杆菌；②质粒编码的耐药性通常是多重耐药（multipledrugresistance，MDR）；③质粒可通过接合在菌株间高频传递。（3）转座子（transposon，Tn）：Tn是可在染色体内和质粒内或者染色体与质粒间转移的小DNA片段。典型的耐药转座子含3个基因：①转座酶基因：编码的转座酶负责转座子DNA与染色体或质粒DNA分子的切割和连接；②转座酶抑制基因：编码产物抑制转座酶基因的表达，保证转座子位置的相对稳定；③耐药基因：编码破坏药物分子的酶类。细菌耐药的控制是临床抗菌药物治疗的关键问题。通过以下途径可最大限度防止耐药发生：①维持高水平药物浓度，在最短时间内清除原始感染细菌；②联合使用两种没有交叉耐药的药物，避免耐药株被筛选出来；③避免滥用药物，防止细菌过多接触该药。医院感染（hospitalinfection）也称医院内感染，或医院获得性感染是指由医院的病原生物或其毒素导致的局部或全身感染性疾病，感染对象是一切在医院活动的人群，包括患者、患者陪护人员、医院职工等。感染类型医院感染以内源性感染为主。导致医院感染的大多数微生物在人群中普遍存在，以寄生于机体的微生物群引起的条件感染居多。预防和控制医院感染涉及到医院设施、医疗、管理等各方面。措施应当包括以下几方面：1、消毒灭菌和无菌操作；2、隔离；3、监测；4、合理使用抗生素；4、建立医院感染控制机构和规章：①监测和控制医院感染的发生；②监测医院卫生状况；③提供疫情报告和建议；④提供医院感染教育。第11章葡萄球菌属学生学习本章需要掌握的内容：葡萄球菌属形态、染色和分类，致病物质及所致疾病；致病性葡萄球菌的鉴定要点。葡萄球菌属（staphylococcus）细菌，是一群革兰染色阳性球菌，通常排列成葡萄串状。葡萄球菌属至少有30个种。临床上较重要的葡萄球菌根据其色素、生化反应等不同可分为金黄色葡萄球菌（Staph.aureus）、表皮葡萄球菌（Staph.epidermidis）和腐生葡萄球菌（Staph.saprophyticus）三种。金黄色葡萄球菌为凝固酶阳性菌；表皮、腐生葡萄球菌为凝固酶阴性菌。金黄色葡萄球菌是人类重要的致病菌。金黄色葡萄球菌营养要求不高，在普通培养基中，37℃生长良好。无鞭毛，无芽胞，一般不形成荚膜。需氧或兼性厌氧。在普通琼脂平板上孵育24～48小时后，形成圆形、隆起、表面光滑、湿润、边缘整齐、不透明的菌落。直径1～2mm。菌落初为白色，随时间延长，产生的色素使菌落呈现为金黄色。色素为脂溶性，仅菌落呈色。在血琼脂平板上菌落周围形成完全透明的溶血环（β致病性金葡菌可分解甘露醇，非致病性葡萄球菌菌株无此作用。抗原构造复杂，其中葡萄球菌A蛋白（staphylococcalproteinA，SPA）是该菌较重要的一类表面抗原。SPA是绝大多数金黄色葡萄球菌细胞壁的一种表面蛋白,可与IgG分子的Fc段发生非特异性结合。二者结合后，IgG的Fab段仍然可以与特异性抗原结合，在此基础上设计的协同凝集试验已广泛应用于多种微生物抗原的检测。SPA与IgG结合后的复合物具有抗吞噬等多种生物学活性。金黄色葡萄球菌对热和干燥的抵抗力较一般无芽胞细菌强。本菌易产生耐药性。金葡菌侵袭力强，产生多种毒素及胞外酶，主要包括凝固酶、葡萄球菌溶血素、杀白细胞素、肠毒素、表皮溶解毒素或称表皮剥脱毒素、毒性休克综合征毒素I。金黄色葡萄球菌可引起皮肤、器官及全身的化脓性炎症，食物中毒、烫伤样皮肤综合征和毒性休克综合征等毒素性疾病，及葡萄球菌性肠炎，后者是菌群失调症的一种。正常人群对金黄色葡萄球菌有一定的天然免疫力。但难以防止再次感染。微生物学检查程序，根据疾病类型不同采取不同的标本后，直接涂片镜检，根据细菌形态、排列方式及染色性，可初步诊断。同时进行分离培养与鉴定，将标本接种到血琼脂平板上，进一步进行生化反应鉴定。致病性葡萄球菌的特点是：产生金黄色色素，有溶血性，凝固酶阳性，可发酵甘露醇。金黄色葡萄球菌易产生耐药性变异，故药敏试验应作为一项常规检测，以便选出细菌敏感药物治疗。金黄色葡萄球菌感染的防治原则，注意个人卫生，做好消毒隔离，防止医源性感染。金黄色葡萄球菌引起的脓肿或慢性骨髓炎在抗生素治疗同时采取引流术或病灶清创术。金黄色葡萄球菌引起的败血症及各种严重的内脏器官感染，治疗时应根据药物敏感试验结果，选用敏感抗菌药物。凝固酶阴性葡萄球菌（coagulasenegativestaphylococcus，CNS）常为正常菌群，主要包括表皮葡萄球菌和腐生性葡萄球菌，前者是可引起尿路感染、修复术或导管引起的感染、创伤感染、菌血症或败血症最常见的病原体。腐生葡萄球菌是引起育龄女性尿路感染的常见的致病菌。第12章链球菌属学生学习本章需要掌握的内容：链球菌属：形态、染色和分类；致病物质及所致疾病；链球菌溶血素和临床检测的关系。肺炎链球菌形态、染色；致病物质及引起疾病。链球菌属细菌为革兰染色阳性球菌，生长过程中成对或成链状排列。普通琼脂平板及肉汤培养基中生长不好，需在培养基中加入血液或组织液方能生长。链球菌常用的分类方法有三种：1．根据溶血现象分类链球菌在血液琼脂平板上生长时，按产生溶血与否及其溶血性质将链球菌分为三类：（1）甲型溶血性链球菌：菌落周