病原生物学与免疫学绪论

微生物学教研室肖红霞绪论

PREFACE第一页，共50页。教学大纲掌握内容：微生物定义；微生物种类。免疫定义;免疫功能.熟悉内容：医学微生物学与医学免疫学的研究内容；病原微生物的概念。了解内容：医学微生物学与医学免疫学的发展史。第二页，共50页。微生物

Microorganism一类体积微小、结构简单、肉眼直接看不到的微小生物的总称特点：广泛分布多样性第三页，共50页。

微生物具有惊人的生长繁殖速度，其中二等分裂（指数分裂）的细菌尤为突出。

研究得最透砌的微生物是Escherichiacoli，其细胞在合适的生长条件下，每分裂一次的时间是分钟。如按20分钟分裂一次计，则每小时分裂3次，24小时可达到4.722×1024个（4722吨），48小时可达4000个地球重。

第四页，共50页。微生物的分类原核细胞型微生物细菌螺旋体衣原体支原体立克次体放线菌真核细胞型微生物真菌（fungus）非细胞型微生物

病毒（virus）第五页，共50页。微生物与人类的关系绝大多数有益正常菌群

normalflora人和动物机体内正常情况下存在的微生物群

少数微生物对人和动、植物是有害的病原微生物

pathogenicmicrobes

条件致病菌：在机体健康或正常情况下不致病，只在特定情况下才导致疾病的微生物。第六页，共50页。微生物与人类的关系1.微生物与粮食

粮食生产是全人类生存中至关重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改进作物特性（如构建固氮植物）、促进粮食增产、防治粮食作物的病虫害、防止粮食霉腐变质以及把多余粮食转化为糖、酒、单细胞蛋白、各种饮料和调味品等方面，都可大显身手。

第七页，共50页。2．微生物与能源①把自然界蕴藏量极其丰富的纤维素转化成乙醇；②利用产甲烷菌把自然界蕴藏量最丰富的可再生资源转化成甲烷；③利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌等微生物生产”清洁能源”--氢气；④通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采收率；⑤研制微生物电池使之实用化。第八页，共50页。3.微生物与资源

微生物能将地球上永无枯竭的纤维素等可再生资源转化成各种化工、轻工和制药等工业原料。

传统的：乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、苹果酸等；现代的：水杨酸、乌头酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、长链脂肪酸、亚麻酸油和聚羟基丁酸酯（PHB）等；

另外：微生物在金属矿藏资源的开发和利用上也有独特的作用。第九页，共50页。4.微生物与环境保护

利用微生物肥料、微生物杀虫剂或农用抗生素来取代会造成环境恶化的各种化学肥料或化学农药；

利用微生物生产的PHB（聚羟基丁酸酯）制造易降解的医用塑料制品以减少环境污染；利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水；利用微生物技术来监察环境的污染度，如用艾姆氏法检测环境中的“三致”物质；

利用EMB培养来检查饮水的肠道病原菌等。第十页，共50页。5.微生物与人类健康

防治这类疾病的主要手段又是各种微生物产生的药物：抗生素、干扰素和白细胞介素等高效药物纷纷转向由“工程菌”来生产。与人类生殖、避孕等密切相关的甾体激素类药物此外，一大批与人类健康、长寿有关的生物制品，如疫苗、类毒素等均是微生物产品。

第十一页，共50页。对人不利的方面鼠疫1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersiniapestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人(约2500万人)死于这场灾难，在此后的80年间，这种疾病一再肆虐，实际上消灭了大约75%的欧洲人口，一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。

第十二页，共50页。云南赵州诗人师道南《死鼠行》1793年

东死鼠，西死鼠，人见死鼠如见虎，死鼠不几日，人死如折堵，昼死人莫问数，日色惨淡愁云护，三人行未十步多，忽死两人横截路……人死满地人烟倒，人骨渐被风吹老。田禾无人收，官租向谁考？……第十三页，共50页。禽流感

（AvianInfluenza）脚鳞出血

鸡冠出血或发绀

头部水肿

第十四页，共50页。第十五页，共50页。病害：丹毒和天花天花丹毒第十六页，共50页。病害：皮肤型炭疽第十七页，共50页。病害：破伤风、真菌感染、气性坏疽破伤风气性坏疽Fungusnail第十八页，共50页。医学微生物学发展简史经验时期实验时期现代时期第十九页，共50页。显微镜出现荷兰人吕文虎克（Leeuwenhoek）1632-1723第二十页，共50页。微生物与疾病关系巴斯德(1822-1895)巴氏消毒法传染病与微生物关系（鸡霍乱、炭疽病原）狂犬病疫苗、炭疽疫苗

LouisPasteur

第二十一页，共50页。科霍（1843-1910）创立细菌染色法创用固体培养基发现炭疽芽胞杆菌、结核分枝杆菌和霍乱弧菌1905年诺贝尔奖RobertKoch第二十二页，共50页。郭霍法则（Koch’spostulate）确定某种细菌引起特定传染性疾病的验证标准第二十三页，共50页。病毒的发现1892年，伊凡诺夫斯基发现烟草花叶汁过滤后仍有传染性。贝杰林克重复实验WalterReed分离黄热病毒Tobaccomosaicdisease,causedbythetobaccomosaicvirus.jpg第二十四页，共50页。抗生素的发现AlexanderFleming(1881-1955)SirAlexanderFlemingErnstBorisChainSirHowardWalterFlorey第二十五页，共50页。近代史对新发现微生物研究WHO最近公布从20世纪70年代后发现40余中心病原微生物。见附表第二十六页，共50页。

1973年以来发现的主要的病原微生物病原微生物疾病轮状病毒婴儿腹泻嗜肺军团菌军团菌病汉坦病毒肾综合征出血热空肠弯曲菌肠炎人类嗜T细胞病毒Ⅰ型人类T细胞淋巴瘤白血病金黄色葡萄球菌产毒株中毒性休克综合征大肠埃希菌O157H7

出血性肠炎等人类嗜T细胞病毒Ⅱ型毛细胞白血病伯氏疏螺旋体莱姆病人免疫缺陷病病毒(HIV)艾滋病肺炎衣原体肺炎衣原体病病原微生物疾病幽门螺杆菌(H.pylori)幽门螺杆菌病日本斑点热立克次体东方斑点热阮粒(prion)疯牛病、克-雅病人疱疹病毒-6型(HHV-6)幼儿急诊戊型肝炎病毒(HEV)戊型肝炎丙型肝炎病毒(HCV)丙型肝炎人类埃立克体人类埃立克体病Guanarito病毒委内瑞拉出血热O139霍乱弧菌霍乱巴尔通氏体猫抓病：杆菌性血管瘤Sinnomber病毒成人呼吸窘迫综合征Sabia病毒(Sabiavirus)巴西出血热小病毒B19(Parvovirus)慢性溶血性贫血GBV-C/G(GBV-C/HGV)庚型肝炎病毒埃博拉病毒(Ebolavirus)埃博拉出血热新型冠状病毒传热性非典型性肺炎第二十七页，共50页。人类免疫缺陷病毒HIV引起AIDS，1981年首报告，1983年分离到病毒性传播、输血传播、垂直传播第二十八页，共50页。肝炎病毒进展1947年，甲型肝炎和血清型肝炎的概念1970年，Dane颗粒（HBV）1973年，HAV颗粒（HAV）1978年，NANBV1989年，HCV、HEV1990-1994年，nonA-E1995年，HGV1997年，TTV第二十九页，共50页。朊粒(prion)比病毒更小库鲁病，克雅病疯牛病，羊瘙痒病1997年，Prusiner获诺贝尔奖羊瘙痒病PrPC与PrPSC分子的三维结构第三十页，共50页。我国发展简史学者黄祯祥首创体外细胞培养病毒的技术。汤飞凡教授在世界上首次分离出沙眼衣原体。第三十一页，共50页。任务与展望任务重新现与再现传染病病原体不断研究研制有效的疫苗诊断方法开发抗感染药物：化学药物和抗生素展望第三十二页，共50页。免疫的定义:是机体识别和排除抗原性异物以维持自身生理平衡的功能。免疫的功能：免疫防御正常:清除病原体、抗感染

异常：超敏反应、反复感染或免疫缺陷免疫稳定正常：清除变性、损伤及衰老细胞

异常：自身免疫性疾病免疫监视正常：清除突变细胞，抗肿瘤

异常：肿瘤发生正常情况下对机体有利、一定条件下对机体有害。免疫学第三十三页，共50页。免疫防御↑↑过敏反应举例（红斑狼疮；指关节类风湿）第三十四页，共50页。免疫防御↓↓免疫缺陷举例鹅口疮

口角炎

第三十五页，共50页。艾滋病病毒（humanimmunodeficiencyvirus，HIV）卡波西肉瘤，AIDS的皮肤表现卡波西肉瘤（放大）免疫防御↓↓免疫缺陷举例HIV致AIDS第三十六页，共50页。免疫稳定异常(紊乱):自身免疫疾病举例类风湿关节炎（RA

）

患者手指关节实质性损伤第三十七页，共50页。38

经验免疫学时期科学免疫学时期现代免疫学时期医学免疫学的发展与现状第三十八页，共50页。医学免疫学的发展与现状1798年英国:琴纳创制出牛痘疫苗。1880年法国:巴斯德制备炭疽疫苗、狂犬疫苗。1890年德国医生E.vonBehring和日本学者北里（S.Kitasato）研制了白喉抗毒素1883年，俄国动物学家E.Metchnikoff发现了白细胞的吞噬作用19世纪:揭示抗感染免疫的本质（体液免疫和细胞免疫）第三十九页，共50页。经验免疫学时期

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天花痂粉吹入鼻孔预防天花第四十页，共50页。1688年俄国首先派医生来北平学习种痘及检痘法18世纪人痘接种术由俄国传至土耳其

传播到日本、朝鲜、俄国、土耳其等国玛丽·蒙塔古夫人（1689-1762）将此方法传到英国欧洲各国和印度也试行接种人痘1744年李仁山将种痘法传授给日本第四十一页，共50页。琴纳给一男孩种牛痘（1796年第一次）

1796年，英国乡村医生琴纳(EdwardJenner)创造了接种牛痘预防天花，

第四十二页，共50页。第四十三页，共50页。44

二、科学免疫学时期1、病原菌的发现和疫苗使用的推广

1880年代，巴斯德研制减毒疫苗,预防鸡霍乱,炭疽杆菌,狂犬病等疾病。（人工主动免疫方法）第四十四页，共50页。

抗体是免疫球蛋白

20世纪30年代，通过电泳证明，抗体是γ-球蛋白抗体是四肽链结构

1959年，Porter和Edelman对抗体结构进行研究证明

免疫耐受的发现1945年，Owen观察到异卵双生天然耐受

Burnet学说及其对免疫学发展的推动作用

克隆选择学说第四十五页，共50页。46

克隆选择学说的要点：（1）体内存在多种针对各种抗原的免疫细胞克隆，其表面有识别抗原的受体(一个克隆针对一种抗原)（2）抗原进入机体内选择相应细胞克隆，使其活化，增殖，分化成抗体产生细胞或免疫效应细胞（3）胚胎期某一免疫细胞克隆接触相应的抗原,如自身成分，则被排除或处于抑制状态，称为禁忌克隆,不能对自身抗原产生免疫应答而形成自生身耐受（4）某些情况下，禁忌细胞株可以活化，对自身抗原发生免疫应答而形成自身免疫或自身免疫性疾病。

第四十六页，共50页。47

三、

现代免疫学时期抗原识别受体多样性的产生

1978年Tonegawa应用基因重排技术，发现了免疫球蛋白编码基因的重排。是B细胞抗原识别受体多样性的原因信号转导途径的发现细胞程序性死亡途径的发现