第七-八章 微生物 瘟疫与人类文明课件

第七章

微生物·瘟疫·人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

微生物是最古老、最原始的生命。她是一切生命之源。从进化角度来看没有微生物就没有人类。绝大数微生物是人类的朋友，但是某些微生物可致病，甚至可致瘟疫。这类微生物我们称之为病原微生物。从生物学角度来看人类这个物种既从微生物而来，又在与病原微生物作斗争之中发展。人类文明发展史从某种意义来说就是人类与瘟疫作斗争的历史。下面梗概性的介绍人类在历史发展的长河中与瘟疫作斗争的某些场景。第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明鼠疫第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明吸入第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明霍乱第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

伤寒第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明流感第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明吸入第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明芽胞第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明皮第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明人类与瘟疫作斗争的武器第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明解第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明苯苯苯苯第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明人类抵御瘟疫的盾牌第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明长第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明第八章病原生物的反击

——病原生物耐药性的危害

如前所述人类在与瘟疫作斗争的历程中发明了许多针对病原生物的武器。但是道高一尺，魔高一丈，各种瘟疫的元凶——病原生物在面临人类的这些武器时并不是束手无策，坐以待毙；而是千方百计地负隅抵抗，奋起反击。病原生物的耐药性就是它们的魔杖之一。耐药性病原生物（超级细菌）披上抵抗抗生素的铠甲，卷土重来，正在危及人类的健康。第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

现在，每年全世界有50%的抗生素被滥用，而我国这一比例甚至接近80%。正是由于抗生素的滥用，使病原生物迅速适应了抗生素的环境，各种超级病菌相继诞生。过去一个病人用几十单位的青霉素就能活命，而相同病情，现在几百万单位的青霉素也没有效果。由于耐药菌引起的感染，抗生素无法控制，最终导致病人死亡。在上世纪60年代，全世界每年死于感染性疾病的人数约为700万，而这一数字到了本世纪初上升到2000万。死于败血症的人数上升了89%，其中大部分人死于超级病菌带来的用药困难。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

“超级病菌”在行动

斯汤顿河高中(StauntonRiverSchool)的一面黑板上写着“怀念阿斯顿”的字样。阿斯顿是一名17岁的学生，他感染了一种被称为“超级病菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（methicillinresistantstaphylococcusaureus,MRSA)的细菌而死。MRSA传染正在美国蔓延，它每年造成9万人严重感染，因此致死的人数甚至超过艾滋病。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

弗吉尼亚州贝德福德县校区主管比利维斯决定关闭该县的全部21所学校。2007年10月16日，斯汤顿河高中的学生把他带到自己的学校，要他亲眼看看这学校滋生了多少细菌。当地人心惶惶，许多人在工作中途溜回家，用消毒药水喷涂墙壁，打扫房间以消灭细菌。同一天，美国发出了MRSA蔓延的警示。在密西西比、北卡罗来那、弗罗里达、加利福尼亚等五六个州已经同时发现了感染MRSA病菌的学生和运动员。第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

医院里的特洛衣木马

波士顿大学的留学生在麻省的政府网站上看到了警示：这种病菌会通过皮肤和器物接触感染。这位留学生三年半前刚从北京到美国波士顿上学，他对当年SARS造成的恐慌印象深刻。但这一次周围的人很让她意外。没有人抢购超市里的手套和杀菌水，连洗手液一天也卖不了几瓶。橄榄球队员照样带着伤口到处跑，一切都很平静。人们对她提的问题感到奇怪。MRSA？那是专家们干的工作。感染的人也多数在医院里面。邻居老太悠闲地浇着花，随口说道：“听说染上MRSA的危险性比肥胖的危险性还要小得多。”第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

詹姆斯•沃勒考特却不这样认为。他大部份时间只能躺在沙发上，连跟孩子们玩都有困难。当他晚上躺在床上睡觉需要移动他的左腿时，他必须用手抬，有时就直接用右腿推。这一切始于两年前，他因为膝盖脱臼来医院作手术，但MRSA却通过术后留在膝盖中的钛钉侵入了他身体，坏死的肌肉几乎让他瘫痪。在美国，像沃勒考特这样在住院时遭遇MRSA的每年有近10万人。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明1961年，MRSA在英国被首次发现，它的致病机理与普通金黄色葡萄球菌没什么两样，但危险的是，它对多数抗生素不敏感，感染体弱的人后会造成致命炎症。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

在医院里，“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌，人们从外面带来各种各样的球菌，这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上，跟着四处巡视，有时掉在手术器械上，有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是，由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力，患者治愈所需的时间会无限拉长，最终转为肺炎而死。很幸运，至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。“普通人只知道MRSA是医院里的大麻烦，但他们不知道，所有接触到MRSA的专业人士都很害怕，因为要对付它，我们根本没有药可以用。”美国疾控中心的一个职员说，“万一它走出了医院该怎么办？”第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

杀手走出医院位于亚特兰大的美国“疾病控制中心”(centerfordiseasecontrol，CDC)监视着病菌世界的一举一动。它是病菌世界的“影子内阁”，在各地布置了数不清的耳目。虽然CDC的特工们基本上不会戴很酷的“黑超”，但有与007类似的行头——探听情报用的荧光基因测试剂、PCR仪和显微镜等，“杀菌灭口”用的各类抗生素样样具备。庞大的间谍网布置在美国联邦的各州各县，监视着各个大学、社区、医院和实验室。病菌世界的新式武器一旦出炉，它的作战计划马上就会被敬业的情报网络呈送到CDC高层的手上。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

1992年春天，CDC收到情报：红霉素遇到了强大的敌军。在威斯康辛州的乡下，一个名叫NAC-A的土著社区小型诊所看病的患者中发现了有20人患了同样的疾病：先是皮肤出现脓疱和疖疮，很快在咽部旁出现脓疡，流出脓液的肌肉迅速坏死，接着出现肺炎症状，生命垂危。疫情很快蔓延到周边的24个社区，零星的病例一直到1999年仍有发作。疾控中心的医生们发现，用红霉素治疗对这种病菌无效。这一年，CDC向全国发出预警：一个可怕杀手终于成功越狱，潜伏到普通人群中了。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

这是MRSA的孪生兄弟——社区获得型MRSA(CA-MRSA)的杰作。它的来源至今仍是个谜，研究者发现CA-MRSA有与医院里的MRSA不同的遗传背景，它会感染短期与医院没有接触的健康人群。与医院里的MRSA不同，CA-MRSA不具备多重耐药性，通常只对一两种抗生素耐药，并且多数可以用万古霉素杀灭。1997年，在纽约发现了CA-MRSA的另一个变种，这种菌株带有一种被称为PVL基因编码的强烈毒素。这是一种缩氨酸，由氨基酸形成的化合物，这种缩氨酸能摧毁中性粒细胞的免疫细胞，消灭抗病原生物感染的主要防御部队，这一变种的超级病菌能在24小时之内迅速损伤肺脏使人死亡。类似的变种以出现了17个。它们的出现意味着MRSA家族组成的“兄弟连”开始走出医院，并迅速扩张。监狱、体育馆等地方成为CA-MRSA感染的新根据地，病菌迅速在英、美两国蔓延，并有世界性流行发展的趋势。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

在我国MRSA感染的比率也在上升，20世纪70年代，在上海医院检测到的MRSA感染只占金黄色葡萄球菌感染的5%，1994~1996年上升到50%~77.9%，2001年这一数字已经达到80%~90%。尽管致命性的CA-MRSA变种并未在国内出现，但出现的MRSA病例已对青霉素类、红霉素、头孢菌素类等抗生素多重耐药。凭着“抵抗抗生素”这件刀枪不入的盔甲，MRSA的危害迅速超过乙肝和艾滋病，跃居世界三大最难攻克的感染性疾病的首位。到底是什么导致这种超级细菌能突破抗生素的防线呢？

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

人体里的战争

在极端情况下，医院里到处都是抗生素。尤其危险的是集中看护室中的儿童们，他们伤口尚未愈合，免疫系统尚未完善，还处在衰弱时期，无助地躺在强大的抗生素保护罩中。抗生素进入体内，协助白细胞来抵御病菌的侵入。青霉素会干扰细菌成长过程，使细胞壁变得虚弱，无法阻挡水分，使细胞吸水膨胀，爆裂而死；其他一些抗生素干扰细菌细胞内部或表面酶的功能；有的抗生素以非常不同的方式来工作——例如攻击细菌的单染色体，干扰它的DNA，这会扰乱它的再生能力，阻止它在人体中横冲直撞。无论是人类免疫系统，还是抗生素，要完全取得战斗的胜利，都必须用充足的白细胞或大剂量的抗生素来扫除所有感染的细菌。第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

然而狡猾的细菌们想出了一个巧妙的绝招——“邻里互助”，来抵抗抗生素的攻击。细菌在体内有一种小而精悍的特种部队——质粒，它们同样由DNA组成，里面拥有抵抗基因片段。这种遗传物质可传递给其他细菌。聪明的细菌会集结在对某种抗生素不敏感的菌种上，通过这种遗传物质的交换借来抵抗抗生素的援兵。霍乱病菌就是通过这种策略，从大肠杆菌身上中获得了四环素的抗药性。

Donor第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

MRSA也有这种能力。有一种叫脂质的物质把细菌分成两个集团军。这种物质在细胞壁中的含量就决定了细菌能否被苯胺颜料着色。能被染色的被称为革兰阳性细菌，另一种被称为革兰阴性细菌。MRSA属于革兰阳性细菌。起初，青霉素对革兰阴性细菌并不起作用，而少量MRSA菌株迅速获得了革兰阴性细菌的抗青霉素基因。而青霉素的狂轰烂炸，使人体环境对所有细菌变得恶劣。这给那些仅存的耐药细菌造成了巨大的进化压力，迫使它们调整所有的基因程式再生繁殖，最终MRSA这个原本稀少的品种变成了经物竞天择后活下来的王牌军。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

起初，盘尼西林几乎能百分之百地消灭葡萄球菌，30年之后这一数字已降到10%。60年代大部分医生在二甲氧西林的帮助下放弃了盘尼西林。新药摧毁了耐青霉素葡萄球菌的抵抗，但这一战果仅仅维持了几年，MRSA再次战胜了二甲氧西林。更复杂的抗生素又出现了，但MRSA不断地获得更强大的抗性。现在，人类只有一种药物万古霉素能够摧毁MRSA。这最后的希望恐怕也会落空，目前已发现一种肠球菌对万古霉素也产生耐药性。而在医院里，这种肠球菌和MRSA常常是寄生在病人伤口绷带上的邻居，我们有理由担心肠球菌会无私地将这件武器转交给MRSA。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

与“超级病菌”的超级感染做斗争的代价像火箭发射一样猛升。病人住院时间的拖长和更昂贵抗生素的使用，每年要增添300亿美元的支出。从盘尼西林过渡到二甲氧西林一项就使基本医疗费增加了十倍。更昂贵更复杂的抗生素用于治疗，导致了“超级病菌”们更大的抗药性。在《不死的细菌》一书中，作家马克•拉普描述了抗生素的发明被滥用所产生的后果：

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

“很不幸，我们与自然界玩了一个恶作剧。我们控制着这些化学物，以一种方式使它们更加完美，以致改变了这个国家的全部微生物的结构。我们现在催生了以前自然界中从未存在过的微生物。是我们选择了它们。我们发现，在过去微生物导致的人类的疾病只有10%，而现在能导致的疾病已达20%和30%。我们已用抗生素改变了整个自然界的面貌。”

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

从病菌到超级病菌

1920，医院感染的主要病原菌是链球菌。

1960，产生了耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌

(MRSA)，MRSA取代链球菌成为医院感染的主要菌种。耐青霉素的肺炎链球菌同时出现。

1990，耐万古霉素的肠球菌、耐链霉素的“食肉链球菌”被发现。

2000年至今，出现绿脓杆菌，对氨苄西林、阿莫西林、西力欣等8种抗生素的耐药性达100%；肺炎克雷伯氏菌，对西力欣、复达欣等16种高档抗生素的耐药性高达52%-100%。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

很让人吃惊，组成我们每个人的细胞中十分之九都是细菌。细菌觉得自己有资格住在人身上。它们是地球上最古老的生物，它们进化经历的时间是人类的整整2000倍。老祖宗留给了它们最好的遗产，它们每20分钟左右就分裂一次，几乎可以在任何地方存活。一个人口腔里的细菌比地球上曾经有过的人还多。它们多数是好“人”，相对而言有害菌的种类很少,但是这少数细菌导致的破坏却是惊人的，因之而死的人数很多。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

“同人类争夺地球统治权的惟一竞争者就是病菌”，诺贝尔奖获得者莱尔德堡格说过这样有点耸人听闻的话。病菌曾经君临一切，恐龙时代的鸟类化石有感染细菌的痕迹，有人甚至指认它是大灭绝的凶手。距今700万年的人类祖先遗骸中也毫不例外地留下了病菌引起的脓肿。在没有抗生素以前，人类凭借自己的免疫力和各样的卫生措施抵御着病菌一波一波的攻击。人们相信神医希波克拉底的“天火”使希腊人彻底消灭了雅典的第一次大瘟疫。印加帝国几乎被西班牙人的欧洲病菌消灭，而欧洲人则挺过了东方老鼠带来的黑死病菌。

第七,八章.微生物,瘟疫与人类文明

但是事实证明，对一种细菌的征服有时却是对另一种细菌的邀请。人类半个世纪以来一直相信感染性疾病从根本上是可治，但由超级病菌所致的难以治愈的致命疾病