(39)--病原生物学绪论免疫学基础与病原生物学.doc

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1、第八章 病原生物学绪论第一节 病原生物与病原生物学一、病原生物病原生物（pathogen）泛指能引起其他生物疾病的生物体。就人类而言，病原生物主要指致病的微生物与寄生虫。根据生物学特性及致病性，将病原生物中微生物分为三大类。1.非细胞型微生物这类微生物主要指病毒。特点是：无细胞构造，形体微小 这类微生物的主要成分仅为核酸和蛋白质，故有“分子生物”之称；电子显微镜观察核酸类型单一 DNA或RNA；严格寄生 这类微生物无产生能量的酶系统，只能在易感的活细胞内增殖；以其特点而论，几乎所有病毒都属于病原生物，其中引起人类疾病的病毒称为医学病毒。 流感病毒、乙型肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒属于医学病毒2.

2、原核细胞型微生物 原核细胞型微生物也有3个特点， 特点是：单细胞生物 一个菌体由一个细胞构成，需用光学显微镜观察。细胞结构简单 细胞核分化程度低，只有原始核结构（无核膜和核仁,呈环状裸DNA团块）；细胞器缺乏（胞质内无线粒体、内质网、高尔基体）。增殖方式单一 绝大多数原核细胞型微生物以无性二分裂方式繁殖。引起人类疾病的原核细胞型微生物主要包括细菌、放线菌、支原体、衣原体、螺旋体和立克次体。3.真核细胞型微生物这类微生物主要指真菌。其特点是：生物体形式多样 真菌有单细胞真菌和多细胞真菌，多细胞真菌又由菌丝和孢子构成。细胞结构复杂 细胞核分化程度高，有完整的核结构（有核膜、核仁和染色体）；细胞器发

3、达（胞质内有线粒体、内质网、高尔基体）。增殖方式多样 真菌有无性繁殖与有性繁殖等繁殖方式。与人类疾病关系较密切的真菌有：表皮癣菌、毛癣菌、小孢子癣菌、假丝酵母菌、曲霉菌、青霉菌、隐球菌等。二、病原生物学病原生物学（pathogeny biology）： 指研究引起人类疾病的病原生物的学科，也可称为医学病原生物学。其研究内容包括医学病原生物的生物学特性、病原生物与人类宿主的关系、病原生物致病机制及相应的检测方法、防治原则等。 第八章 病原生物学绪论第二节 人体微生态系一、正常微生物群有报道：人体体表与体内的原核生物数量是人体自身细胞数量的10倍，它们参与人体的代谢过程、人体内环境的稳态调节、人体

4、免疫系统的构建，是正常人体不可缺少的部分，故称之为人体微生态系（microbial ecosystem）。正常微生物群（normal flora）：组成微生态系的微生物称为正常微生物群。正常微生物群包括原籍微生物群与外籍微生物群。原籍微生物群定植在宿主的上皮细胞表面上，与机体形成动态协调的统一体，是正常人体生理机制的重要组成部分。正常微生物群的生理作用：1.生物拮抗作用 指分布在皮肤黏膜上的正常微生物群拮抗外源病原生物的生物屏障作用。包括代谢干扰 （正常微生物群中专性厌氧菌在代谢过程中产生有机酸，降低局部环境中的pH值与氧化还原电位，使不耐酸、需氧的外源致病菌生长繁殖受到抑制）；占位性保护 （

5、正常微生物群与黏膜上皮细胞紧密接触，干扰致病菌的定植）；营养竞争（正常微生物群在营养的争夺中占优势，不利于外源致病菌的生长与繁殖）。2.营养作用 指位于人体消化道的正常微生物群能合成多种维生素供人体利用。3.免疫作用 指正常微生物群作为免疫诱导物质，可刺激机体免疫系统产生对病原生物有抑制作用的免疫产物。如：某些肠道杆菌与肠道致病菌有共同抗原，能刺激肠黏膜下淋巴细胞产生分泌型IgA（sIgA）产生，当sIgA与肠道致病菌发生反应时，可阻断肠道致病菌对肠道粘膜上皮细胞的黏附和穿透作用。4.保健作用 正常微生物群与人体有复杂的生态关系，在维持、促进机体健康稳态方面有着重要意义。二、微生态失调人体微生

6、态系因某种因素的影响而失衡，导致微生态失调。此时，人体微生态系由生理组合转变为病理组合，其中部分菌群大量繁殖，转变为条件致病菌或机会致病菌。导致微生态失调的主要因素如下：1.宿主免疫防御功能下降 2.菌群易位3.菌群失调 正常微生物群中各菌种间的比例发生较大幅度的变化，超出正常范围的状态称为菌群失调。严重的菌群失调可使机体产生一系列临床症状，称之为菌群失调症（dysbacteriosis）。长期不规则使用抗生素，引发的菌群失调症。第八章 病原生物学绪论第三节 病原生物控制病原生物广泛存在于自然界。某些病原生物还可引起严重的疾病。因此，人们利用物理或化学因素来抑制或杀死病原生物，从而防止病原生物

7、的污染和传播，这种对病原生物的控制方法通常称为消毒与灭菌。下面将介绍与病原生物控制相关的基本概念。重要概念一、基本概念1消毒（disinfection） 是指杀死物体上病原生物、但不一定能杀死细菌芽胞和非病原生物的方法。 用于消毒的化学药品称为消毒剂（disinfectant）。2%5%来苏儿、0.05%0.1%新洁尔、70%75%乙醇消毒防腐剂的作用机制包括：促使病原生物蛋白质变性或凝固；干扰病原生物的酶系统或核酸合成损伤病原生物的细胞膜或细胞壁。 2 灭菌（sterilization） 是指杀灭物体上包括细菌芽胞在内的所有病原生物和非病原生物的方法。 在医疗实践中，凡是进入人体血液、组织和

8、体腔的医用器材，都必须进行灭菌处理。在病原生物实验中，要进行严格无菌操作，使用的实验器材（培养基、培养皿）等也需要灭菌处理。3 无菌（asepsis） 是指物体中无任何活的病原生物存在。 经过灭菌的物品是无菌的。 无菌注射器、无菌培养基灭菌后的物品。4 无菌操作或称无菌技术（aseptic technique）是指防止病原生物进入人体或其他物品的操作技术。 比如：外科手术时防止细菌进入创口；微生物实验时。5 防腐（antisepsis） 是指抑制病原生物生长繁殖、防止物品腐败变质的方法。 用于防腐的因素有物理因素，也有化学因素。用于防腐的化学药品称为防腐剂（antiseptic）。 一般而言，

9、同一种化学药品在高浓度时为消毒剂，在低浓度时为防腐剂。 由于在低浓度防腐剂作用下细菌一般并未没有死亡，因此要注意物品的安全性和有效性。二、病原生物控制的主要方法病原生物控制的主要方法有物理控制方法、化学控制方法和药物控制方法。物理控制方法（1）热力灭菌法 热力可使病原生物蛋白质凝固变性、核酸降解、细胞膜破坏等，因而可以用于消毒与灭菌。热力灭菌法分为干热灭菌和湿热灭菌两大类。1）干热灭菌法 在无水的状态下，利用高温使病原生物脱水、大分子变性而杀菌。常用的干热灭菌法有以下几种：焚烧（incineration） 是一种彻底的灭菌方法。适用于被污染的物品及实验材料等废弃物以及动物尸体的处理。烧灼（fl

10、ame） 直接用火焰杀灭病原生物的方法。比如：病原生物学实验中接种环、试管管口、烧瓶瓶口等的灭菌。干烤（hot air sterilization） 利用干燥箱的热空气灭菌。一般加热至160经2小时可以达到灭菌的效果。 此法适用于耐高温、耐干燥物品的灭菌。比如：玻璃器皿、瓷器、玻璃注射器等物品。红外线（ultra-red ray） 红外线是指波长为0.771000m的电磁波。由于红外线照射能够使能量被直接转换为热能，故有消毒与灭菌作用。此法多用于不耐高温的医疗器械的灭菌，也常用于餐具消毒。微波（microwave） 微波是一种波长为1300mm的高频电磁波。微波穿透力强，可穿透玻璃、塑料薄膜和

11、陶瓷等物品，但不能穿透金属。此法多用于食品、药品、非金属器械及餐具等的消毒。2）湿热灭菌法 主要通过加热煮沸或产生水蒸气的热量进行消毒灭菌。巴氏消毒法（pasteurization） 利用较低温度杀死液体中的病原菌或特定微生物，而不破坏物品中不耐热的重要成分的消毒方法，由巴斯德（Louis Pasteur）首创而得名。一般是61.162.8加热30分钟或72加热15秒，可杀死液体中的链球菌、沙门菌、结核分枝杆菌等。此法多用于酒类、牛乳类等食品的消毒。煮沸法（boiling water） 将物品放在水中加热至沸点（1个大气压、100），持续5分钟可杀死细菌的繁殖体。此法多用于餐具、玻璃器皿、一般

12、外科器械等的消毒。流通蒸汽消毒法（free-flowing steam） 利用1个大气压下100的水蒸气进行消毒。常用的器材是流通蒸汽灭菌器或者蒸笼等，100持续1530分钟可杀灭细菌的繁殖体。此种主要用于注射器、餐具及不耐高热物品的消毒。间歇蒸汽灭菌法（fractional sterilization） 利用反复多次流通蒸汽间歇加热，使不耐高温物品达到灭菌效果的方法。操作是将需要灭菌的物品放在流通蒸汽灭菌器或蒸笼中，100加热1530分钟杀灭其中的繁殖体，取出后放入37培养箱中过夜，使残存的芽胞发育为繁殖体，次日再用流通蒸汽将复苏的芽胞杀灭。如此连续三次即可将物品上的病原生物全部杀死，同时又

13、不破坏其不耐高温的重要成分。此法适用于不耐高热物品的灭菌，比如：含糖培养基、牛奶等物品。高压蒸汽灭菌法（sterilization by pressured steam） 是一种最常用、最有效的灭菌方法。 使用的器材是高压蒸汽灭菌器，在103.4kPa的蒸汽压下，温度可达到121.3，持续1520分钟，可杀灭包括细菌芽胞在内的所有病原生物。此法多用于普通培养基、生理盐水、玻璃器皿、手术器械、敷料等耐高温、耐潮湿物品的灭菌，应用范围广泛。在同一温度下，湿热灭菌法比干热灭菌法的效果好。这是因为：湿热中菌体蛋白容易凝固 湿热中菌体蛋白质吸收了水分，容易凝固。湿热的穿透力比干热强 可使物品深部也达到灭

14、菌要求；湿热的蒸汽有潜热存在 潜热是指水由气态变为液态所释放的热能。 潜热可迅速提高物品的温度。（2）辐射杀菌法 紫外线（ultraviolet ray，UV） 紫外线波长为10400nm，其中波长在240280nm的紫外线（包括日光中的紫外线）有杀菌作用，尤以265266nm的杀菌作用最强。1）杀菌机制: 作用于DNA，使一条链上相邻的两个胸腺嘧啶共价结合形成二聚体，从而干扰DNA的复制与转录，导致病原生物的变异或死亡。紫外线照射2030min可杀死空气中的病原生物。2）特点：紫外线穿透力低，普通玻璃、纸张、尘埃和水蒸气等都对其有阻挡作用3）应用：用于空气、物体表面的消毒灭菌。比如：无菌室、手术室、传染病室等的空气消毒，或用于不耐热塑料器皿等的表面消毒。4）注意：杀菌波长的紫外线对人体皮肤、眼睛均有损伤作用，应注意个人防护。（3）滤过除菌法（filtration） 利用物理阻留的方法除去液体或空气中的病原生物，以达到无菌目的。所用的器具是滤菌器，滤菌器中的滤膜含有微细小孔（直径为0.22m），只允许液体或气体通过，而大于微孔的病原生物则不能通过。滤过法主要用于一些不耐高温、亦不能用化学方法处理的物品，比如：血清、细胞培养液等的除菌，也可用于空气的除菌。