人能否利用空气中各种空气中微生物的检测孢子或芽孢?

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&芽孢和孢子的区别在哪里?
芽孢和孢子的区别在哪里?
作者 jichao9987
本人非生物学专业出身,现从事和微生物检测相关的工作,请教各位一个问题,芽孢和孢子的区别是什么?请尽量详细的回答,谢谢!
芽孢是某些特殊种群的细菌,主要是芽孢杆菌属Bacillus与梭菌属Clostridium中细菌产生的特殊休眠体,有极强的抗逆性,对热、碱、酸、高渗以及辐射均有强耐受性。
孢子是生物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能直接发育成新个体。
芽孢是一种细菌细胞,而孢子是细菌的新生儿。
引用回帖:: Originally posted by laozuzunzhe at
芽孢是某些特殊种群的细菌,主要是芽孢杆菌属Bacillus与梭菌属Clostridium中细菌产生的特殊休眠体,有极强的抗逆性,对热、碱、酸、高渗以及辐射均有强耐受性。
孢子是生物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞,能 ... &孢子是细菌的新生儿“这句话是不是有点问题,我看百度说是真菌用来繁殖的。另外,如何理解”芽孢在适宜条件下萌发成新个体,但一个芽孢只产生一个营养体,所以芽孢不是一种繁殖方式。“这句话,什么是营养体?是说芽孢在适宜的环境下重新复活成细菌,然后开始二分裂进行繁殖吗?
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&孢子是细菌的新生儿“这句话是不是有点问题,我看百度说是真菌用来繁殖的。另外,如何理解”芽孢在适宜条件下萌发成新个体,但一个芽孢只产生一个营养体,所以芽孢不是一种繁殖方式。“这句话,什么是营养体 ... 对,孢子是是真菌用来繁殖,如黑曲霉的孢子。。
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对,孢子是是真菌用来繁殖,如黑曲霉的孢子。。... 如何理解”芽孢在适宜条件下萌发成新个体,但一个芽孢只产生一个营养体,所以芽孢不是一种繁殖方式。“这句话,什么是营养体?是说芽孢在适宜的环境下重新复活成细菌,然后开始二分裂进行繁殖吗?
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如何理解”芽孢在适宜条件下萌发成新个体,但一个芽孢只产生一个营养体,所以芽孢不是一种繁殖方式。“这句话,什么是营养体?是说芽孢在适宜的环境下重新复活成细菌,然后开始二分裂进行繁殖吗?... 营养体是相对于芽孢而言的,是一般条件下的细菌。芽孢是细菌在不利于其自身生长的环境中存在的一种形式,具有极强的抗逆性。一个营养体只能形成一个芽孢,同样,在适宜的条件下,一个芽孢也只能生成一个营养体,再进行生长、进行二分裂繁殖。总的来说,芽孢是一种休眠体,而孢子是真菌生长到一定程度下产生的众多繁殖体,
芽胞是微生物应对恶劣环境的生命抗逆体,孢子是微生物的生殖细胞,
芽孢是某些革兰阳性菌的特殊休眠形式,很坚强,对恶劣条件耐受性强。孢子是真菌的一种生殖方式产生的新生物。
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微生物实验指导
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3秒自动关闭窗口微生物与人类健康
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微生物与人类健康医学微生物学病原微生物的发现  生、老、病、死。在使人类致病的诸多因素中,微生物致病给我们的生活带来了极大的危害。  微生物学在它诞生之初,引起全人类关注的焦点也正是这门科学对于防治人类和家畜传染病有立竿见影的效果。微生物学家发现了许多严重危害人类健康和家畜繁育的病原菌,阻挡或者消灭它们就能防治疾病。由于巴斯德用不可动摇的实验证据否定了生物自然发生的可能,兼之一整套微生物学方法的建立和完善,19世纪末到20世纪初是发现病原微生物最频繁的时代,几乎每年都有能导致严重疾病的病原菌被人类缉拿归案。主要细菌病原菌的发现年代 疾病 细菌名称 发现人 1873 麻风病 麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae) 汉森(Hansen,G.A.) 1877 炭疽病 炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis) 科赫(Koch,R.) 1878 化脓 葡萄球菌(Staphylococcus) 科赫(Koch,R.) 1879 淋病 淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae) 奈瑟(Neisser,A.L.S.) 1880 伤寒 伤寒沙门氏菌(Salmonella typhi) 艾博斯(Eberth,C.J.) 1881 化脓 链球菌(Streptococcus) 阿格斯通(Ogston,A.) 1882 结核病 结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis) 科赫(Koch,R.) 1883 霍乱 霍乱弧菌(Vibrio cholerae) 科赫(Koch,R.) 1883 白喉 白喉棒杆菌(Corynebacterium diphtheriae) 克瑞布斯(Krebs,T.A.E.) 1884 破伤风 破伤风梭菌(Clostridium tetani) 尼可奈尔(Nicolaier,A.) 1885 腹泻 大肠埃希氏菌(Escherichia coli) 埃希(Escherich,T.) 1886 肺炎 肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae) 佛兰克尔(Franenkel,A.) 1887 脑膜炎 脑膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis) 威克塞保(Weichselbaum,A.) 1888 食物中毒 肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis) 格尔特内(Gaertner,A.A.H.) 1892 气性坏疽 产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens) 伟克(Welch,W.H.) 1894 鼠疫 鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis) 北里(Kitasato,S.),耶尔森(Yersin,A.J.E.)分别独立发现 1896 肉毒中毒 肉毒梭菌(Clostridium botulinum) 埃尔门坚(van Ermengem,E.M.P.) 1898 痢疾 痢疾志贺氏菌(Shigella dysenteriae) 志贺(Shiga,K) 1900 副伤寒 副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratypyi) 苏特穆勒尔(Schttmuller,H.) 1903 梅毒 苍白密螺旋体(Treponema pallidum) 夏定(Schaudinn,F.R.)和霍夫蔓(Hoffman,E.) 1906 百日咳 百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis) 博德特(Bordet,J.)和根高(Gengou,O.)   在随后的几十年中,微生物学家和药物学家联手进行的许多科学研究和技术开发,使人类有了强有力的武器来对付那些凶恶的病原菌。在20世纪50年代以后,人类基本上脱离了任凭病原微生物宰割的被动局面,人类的平均寿命有了明显的增加,看看美国在1900年和2000年造成人类死亡的10种主要原因的变化,我们就不应该忘记那些在战胜病原微生物的战场上立下卓著功勋的第一批猎手们。由于他们的努力,微生物与人类的密切关系在关系到人类生死存亡的的医学首先被社会所确认,微生物学迅速成为一门重要的学科。 人类生存的头号杀手&&传染病  我们今天已经进入了21世纪,虽然我们能够制服引起一般传染病的微生物,但是,艾滋病和新出现的疾病依然严重威胁着人类,还有些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。例如,世界各地一度似乎销声匿迹的结核病,近年来却死灰复燃,患病率节节上升。据世界卫生组织的资料,全世界每年死亡的5千2百万人中,有3分之一是由传染病造成的。当前严重威胁人类的微生物传染病疾病名称 每年死亡人数(万) 病原微生物 急性下呼吸道感染 370 细菌、病毒、原生动物、真菌 结核病 290 细菌 痢疾 250 细菌、病毒 艾滋病 230 病毒 疟疾 150-270 原生动物 肝炎 100-200 病毒 麻疹 22 病毒 细菌性脑膜炎 20 细菌 百日咳 10 细菌 阿米巴痢疾 4-10 原生动物 狂犬病 3.5 病毒 黄热病 3 病毒 非洲睡眠病 &2 原生动物消灭病原微生物是微生物学的首要任务  为了防除这些疾病,全世界虽然已经花费了无法统计的经费,但有些疾病的罪魁祸首却仍然没有被征服,甚至艾滋病的患者和感染者还在每年成倍增长。人类和病原微生物的斗争也许是一场永远看不到尽头的战争。因此有的学者认为微生物学甚至比别的学科重要得多,如果人类被病原微生物消灭了,其它科学又有什么意义呢?  每个人都有生病的经验,但不一定了解为什么会生病。人和动植物都会患病,但不是所有的疾病都是由微生物引发的。例如血吸虫病是较高等的软体动物引起的,肺癌多半由环境因素(如吸烟)造成,流血不止的血友病则是遗传性疾病。虽然今天不是由微生物引发的疾病,例如某些癌症、心血管疾病和中风等在人类死亡原因中的比例逐年在增加,然而大量致病微生物却仍然给我们的生活带来了极大的危害,还是人类死亡的头号杀手。  致病微生物引起的疾病,即传染病种类繁多。传染病的发生、传播、预防和治疗,是医学微生物学的任务,也是微生物学的首要任务。  可以侵犯人体引起感染甚至传染病的微生物,叫做病原微生物,或称病原体。病原体中以细菌和病毒的危害性最大。病原体侵入人体后,人体就是病原体生存的场所,我们称为病原体的宿主,病原体在宿主中进行生长繁殖、释放毒性物质等引起机体不同程度的病理变化,这一过程称为感染。不过人体或动物不像人工培养细菌的培养基,可以让病菌不受限制地肆意生长繁殖,轻易地导致机体死亡。病原体入侵人体后,在发生感染的同时,能激发人体免疫系统产生一系列免疫应答与之对抗,这称之为免疫。感染和免疫是一对矛盾,其结局如何,根据病原体和宿主两方面力量强弱而定。如果宿主足够强壮,可以根本不形成感染;即使形成了感染,病原体也多半会逐渐消亡,于是患者康复;如果宿主很虚弱而病原体很凶猛,则感染扩散,病人将会死亡。除了宿主自身的力量,有效的抗菌药物和其它措施的协同作用也是必不可少的,在多种因素的共同作用下,大多数疾病是可以很快治好的。依靠不断发展的科学进步,总是能够不断控制和消灭有害人类和动物的微生物。医学微生物学是维护人类健康的利器。人体的微生态系统 人体常见的正常菌群  微生物无处不在!  虽然呱呱落地的婴儿体内几乎是无菌的,但离开母体后,就同周围富含微生物的自然环境密切接触,因而人体的体表皮肤和与外界相通的口腔、上呼吸道、肠道、泌尿生殖道等粘膜及其腔道寄居着不同种类和数量的微生物。这些微生物中有相当一部分是会引起疾病的,但是我们称它们为正常菌群,因为这些寄生物在正常情况下与宿主相安无事,互相适应,而且各种微生物之间也相互制约而保持一个彼此共存的状态。任何一种自然界的生物,如果体内连一个微生物细胞都没有是不可能的,除非采取特殊的办法繁殖。多汗的地方,例如胳肢窝和脚趾缝里微生物也多,通常所说的汗臭味就是由微生物分解汗液造成的。婴儿臀部常容易出现湿疹,这不是因为尿本身刺激皮肤所致,而是由于细菌在残留尿液中生长并产生氨气引起的。因为氨气对皮肤有强烈刺激性。当长期不洗澡或洗脸不认真时,就可能由细菌或霉菌在身上或脸上引起皮疹,发炎,继而流出大量的脓和污物。皮肤大面积烧伤或粘膜破损时,葡萄球菌便会侵袭创伤面而大量繁殖,引起创伤发炎溃烂;当机体着凉或疲劳过度时,在健康人的呼吸道一定能分离到的,造成典型肺炎的肺炎链球菌便会引起咽炎和扁桃体炎。龋齿是牙齿腐坏的一种常见形式,可能主要是由于正常菌群的稳定性被破坏而使某些厌氧细菌造成的。  根据1984年一位学者统计,人体正常菌群总量重达1271克,其中肠道1000克,皮肤200克,口腔、上呼吸道和阴道各占20克,鼻腔10克和眼部1克。人体正常菌群的数量部位 数量(每克样品) 厌氧菌:好氧菌 唾液 108-109 3-10:1 牙齿表面 109-1010 1:1 齿龈缝隙
102-103:1 胃 102-105 1:1 小肠近端 102-104 1:1 回肠远端 104-107 1:1 大肠 109-1012 102-103:1 阴道 108-109 5-10:1 子宫颈内膜 108-109 5-10:1 皮肤、耳、眼部  皮肤表面普遍存在表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis),有时有金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。葡萄球菌在脸部与手部皮肤较多见。鼻翼、腋窝及腹股沟等处皮肤较潮湿,还可有大肠埃希菌(Escherichia coli)等革兰氏阴性杆菌。皮脂多的部位常见丙酸杆菌(Propionibacterium)。外阴部与肛门周围皮肤可找到耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)。皮肤受损时,这些正常菌群可趁机侵入引起化脓性感染。主要有金黄色葡萄球菌引起的疖、浓疱疮、汗腺炎等;表皮葡萄球菌可以在痤疮内找到,同时还可以发现痤疮丙酸杆菌。外耳道的正常菌群以肺炎链球菌(Sptreptococcus pneumoniae)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)较多,中耳和内耳一般无菌。  眼结膜上菌群甚少,因泪液中有溶菌酶存在。有时可有葡萄球菌、甲型链球菌(Sptreptococcusi)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)等。口腔与消化道  口腔中有弱碱性唾液、食物残渣等,为正常菌群的繁衍提供了合适条件。最常见的菌群是甲型链球菌和厌氧链球菌,其次是表皮葡萄球菌、奈瑟氏菌(Neisseria)、乳杆菌(Lactobacillus)、螺旋体(Spirochaeta)、假丝酵母(Candida)等。当拔牙时,甲型链球菌可通过伤口进入血流。一般情况下,少量菌很快被肝、脾、淋巴结和骨髓中的吞噬细胞清除。但若心脏瓣摸有病损,或者是安装了人工瓣膜的人,细菌就会被阻留在那里并繁殖起来,导致内心膜炎。厌氧链球菌中有一种变异链球菌(Streptococcus mutans),与龋齿的形成关系密切。该菌能分解食物中的蔗糖产生高分子量、粘度大的不溶性葡聚糖,以致将口腔中其它菌群粘附于牙齿表面而形成菌斑。其中的乳杆菌能发酵多糖类产生大量酸,使酸碱度下降至4.5左右,使牙釉质和牙质脱钙而造成龋齿。  新生儿出生后数天内的口腔菌群,与母亲阴道内的菌群相同,随后逐渐接近成人的口腔菌群。  消化道中的正常菌群的种类和数量,在不同部位是不同的。胃酸的酸度很高(pH2-3),因而胃内基本无活菌。空肠和回肠上部的菌群很少。结肠和直肠则有大量细菌,主要是类杆菌(Bacteroides)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、大肠埃希氏菌、乳杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。1克干粪含菌总数在4千亿个左右,约占粪重的40%,其中99%以上是厌氧菌。肠道菌群受饮食、年龄等因素影响很大。多食蛋白质的人,大肠埃希氏菌生长旺盛;以吃淀粉为主的人,乳杆菌较多。哺乳期婴儿的肠道菌群主要是双歧杆菌,占总菌数的90%左右;随着成长,双歧杆菌下降,类杆菌、乳杆菌、梭菌等逐渐增多。  婴儿刚出生时肠道是无菌的,1-2小时后就有菌出现。开始时菌种和数量少,随后逐步增多。先定殖的是需氧菌,然后是厌氧菌。因前者生长繁殖需消耗周围微环境中的游离氧,这有利于厌氧菌的繁殖。此过程约1周左右。鼻腔与呼吸道  鼻腔粘膜常有表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌存在,有时有甲型链球菌、棒状杆菌(Corynebacterium)、布兰汉菌(Branhamella)等。医务人员的鼻腔若带有金黄色葡萄球菌,常会污染病房空气,这就使免疫力低下的病人意外受到感染,我们称这种感染为医院内感染。医院内感染加重了患者病情,应引起人们重视。  咽喉和扁桃体粘膜上普通存在甲型链球菌,经常有肺炎链球菌、乙型链球菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌等。  上呼吸道的菌群进入下呼吸道后,由于受到机体多种免疫因素的影响,菌数逐渐减少而消失。正常情况下,支气管末梢和肺泡是无菌的。泌尿生殖道  外生殖器的正常菌群较多,常有表皮葡萄球菌、甲型链球菌、肠球菌(Enterococcus)、棒状杆菌、类杆菌、奈瑟氏菌、不动杆菌(Acinetobacter)、耻垢分枝杆菌、支原体(Mycoplasma)、假丝酵母等。这些菌群也可以在男女两性的尿道口发现。  阴道内菌群随内分泌变化而波动。阴道分泌物中常含有无害的微球菌。初生女婴阴道的酸碱度在5左右,主要为乳杆菌;出生后1个月至青春期,酸碱度升至7左右,主要菌群转为表皮葡萄球菌、棒状杆菌、大肠埃希菌等。青春期后,阴道酸碱度又下降,乳杆菌等重占优势,直至绝经期为止。正常菌群对宿主的有益作用  当正常菌群与人体处于生态平衡时,菌群在它们寄居的人体部位获取营养进行生长繁殖,而宿主也能从这些寄生在他们身上的细菌中得到多种好处。一般来说,有以下几方面。  营养作用  正常菌群的营养来自宿主组织细胞的分泌液、脱落细胞,以及某些腔道中的食物碎屑和残渣等。菌群的代谢产物除供给细菌自身利用外,一部分可以被宿主吸收利用。例如,过去外科医生不太重视肠道正常菌群中的大肠埃希氏菌能合成B族维生素和维生素K的功能,所以在肠道手术后为避免发生感染,常用抗生素作预防性治疗,结果是手术后感染是防止了,病人却出现了厌食和贫血等维生素B和K的缺乏症,因为大肠杆菌也被抗生素杀死了。所以现在遇到这类需施行肠道手术的患者,在给予广谱抗生素预防术后感染的同时,必须补充足量的微生素B和维生素K。  免疫作用  正常菌群的细胞中,有许多成分可以促进宿主免疫器官的发育成熟。有学者曾经做过实验,他们把刚孵化出来的小鸡分成两组,一组放在没有细菌的环境中生活,成为无菌鸡;另一组让它们正常生活,即带菌鸡。结果发现无菌鸡的小肠和回肓部的淋巴结都要比普通带菌鸡的少80%左右。如果将这些无菌鸡暴露在普通有菌的环境中饲养,使之建立正常菌群,则经2周后,它们的免疫器官的发育和功能就可与普通鸡相近。此外,有些正常菌群的细胞组分与病原菌的相同,因此,它们能刺激宿主免疫系统产生像抗体一类的免疫物质,这些免疫物质也能对抗相应病原菌的侵袭。  生物拮抗作用  将活的鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typymuriumi)喂给小鼠,如果要使小鼠发病死亡,需要10万个细菌;如果先给小鼠口服链霉素,把小鼠肠道中的正常菌群都杀死,则只要10个活菌就可置试验鼠于死地。两者菌量竟相差1万倍,表明正常菌群有拮抗病原菌作用。这种现象在人类中也可以见到,例如大肠埃希氏菌、变形杆菌、肠球菌等正常菌,可以抵抗引起痢疾和伤寒的志贺菌和伤寒沙门菌等病原菌。我们把这种现象称为生物拮抗。  生物拮抗的方式有多种。乳杆菌、大肠埃希氏菌等能产生细菌素,可以抑制一些肠道病原菌的生长;某些真菌、放线菌能产生抗生素,抑制或杀死不同种的敏感病原菌;口腔中的血链球菌、阴道的乳杆菌能产生具有杀伤作用的过氧化氢;肠道正常菌群中,99%以上是厌氧菌,它们依靠其数量上的绝对优势,在营养竞争方面压倒处于劣势的需用氧性病原菌。还有一种方式称为占位性保护。现在已经知道,病原菌侵入宿主机体后,首先要以其特殊结构(配体)和机体的粘膜上皮细胞表面的特异性受体相结合。也就是说,病原菌和宿主细胞粘附在一起是引起感染的第一步。如果这些细胞受体早已被正常菌群的配体结合而&占位&,那么后来的病原菌就无&位&可结合,当然不可能形成感染了。  抗衰老作用  现在一般认为,衰老是由于体内积累了过多的有毒的化学物质&&自由基。双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌等肠道正常菌群产生的超氧化物歧化酶(SOD),可以催化宿主体内自由基的歧化反应,消除自由基毒性,保护细胞免受活性氧的损伤,因此具有一定的抗衰老作用。  其它作用  肠道正常菌群有一定的抗肿瘤作用。其原因是这些正常菌群能产生多种酶,降解肠道内致癌物或可以转变成致癌物的物质成为无害物质;它们还可以激发免疫功能,调动处于待命状态的巨噬细胞等人体卫士围歼病原菌。生态失调的不良后果  生态平衡中的正常菌群和宿主机体,只要有一方发生较大的不可逆改变,就有可能造成生态失调而导致疾病。其中由菌群因素引起的有菌群失调,由宿主因素引起的有免疫功能低下,两者都和正常菌群寄居部位的改变等有关。  菌群失调  在宿主某部位寄居的正常菌群中,细菌的种类和数量比例是比较恒定的。在治疗疾病过程中,医生往往在使用抗菌药物治疗感染性疾病过程中引发了另一种新的感染病症,其原因就是因为长期或大量应用抗菌药物后,大多数正常菌群被杀死或抑制,而原来处于劣势的少数菌群或外来的不能被抗菌药物杀死(耐药菌株)的细菌便会趁机大量繁殖,使原来的菌群种类和数量比例大大改变。这种因严重的菌群失调导致的疾病称为二重感染。引起二重感染的常见菌有金黄色葡萄球菌、白假丝酵母、艰难梭菌(Clostridium difficile)和一些革兰氏阴性杆菌。临床表现为假膜性肠炎、肺炎、鹅口疮等。若发生二重感染,除停用原来的抗菌药物外,对标本中分离培养出来的优势菌要作药敏试验,看看用甚么药物能够杀死它们,从中选用合适的。同时,也可配合使用相应的保健食品或改善肠道正常菌群的微生物制剂,来协助调整菌群的类型和数量,加快患者康复。  宿主免疫功能低下  这种平衡失调主要是因宿主的局部或全身性免疫功能下降而引起,而正常菌群的种类和数量比例并无变化。局部免疫低下的情况并不罕见。例如拔牙或实行扁挑体摘除手术后,寄居在口腔或鼻咽部的甲型链球菌可经手术伤口进入血流,如果病人有先天性心脏缺损,便往往会引起细菌性心内膜炎。在自身免疫病、器管移植、肿瘤等患者的治疗过程中,常需使用大剂量的皮质激素、抗肿瘤药物或放射治疗等,这些医疗措施会造成机体全身性免疫功能降低,从而使一些正常菌群进入血液,它们此时可以穿越原来把它们阻档在外面的粘膜屏障,造成败血症甚至死亡。  寄居部位改变  正常菌群如果从原来寄居部位转移到宿主的其它部位,就有可能引起疾病。原因是菌群进入宿主新部位,不象原寄居部位的组织细胞对这些菌已经适应,能够和平相处、平安无事。例如肠道中的大肠埃希氏菌若进入泌尿道,可引起肾盂肾炎、膀胱炎等;若因外伤或手术伤口进入腹腔、血流,可导致腹膜炎、败血症等。  许多人都有所谓&水土不服&的经验,新到一个地方品尝美味佳肴后大倒胃口,发生腹泻。产生这种疾病多半是由于患者到达这个新地方后,由于最初几天饮食不慎,通过饮水或其它途径使患者肠道内增加了某些新的微生物,它们与原来居住在患者肠道内的微生物的协调关系没有建立起来,某些可能致病的细菌大量繁殖,因而引发类似痢疾的症状。虽然可能发生伤寒和副伤寒,但大多数这类水土不服患者并不是由恶性致病菌造成的,而是那些在当地无害的普通细菌寄生在那些没有免疫力的新居民身上造成的。对于水土不服,其实并没有什么办法能够避免接触这些微生物,所要做的仅仅是尽量少接触它们,避免非微生物引发的肠道功能紊乱,在没有什么痛苦的情况下建立常规防御系统。具体措施就是,在初到一个地方的头几天不要饮食过量,少喝些当地的水,选择新鲜烹调的菜肴,水果要洗净等。如果能这样做,几天以后,这些旅游者便可以津津有味地大嚼当地的美食,而不必担心肠胃不适了。病原微生物的致病物质病原菌致病的元凶&毒素  病原微生物又可称为病原菌,是指能入侵宿主引起感染的微生物,有细菌、真菌、病毒等。  病原菌为什么会使人生病呢?是因为它们能产生致病物质,造成宿主感染。如果不产生致病物质,就是非病原菌。至于正常菌群,当与宿主处于生态平衡状态,它们并不引起机体的感染,故属于非病原菌范畴。但是,在特定条件下,因为菌群失调、宿主免疫功能低下或菌群寄居部位改变造成了生态失调状态,正常菌群也能引起感染,这样它们又应看成病原菌。为此,将这些正常菌群称为条件性病原菌或机会性病原菌,意思是在特殊条件下或遇到合适机会时,它们也可以具有病原菌的特性,造成人类感染性疾病。  霍乱弧菌、痢疾杆菌和大肠杆菌能产生分泌到它们细胞外面的肠毒素引起患者腹泻;鼠疫杆菌分泌的鼠疫毒素作用于全身血管及淋巴使其出血和坏死;还有些细菌产生不分泌到菌体细胞外的毒素,例如沙门氏菌。当我们不小心弄破了手足而伤口比较深时,或者被锈铁钉扎到肉中,必须到医院去注射预防针,预防由梭状芽孢杆菌引起的破伤风。梭状芽孢杆菌也来自土壤,是一种不喜欢氧气的厌氧菌。它在氧气较少的深部伤口中繁殖,并产生一种能致人于死地的毒素。还有一种梭状芽孢杆菌,它们会产生一种已知对人类最厉害的毒素(0.1微克就足以致人死命),它并不在宿主体内繁殖,而是在罐头里腌制的鱼和肉类中繁殖并产生毒素。不过现代先进有效的食品保藏方法使肉毒中毒症变得很少见了。  病原菌的致病物质可分为毒素和侵袭力两大类。毒素对宿主有毒,能直接破坏机体的结构和功能。侵袭力本身无毒性,但能突破宿主机体的生理防御屏障,并可在机体内生存下来(医学上称为定殖)、繁殖和扩散。如果把毒素当作&元凶&,那侵袭力就是&帮凶&。  根据性质、作用和产生菌的不同,病原菌的毒素分为外毒素和内毒素两种。下面的表格列出了细菌外毒素和内毒素的主要区别。细菌外毒素与内毒素的区别区别要点 外毒素 内毒素 产生菌 多数革兰氏阳性菌,少数革兰氏阴性菌 全部为革兰氏阴性菌 存在部位 多数活菌分泌出,少数菌裂解后释出 细胞壁组分,菌裂解后释出 化学成份 蛋白质 脂多糖 稳定性 60℃半小时被坏 160℃2-4小时被破坏 毒性作用 强,对组织细胞有选择性毒害效应,引起特殊临床表现 较弱,各菌的毒性效应相似,引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克等 免疫原性 强,刺激宿主产生抗毒素,甲醛液处理后脱毒成类毒素 弱,甲醛液处理不形成类毒素外毒素  产生外毒素的病原菌,主要有破伤风梭菌(Clostridium tetani)、肉毒梭菌(Clostridium botulinum)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)、A群链球菌、金黄色葡萄球菌等。痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)、鼠疫耶氏菌(Yersinia pestis)、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)、肠产毒素型大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌等也能产生外毒素。大多数外毒素是产毒菌进行新陈代谢过程中在细胞内合成后分泌到菌体外的,外毒素这一名称就是这样得来的。但也有少数外毒素合成后保存在体内,等菌死亡溶溃后才释放至周围环境中的,痢疾志贺菌和肠产毒素型大肠埃希氏菌的外毒素就属于这种类型。  外毒素毒性很强。最强的肉毒毒素1毫克纯品能杀死2亿只小鼠,其毒性比化学毒剂氰化钾还要大1万倍。不同病原菌产生的外毒素,对机体的组织器官具有选择性(医学上称为亲嗜性),引起特殊的病理变化。例如肉毒梭菌产生的肉毒毒素,能阻断神经末梢释放的起传递信息作用的乙酰胆碱,使眼肌、咽肌等麻痹,引起眼睑下垂、复视、吞咽困难等,严重的可因呼吸肌麻痹不能呼吸而死亡。又如白喉棒状杆菌产生的白喉毒素,特别喜欢结合在外周神经末梢、心肌等处,使那些容易受感染的细胞中蛋白质的合成受到影响,从而导致外周神经麻痹和心肌炎等。  大多数外毒素不耐热,在60℃的温度下加热半小时就可以破坏它们。葡萄球菌肠毒素是例外,若蛋糕等食品被葡萄球菌污染产生肠毒素后,即使在100℃的高温下加热半小时,食后仍能发生食物中毒。  外毒素是一类蛋白质,它能刺激宿主免疫系统产生良好的免疫应答反应,形成能中和外毒素毒性的特异性免疫球蛋白,这种球蛋白称为抗毒素。抗毒素存在于宿主血清中。例如康复后的白喉病人血清中就可以检测到白喉抗毒素。外毒素性质不稳定,若用0.3%-0.4%的福尔马林(甲醛)液作用1个月左右,毒性便降至几乎没有,但是这种没有毒性的蛋白质刺激机体发生免疫反应的能力(称为免疫原性)并未减弱。这种脱去毒性的外毒素称为类毒素。利用类毒素毒性很弱而免疫原性强的特点,可以做成预防针来进行免疫预防接种,使接种者通过自身的免疫系统产生足量的抗毒素,以预防以后可能入侵的外毒素产生菌的感染。目前用于预防白喉和破伤风的免疫制剂就是它们的类毒素。如果已经患了白喉、破伤风等外毒素产生菌引起疾病的患者,再接种相应的类毒素已来不及了,因为从注射类毒素到产生足量抗毒素约需1个月时间。有鉴于此,于是生物制品研究所等制造免疫药品的单位将类毒素接种到马身上,使马匹产生特异抗毒素,再将这些抗毒素提纯精制,制成治疗用针剂。用这些抗毒素就能治疗那些白喉或破伤风患者。  按细菌外毒素对宿主细胞的亲嗜性和作用方式不同,可分成神经毒素(破伤风痉挛毒素、肉毒毒素等)、细胞毒素(白喉毒素、葡萄球菌毒性休克综合征毒素1、A群链球菌致热毒素等)和肠毒素(霍乱弧菌肠毒素、葡萄球菌肠毒素等)三类。  多数外毒素的分子结构由A和B两种亚单位组成。A亚单位是外毒素的活性部分,决定其毒性效应;B亚单位无毒,能与宿主易感细胞表面的特殊受体结合,介导A亚单位进入细胞,使A亚单位发挥其毒性作用。所以,外毒素必须A、B两种亚单位同时存在才有毒性。因为单独的毒性A亚单位,不能自行进入易感细胞。因为B亚单位与易感细胞受体结合后能阻止该受体再与完整外毒素分子结合,现有学者利用这一特点,正在研制外毒素B亚单位疫苗以预防相应的外毒素性疾病。内毒素  内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁中的一种成分,叫做脂多糖。脂多糖对宿主是有毒性的。内毒素只有当细菌死亡溶解或用人工方法破坏菌细胞后才释放出来,所以叫做内毒素。  内毒素不是蛋白质,因此非常耐热。在100℃的高温下加热1小时也不会被破坏,只有在160℃的温度下加热2到4个小时,或用强碱、强酸或强氧化剂加温煮沸30分钟才能破坏它的生物活性。与外毒素不同之处,还有:内毒素不能被稀甲醛溶液脱去毒性成为类毒素;把内毒素注射到机体内虽可产生一定量的特异免疫产物(称为抗体),但这种抗体抵消内毒素毒性的作用微弱。  内毒素脂多糖分子由菌体特异性多糖、非特异性核心多糖和脂质A三部分构成。脂质A是内毒素的主要毒性组分。不同革兰氏阴性细菌的脂质A结构基本相似。因此,凡是由革兰氏阴性菌引起的感染,虽菌种不一,其内毒素导致的毒性效应大致类同。这些毒性反应主要有:  发热反应。人体对细菌内毒素极为敏感。极微量(1-5纳克/公斤体重)内毒素就能引起体温上升,发热反应持续约4小时后逐渐消退。自然感染时,因革兰氏阴性菌不断生长繁殖,同时伴有陆续死亡、释出内毒素,故发热反应将持续至体内病原菌完全消灭为止。内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞等,使之产生白细胞介素1、6和肿瘤坏死因子&等细胞因子,这些细胞因子作用于宿主下丘脑的体温调节中枢,促使体温升高发热。  白细胞反应。细菌内毒素进入宿主体内以后,血流中占白细胞总数60-70%的中性粒细胞数量迅速减少,这是因为细胞发生移动并粘附到组织毛细血管上了。不过1-2小时后,由内毒素诱生的中性细胞释放因子刺激骨髓释放其中的中性粒细胞进入血流,使其数量显著增加,有部分不成熟的中性粒细胞也被释放出来。革兰氏阴性菌的伤寒沙门菌是例外,其内毒素使白细胞总数始终是减少状态,目前还不清楚是什么原因。由于绝大多数被革兰氏阴性菌感染的患者血流中白细胞总数都会增加,所以现在医生在诊断前,为了初步区别是细菌性感染还是病毒性感染,常常要化验病人的血液,对白细胞进行总数测定和分类计数。被病毒感染的病人,其白细胞总数和中性粒细胞百分比基本在正常值范围内。  内毒素血症与内毒素休克。当病灶或血流中革兰氏阴性病原菌大量死亡,释放出来的大量内毒素进入血液时,可发生内毒素血症。大量内毒素作用于机体的巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞、血小板,以及补体系统和凝血系统等,便会产生白细胞介素1、6、8和肿瘤坏死因子&、组胺、5羟色胺、前列腺素、激肽等生物活性物质。这些物质作用于小血管造成功能紊乱而导致微循环障碍,临床表现为微循环衰竭、低血压、缺氧、酸中毒等,于是导致病人休克,这种病理反应叫做内毒素休克。  关于内毒素休克,过去曾有过惨痛的教训。20世纪40年代青毒素刚问世的时候,医生发现青霉素对脑膜炎奈瑟菌引起的流行性脑膜炎疗效非常显著。因此,凡发现这类病人,一律优选青霉素进行治疗;且按照一般规律,用药剂量随病情严重程度而递增。结果发生了意外,用大剂量青霉素治疗重症脑膜炎患者时,不少发生了内毒素休克而死亡。后来经过研究分析,发现了其中的原委。病情严重的患者,体内存在的病原菌数量多,医生采用大剂量&轰炸&,意欲&一举歼敌&。快速、彻底杀灭病原体,这种战略无可非议,但有些医生忽略了另一方面,即流行性脑膜炎的病原菌是属革兰氏阴性菌的脑膜炎奈瑟菌,其致病物质是内毒素,而内毒素是要在病菌死亡后再放出的。如今用大剂量青霉素一下子将全部病菌杀死,也就是使大量内毒素一次放出,促成了内毒素休克,加速了患者的死亡。随着医学的进步,现在医生遇到这类病人,一方面仍然要用大剂量的有效抗菌药物去对付,同时要加用激素类药物,以保护对内毒素敏感的细胞不对内毒素诱生的细胞因子发生反应,从而度过&休克&难关。犹如外科手术时,采用麻醉药使病人丧失痛觉一样。原菌致病的帮凶&侵袭力  俗话说,病从口入。例如痢疾杆菌、霍乱弧菌和肝炎病毒是通过食物进入消化道引起疾病的,它们能够抵抗宿主唾液和胃酸。但宿主的不同器官和不同部位对病原菌的敏感性是不一样的,例如肺炎和白喉的致病菌多半是通过呼吸感染的。葡萄球菌则特别容易感染皮肤伤口,而淋病和艾滋病主要是通过性器官的接触传播的。当然,有的致病菌能够从多种途径进入宿主体内并引发疾病,例如结核菌和炭疽菌既能通过消化系统,又能通过呼吸和皮肤接触感染宿主,因此在生物战中它成了老牌的头号杀手。  病原菌的侵袭力使病原菌能够突破宿主机体的生理防御屏障,并在宿主机体内生存下来(医学上称为定殖)、繁殖和扩散。细菌的侵袭力由病原菌的粘附与侵入、繁殖与扩散,以及对宿主防御功能的抵抗等因素组成。粘附与侵入  除了昆虫叮咬或外伤直接将病原菌导入组织或血流引起的感染外,绝大多数的感染是从病原菌粘附到宿主粘膜上皮细胞表面开始的。这是形成感染必需的第一步。例如淋病奈瑟氏菌的菌毛粘附到尿道粘膜上皮细胞表面,而且不能被尿流冲出;大肠埃希氏菌、伤寒沙门菌、志贺氏菌等均有菌毛,它们可以牢牢地粘附在肠粘膜上而不受肠蠕动的影响;百日咳鲍特氏菌的菌毛粘附到气管和支气管粘膜的纤毛上皮层,也不会被呼吸道的纤毛运动清除。  细菌粘附到宿主易感细胞上,要通过粘附素的作用。这种过程称为介导。粘附素是细菌细胞表面的蛋白质。一类由细菌菌毛分泌;另一类不由菌毛产生,是细菌的其它表面结构。大肠埃希氏菌的I型菌毛、定殖因子抗原I(CFA/I)和淋病奈瑟氏菌菌毛产生的是菌毛粘附素。金黄色葡萄球菌的脂磷壁酸(LTA)、A群链球菌的LTA-M蛋白复合物是非菌毛粘附素。不同的粘附素只能和相配的易感细胞受体结合,粘附素受体一般是糖类或糖蛋白。例如大肠埃希氏菌I型菌毛粘附,便是和肠粘膜上皮细胞的D-甘露糖受体结合。  细菌的粘附作用和它们的致病性有密切关系。例如让志愿参加实验的人口服没有菌毛的肠产毒素型大肠埃希氏菌,不能引起腹泻。在兽医界,已将动物肠产毒素型大肠埃希氏菌的菌毛制成疫苗,对预防新生小牛、小猪由该菌引起的腹泻效果明显。  当病原菌牢固地粘附在易感组织表面后,有的即在组织表面生长繁殖,引起疾病,它们并不穿透进细胞,例如霍乱弧菌;有的则进入细胞内生长繁殖,产生毒性物质,使细胞死亡,从而造成浅表的组织损伤(溃疡),但菌不再进一步侵入和扩散,例如引起痢疾的志贺氏菌;还有一些病原菌则通过粘膜上皮细胞或细胞间质进入下部组织或血液中进一步扩散,例如A群链球菌所致的化脓性感染。繁殖与扩散  一般自然情况下,进入宿主体内的病原菌是不多的。如果它们不能迅速繁殖成很大的数量,要想侵犯我们人体这个跟细菌相比的庞然大物是不可思议的。当病原菌侵入机体后,是否能致病,首先要看该菌能否在侵入的部位繁殖,而不同部位的条件是千差万别的。例如破伤风梭菌芽胞随尘土等进入了普通浅表部伤口,由于这种细菌是厌氧菌,而浅表部位不是厌氧微环境,芽胞不能出芽和繁殖,就不会引发破伤风病。奇异变形杆菌易在肾脏内生长,是因为这种细菌能产生尿素酶,可以分解利用尿液中的尿素作为生长的养料。能生动说明宿主不同器官对病原菌敏感性不同的例子是流产布鲁氏菌。这种细菌容易引起牛的传染性流产,和牲口接触较多的人也会因为传染了这种细菌而患病。当牛因为感染细菌而发生流产时,连接胚胎与子宫的母牛胎盘是流产布鲁氏菌唯一存在的地方,而母牛和子牛身体都未发现这种病原菌。20世纪60年代,科学家发现流产布鲁氏菌的正常生长需要大量的维生素和其它微量物质,其中一种是与蔗糖类似的物质赤藓醇。赤藓醇在动物组织中含量甚微,但在胎盘中含量很高。因而,流产布鲁氏菌便在胎盘而不是其它部位繁衍滋生。用给实验动物注射赤藓醇的方法可以诱导出全身性布鲁氏菌病,证实了科学家的推断。这说明,微生物之所以在特定的部位生长并引发疾病,是因为这些部位有它们需要的养分或者没有它们不喜欢的某些物质。而气性坏疽则是由于某个部位缺少它不喜欢的物质而大量繁殖的例子。引起坏疽的梭状芽孢杆菌在污染的水源及土壤中广泛存在,但由于它们害怕氧气,在有氧的条件下不能生长,所以一般是不可怕的。然而,它产生的孢子在空气中能长期存活。当梭状芽孢杆菌的孢子恰好进入伤口,引起受伤组织发炎肿胀时,组织的小血管受挤压而产生供血不良,造成伤口供氧不足,当伤口较深时,则缺氧更加严重。这些细菌会产生了一种对人体剧毒的物质引起严重的后果。  当然,不同病原菌引起疾病的数量有很大差异,伤寒沙门氏菌和霍乱弧菌处处存在,但一个身体健康的人接触少量并不容易发病,因为需要一次侵入数十亿至数百亿个细菌才会引发症状;而鼠疫杆菌只要7个细胞就能使某些宿主患上可怕的鼠疫。  当病原菌通过原始入侵部位直接向周围扩散时,必定会受到机体结缔组织等胶样物质的阻挡。但是有些细菌,例如A群链球菌会产生能分解结缔组织基质中的透明质酸的酶&透明质酸酶,这就使它们得以在皮下组织中迅速扩散,造成蜂窝组织炎等病变。因此,透明质酸酶又称扩散因子。链球菌还能产生链激酶(溶纤维蛋白酶)和链道酶(DNA酶),它们分别能降解炎症反应中能起&包围&病菌作用的纤维蛋白,也能降解白细胞死亡后释放出来的粘稠的细胞核DNA,这些酶均有利于病菌在机体内的扩散。对宿主防御功能的抵抗  细菌一旦进入机体内,首先遇到的是吞噬细胞。非病原菌很容易被吞噬细胞摄取、吞入、杀死、消化,并将菌体蛋白质等作为营养来源。但病原菌则不同,有多种办法来对付吞噬细胞。例如肺炎链球菌、炭疽芽胞杆菌、流感嗜血杆菌等,在它们的菌体外有一层厚度大于2微米的特殊结构,叫做荚膜,它的化学成份是多糖或多肽,它们能保护病原菌不易被吞噬细胞吞噬,即使被吞后亦不易被杀死,反而在吞噬细胞内生长繁殖使细胞死亡。有的学者把不能形成荚膜的肺炎链球菌注射到小鼠腹腔里,即使注射的细菌数量高达数万个,小鼠也安然无恙。原因是注射到腹腔内的菌都被腹腔中的巨噬细胞(大吞噬细胞)吞噬消灭了。如果换用有荚膜的肺炎链球菌,则只需十余个就能置小鼠于死地。A群链球菌的M蛋白、伤寒沙门菌的Ⅵ抗原,以及大肠埃希氏菌的K抗原等,亦是位于这些细菌细胞壁外围的特殊结构,因其厚度小于2微米,比一般的荚膜薄,为区别起见,通称为微荚膜。微荚膜的功能与肺炎链球菌等的荚膜功能是相同的。  有些病原菌采用其它方式来对付机体的吞噬细胞。例如金黄色葡萄球菌能产生一种凝固酶,这种酶使宿主血浆中本来是液体状态的纤维蛋白原变成固体状态的纤维蛋白,结果使纤维蛋白围绕于病原菌四周,犹如荚膜,也能抵抗吞噬作用。如果从病人的脓液、血液等标本中分离培养出葡萄球菌,要判定它们是否为病原菌时,必须做凝固酶试验。即将人或兔血浆与从标本中分离到的菌混合,观察液态血浆是否凝固的试验。伤寒沙门氏菌能产生一种阴性趋化物质,使吞噬细胞不能与之接近。A群链球菌能产生杀白细胞素,病原菌被中性粒细胞吞入后,杀白细胞素立即发挥作用,将吞噬细胞先行杀死。病毒的致病物质  病毒与细菌不同,是非细胞型微生物。病毒自身没有细胞结构,所以不能进行新陈代谢,必须在易感染的活宿主细胞内利用其核酸和蛋白质来增殖。因此,病毒的致病物质中属于真正毒素的不多。病毒主要是通过干扰宿主细胞的营养和代谢,造成宿主组织器官损伤和功能障碍而导致疾病。  吸附物质  同细菌一样,病毒引起感染的第一步是病毒吸附到易感细胞表面。这种和细胞有亲嗜性的物质是病毒的衣壳或包膜等表面结构,它们能和易感宿主细胞表面的受体结合。例如流感病毒包膜血凝素和呼吸道粘膜细胞表面糖蛋白受体结合,人类免疫缺陷病毒包膜糖蛋白gp120和人类辅助T淋巴细胞表面的CK4分子结合等。因为人、猴等灵长类动物的肠道粘膜上皮细胞有脊髓灰质炎病毒受体,故经口感染可传播此病毒引发的小儿麻痹病。非灵长类的鼠、兔、犬等动物肠道粘膜无相应受体,因此即使喂以大量脊髓灰质炎病毒,也不能造成实验性感染。  毒性物质  腺病毒能产生一种称为五邻体蛋白的毒性物质,它可使宿主细胞缩成一团而死亡。流感患者的畏寒、高热、肌肉酸痛等全身症状可能与流感病毒产生毒素样物质有关。  干扰宿主细胞代谢  大多数能杀死细胞的病毒在被感染的细胞内会产生由该病毒核酸编码的早期蛋白。这种蛋白质能阻断宿主细胞RNA和蛋白质的合成,继而影响DNA合成,使细胞的正常代谢功能紊乱,最终死亡。有的病毒可破坏宿主细胞溶酶体,释放出的溶酶体酶,引起细胞自溶。  细胞凋亡  细胞凋亡是由宿主细胞基因指令发出的一种生物学过程。当细胞受到诱导因子作用激发并将信号传导入细胞内部,细胞的死亡基因被激活后,细胞膜便会出现鼓泡、核质浓缩、染色体DNA降解等凋亡特征。已经证实,人类免疫缺陷病毒、腺病毒等可以直接由感染病毒本身引发细胞凋亡,也可以由病毒编码蛋白作为诱导因子间接地引发宿主细胞凋亡。  整合感染  某些病毒的全部或部分核酸结合到宿主细胞染色体中称为整合。整合作用可使细胞遗传性发生改变,引起细胞转化。转化细胞的主要变化是生长、分裂失控,在体外培养时失去单层细胞相互间的接触抑制,形成细胞间的重叠生长;并在细胞表面出现新抗原等。  整合后的病毒核酸随宿主细胞的分裂而传给子代,一般不复制出病毒颗粒,宿主细胞也不被破坏。整合感染的病毒引起的细胞转化,与病毒的致肿瘤性常有密切关系,但转化能力不等于致癌作用,即一个被病毒转化了的细胞并不一定是恶性细胞。例如腺病毒A组和B组在体外能转化地鼠胚细胞,在新生地鼠中也可诱发肿瘤;但腺病毒C组则只能在体外转化地鼠细胞而不具有诱发肿瘤的能力。病原体的数量和侵入部位  要使感染过程实现,除病原体必须具有致病物质外,还需有足够的数量。病原菌的数量多少,与病原体毒力强弱和宿主免疫力高低有关。因为宿主体不是只装有培养基的器皿,可允许病原体任意繁殖。一般是病原体毒力愈强,引起感染的所需病原体量愈小;反之则愈大。例如毒力强大的鼠疫耶氏菌,在没有特异性免疫力的机体中,有几个细菌侵入就可造成感染;而毒力弱的某些引起食物中毒的沙门氏菌,常需摄入数亿个菌才引起急性胃肠炎。  具有致病物质和足够数量的病原体,若侵入易感机体的部位不适宜,仍不能引起感染。例如伤寒沙门菌必须经口进入,脑膜炎奈瑟氏菌应通过呼吸道吸入,破伤风梭菌的芽胞要深部创伤的厌氧微环境中才能发芽、繁殖、产生外毒素等。也有一些病原体的合适侵入部位不止一个,例如结核分枝杆菌,在呼吸道、消化道、皮肤创伤等部位都可以造成感染。炭疽芽胞杆菌也是多途径侵入宿主的。微生物与肿瘤  据世界卫生组织2000年统计,每10万人中有205人死于恶性肿瘤,即癌症,是仅次于心脏病的人类第二杀手。  我们目前对多数肿瘤还缺乏有效的防治方法,主要是由于对它的病因和发病机制还很不清楚。  肿瘤的发生是一个十分复杂的生物学过程,是由患者自身的遗传背景和外部环境中致癌因素相互作用造成的。前者是内因,后者是外因。在致癌因素中,有许多物理因素和化学因素,物理因素如紫外线或其它辐射线,化学因素如亚硝胺等。还有一种因素是引起肿瘤的生物因素,即微生物引起的感染,其中病毒感染与肿瘤发生的关系最密切。据世界卫生组织估计,约15&20%人类肿瘤的发生与病毒有关。也有一些细菌能引起肿瘤,例如幽门螺杆菌、溃疡性分枝杆菌、伤寒沙门氏菌等。另外,真菌毒素中的黄曲霉素等也具有很强的致癌作用。病毒与肿瘤关系揭密  在19世纪以前,人们普遍认为肿瘤只是一种遗传性疾病,和微生物无关。直至1908年丹麦生物学家维赫尔姆&埃勒曼(Vilnelm Ellermann)和奥勒夫&班格(Oluf Bang)将患白血病鸡的血液和器官浸出液接种到健康鸡的身上发生了白血病以后,才在人类历史上首次证明动物肿瘤可由病毒引起。目前已知绝大多数动物肿瘤是由病毒引起,相关的动物肿瘤病毒已多达100多种。1909年美国纽约洛克菲勒研究所的佩顿&劳斯(Peyton Rous)将患有肉瘤的鸡的肿瘤细胞移植到另一些健康鸡身上,发现可使其中有些鸡也发生了肉瘤。他又将除去肿瘤细胞的肿瘤滤液进行移植试验,也获得了同样的结果。因此他提出鸡肉瘤的发生与其滤液中存在的病毒有关。后来,他还发现了几种鸟类肿瘤病毒。劳斯的研究开辟了肿瘤病因学的一个新领域,奠定了肿瘤病毒病因学的实验基础。1966年12月,已87岁高龄的劳斯获得了诺贝尔医学和生理学奖。  1933年,理查德&毕肖普(Richard Bishope)发现了第一个DNA肿瘤病毒即兔乳头瘤病毒。1953年路德维克&格罗斯(Ludwik Gross)等分离到一种能引起多类组织(腮腺、肾、骨、乳腺)发生肿瘤的病毒,称之为多瘤病毒。这种多瘤病毒不仅可引起小鼠和田鼠患肿瘤,还可引起兔、海猪、黄鼠狼等动物患肿瘤。1960年又从猴肾细胞中找到一种猴空泡病毒40(SV40)。后来将这三种病毒统归属于乳多空病毒科。这些病毒主要感染鳞状上皮细胞和粘膜组织,引起多种疣和纤维肉瘤等,一般为良性,但少数可转变成癌。SV40是实验室常用作研究分子病毒学的重要工具,它是在用猴肾细胞培养制备脊髓灰质炎疫苗时发现的。将SV40或SV40的DNA注射新生仓鼠可诱发肉瘤。人类BK病毒是从一例肾移植病人的尿液中分离的,可诱发新生仓鼠产生肿瘤。JC病毒(JCV)是从一例进行性多发灶脑白质病病人脑组织中分离的,能使新生仓鼠发生神经胶质瘤。BKV和JCV的致瘤作用在动物实验中已得到充分证明,但与人类肿瘤的关系还不清楚。  在很长一段时间内,病毒与人类肿瘤究竟有什么关系,没有得到肯定的结果。但近十年来,流行病学调查和分子生物学的研究表明,两者之间确实存在着密切的关系。1989年世界上一些著名的病毒学家和肿瘤学家在智利圣地亚哥举行的&DNA病毒在人类肿瘤中的作用&国际研讨会上,首次确定了至少有3种病毒与人类肿瘤的密切关系。这就是肝炎病毒(HBV、HCV)与肝细胞癌,爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)与伯基特(Burkitt)淋巴瘤、鼻咽癌,人乳头瘤病毒(HPV)与宫颈癌有直接关联。1980年曾发现人类嗜T细胞病毒(HTLV)与人类某些淋巴细胞性白血病的关系,使人类肿瘤病毒病因学获得巨大突破。对病毒与人类肿瘤关系的研究十分重要,如能弄清肿瘤病毒的致癌机制,将有助于开辟治疗和预防肿瘤的新途径与方法。  人类肿瘤病毒引起人类癌症的机制和动物肿瘤病毒引发动物肿瘤是不同的,它们的感染一般具有长期潜伏和隐蔽的特点,通常与宿主处于&和平共处&状态,对宿主无害,只在偶然情况下,在宿主体内外因素作用下才激活病毒的致癌性。例如在激素、代谢产物或辐射等的作用下,这些病毒才引起宿主肿瘤或白血病的发生。人癌的发生是细胞中多基因改变和多阶段的过程,只有病毒的作用并不足以诱导肿瘤的发生,还必需有辅助因素的参与。另一方面,人类机体在进化过程中形成了完善的免疫系统,具有抵御和清除因病毒作用而产生的少数癌变细胞的能力,能够消灭肿瘤于萌芽状态。只有当机体免疫力降低或被破坏时,肿瘤病毒才暴露出&庐山真面目&,使宿主细胞异常增生而发生癌变。因此只有少数感染个体产生肿瘤,并且一般需要有较长的潜伏期。由病毒引起的几种常见人类肿瘤  1966年劳埃德&奥尔德(Lloyd,J.Old)应用免疫扩散试验发现,EBV与鼻咽癌(NPC)在血清学上有一定关系。1973年我国的病毒学家曾毅在鼻咽癌患者上皮肿瘤细胞中找到爱泼斯坦巴尔病毒(EBV)的基因组。NPC多发生于我国广东、广西、湖南、香港和台湾地区,也多见于新加坡、马来西亚、地中海和赤道非洲地区。NPC患者活检组织中可检出EBV的DNA和EBV核抗原;患者血清中可检测到较高滴度的EBV特异性抗体,尤其是EBV早期抗原(EA)和病毒衣壳抗原的IgA抗体的阳性率很高,可用于NPC的早期诊断。一些研究证明,亚硝酸、丁酸等为EBV致NPC的辅助因素。为什么我国广东、广西等地区为NPC的高危地区呢?研究发现这些地区的桐油树、乌桕树等含有激活EBV的物质,通过植物&土壤&蔬菜&人食用的方式传递;也可能与这些地区食用咸鱼、咸菜等有关。  人们早就发现人宫颈癌的发生与感染了某种通过性接触传播的因子有关。曾一度认为单纯疱疹病毒-2型(HSV-2)的感染与宫颈癌的发生有关,然而很少能在子宫颈癌细胞检测到该病毒的DNA。后来发现人宫颈癌与人乳头瘤病毒(HPV)有着更直接的关系,90%以上宫颈癌患者癌细胞中可找到HPV。HPV-16主要在宫颈鳞状上皮细胞癌中发现,而HPV-18主要见于宫颈腺癌。用分子生物学技术可在宫颈癌组织中检测到HPV的DNA,用免疫学技术可在宫颈癌患者血液中检测到HPV抗体。HPV致宫颈癌的辅助因素有吸烟、HSV-2、紫外线等。国外学者早在1982年即报道食管癌可能与HPV感染有关。因为在食管癌患者活检标本中观察到它们的组织形态学改变和被HPV感染后的组织形态学改变相同。国内学者也用HPV-18探针在部分食管癌活检标本中检测到HPV的DNA。到目前为止,HPV感染在食管癌中的作用及其机制还不清楚,有待进一步研究。  人乙型肝炎病毒(HBV)是一种球形DNA病毒。因为首先由学者戴维&戴恩(David,S.Dane)在乙型肝炎患者的血清中发现,故称为戴恩颗粒。HBV的传播途径主要是注射、输血、性接触和垂直传播,即出生时母体病毒通过产道传给婴儿。HBV可引起人类急性肝炎、慢性肝炎、肝硬化和肝细胞癌。全世界约有20亿人被HBV感染,3亿5千万人为慢性肝炎患者,这些人患肝细胞癌的危险性比正常人增加约100倍。HBV基因组整合到宿主细胞的染色体上,可引起宿主细胞发生突变。HBV的HbxAg抗原与抑制细胞癌变的基因人乳头瘤病毒p53相互作用,可能在导致肝细胞癌变中起重要作用。成年人感染HBV后,大多数由于对病毒蛋白质产生细胞免疫和体液免疫而获得痊愈,但大多数在围产期感染HBV的婴儿,由于不能产生有效免疫应答,易发展成为慢性携带者或慢性持续性肝炎,也易发展为肝细胞癌。因此,持续性HBV感染是肝细胞癌发生的重要基础,而母婴垂直感染又是HBV持续感染的主要原因。我国为HBV感染高发地区,HBsAg携带者高达1200万之多,其中1/5为围产期感染所致。HBeAg阳性母亲中约86%可传染给婴儿,因此对HBeAg阳性产妇注射高效价特异性免疫球蛋白(HBIg),然后在出生后3个月和6个月给婴儿注射乙肝疫苗,十分重要,其保护率可高达80%。病毒肿瘤的形成机制  肿瘤形成是多基因突变累积的结果。肿瘤细胞的产生不是一个癌基因一挥而就,往往需要2个以上基因的突变,有的学者研究证明,只有将myc和ras两个基因共同注射进大鼠胚胎时,才能变成癌细胞。这说明注射单一癌基因,单枪匹马不能把正常细胞变成肿瘤细胞,而2个以上癌基因的不同组合却能携手合作诱导细胞癌变,细胞在癌变路上必须积累多个癌基因的突变。但是事实上人类癌症很少有多个突变的癌基因,而是癌基因的激活和抑癌基因的失活共同作用的结果。  细胞在致癌病毒的作用下,癌基因被激活和细胞无限增殖,最终形成致命的肿瘤。但是一个完全正常的细胞变成一个高度恶性的癌细胞不是一蹴而就的,从一个癌细胞发展成肿瘤团块也不是一朝一夕的事。正常机体为阻止癌症的发生设置了许多关卡,只有当这些关卡一个接一个被突破时,才会形成肿瘤。事实上,机体几乎每天都有突变细胞产生,但一般都能被免疫系统及时加以歼灭。机体免疫系统包括非特异因素和特异因素,包括细胞成份和体液成份,包括兼职细胞和专职细胞,共同组成一道强大的防御线,抵抗肿瘤的形成。机体不仅要消灭&叛变&的恶性细胞,而且还要跟踪追击肿瘤的病原体。因此,癌魔通常难以横行无忌。只有机体免疫功能降低或受到损害时,肿瘤才能产生。艾滋病患者和使用免疫抑制剂进行器官移植手术后的患者易生肿瘤,就是因为免疫力降低或受损,肿瘤微生物乘虚而入引起肿瘤。人类免疫缺陷病毒本身并不是肿瘤病毒,但是由于它感染和破坏机体中最重要的免疫细胞(CD4T细胞),摧毁了机体免疫功能,使得长期潜伏的HHV8和EBV等凶相毕露,从而分别引起卡波济肉瘤和淋巴瘤等。细菌与肿瘤  关于细菌与肿瘤的关系,对幽门螺杆菌与胃癌的研究较多。  幽门螺杆菌是1983年澳大利亚学者罗宾&沃伦(J.Robin,Warren)和巴里&马歇尔(Barry,Marshall)从一个慢性活动性胃炎患者胃粘膜活检标本中首先分离到的。它是一种呈S形或弧形弯曲的革兰阴性杆菌,菌体一端的鞭毛可以使细菌方便地穿过胃粘膜而定居至胃上皮细胞,又能产生大量尿素酶,分解尿素在菌体周围形成一股碱性的&氨云&,可以抵抗胃中的酸性环境,免受胃酸杀死。  人是幽门螺杆菌的唯一自然宿主,人群感染率很高,全世界人群感染率高达50%。幽门螺杆菌的主要传播途径是人与人的直接或间接接触。这种病原菌是通过人群的消化道,即&口&口&、&粪&口&传播的。我国是幽门螺杆菌高感染国家,可能与共用食具而经&口&口&传播有关,如母亲将食物嚼碎再喂婴儿的习惯也增加&口&口&传播的机会。  幽门螺杆菌感染主要发生于胃、十二指肠。Hp主要引起慢性胃炎、胃溃疡和胃癌。在我国胃癌的死亡率居各类癌症的第一位。流行病学资料表明:胃癌发生率在一些幽门螺杆菌感染率高的人群中较高。而直肠癌、食管癌、肺癌等其它肿瘤与幽门螺杆菌感染率间无明显关系,从而反证了幽门螺杆菌对胃癌的致病作用。世界卫生组织已把幽门螺杆菌列为胃癌的第一类致癌原。研究显示在胃癌组织中幽门螺杆菌阳性率为69%-95%;幽门螺杆菌感染者的胃癌发生率为2.3%-6.4%。  幽门螺杆菌还与胃粘膜相关淋巴瘤的发生有关。因为感染了幽门螺杆菌的患者中这种淋巴瘤的发生率比未感染者要大3.6倍,根治了幽门螺杆菌的感染,就能使这种淋巴瘤的发生率降低或能使该瘤的发展过程得到控制。另外,在分类学上和幽门螺杆菌亲缘关系很近的同属菌猫胃螺杆菌和鼬螺杆菌都能在小鼠中引起类似的病变。  不过,胃癌的发生是一个漫长的过程,为多因素共同作用的结果。胃癌亦发生于一些无幽门螺杆菌感染证据的人。幽门螺杆菌感染的预防和治疗对胃癌发生的危险性究竟有多大的影响,证据尚不够充分。幽门螺杆菌感染率和胃癌发生率与社会经济状态呈负相关,都随着年龄增加而升高。在美国,非洲裔美国人和拉丁美洲人的发生率高于白种人。已发现幽门螺杆菌感染率与胃癌死亡率之间存在着地区分布性的相关。然而,胃癌男人比女人高发,而幽门螺杆菌感染率两性间并无差别。据报道,某些人群幽门螺杆菌感染率高,但胃癌发生率低。这些情况都表明:除幽门螺杆菌感染率外其它因素在胃癌危险因素中亦很重要。人体对微生物感染的防御功能传染病是微生物与宿主相互作用的结果  传染病是寄生物和宿主发生相互作用造成宿主身体某部分损伤和不适,因此传染是一个寄生过程。在这个过程中,一种微生物侵入宿主的某一部位并且大量繁殖,破坏了宿主与原有微生物的平衡关系,引起宿主产生疾病。  人体对微生物的入侵和繁殖并不是听之任之的。当一种微生物侵入宿主并大量繁殖时,宿主自身的生物防御功能会被激发,事实上人体对微生物的入侵至少有4道防线。第一道防线是宿主的皮肤和粘膜,它们除可以作为一道机械的屏障外,皮肤上的汗腺、皮脂腺,胃和鼻腔粘膜以及唾液、眼泪中都含有一种称为溶菌酶的物质,能够溶解许多细菌,同时,生活在皮肤上的一些正常菌群产生的物质也可以在一定程度上抑制某些致病菌的生长,例如有种丙酸杆菌产生的脂类化合物可以抑制金黄色葡萄球菌和酿脓链球菌的生长。第二道防线是一组统称为干扰素的物质,它是由被病毒感染的细胞产生的干扰病毒生长的蛋白质。第三道防线是血液中存在的白细胞,它很象变形虫,其中一些称作巨噬细胞,可以吞噬并消化任何外来的微生物,还能够在免疫反应中起协同作用,即使一个小伤口也会吸引这些巨噬细胞聚集到伤口周围来防范感染,我们常常在伤口看到化脓,脓实际上是宿主卫士白细胞在抵抗微生物侵入时牺牲后的尸体。在高等动物还有最后一道防线,即一整套免疫器官,包括中枢免疫器官和外周免疫器官,前者如骨髓、胸腺,后者如淋巴结和脾脏等,它们可以在需要时产生后备巨噬细胞。  在上述防御系统没有阻挡住微生物大量繁殖时,微生物便进入血液并繁殖起来,在短时间数量便超过亿万个,这时巨噬细胞寡不敌众,败退下来。随后患者病情加重,如果这些致病微生物产生致命的毒素,那么患者很可能就一命呜呼了。倘若病人恢复健康了,那是因为人体的第四道防线发挥了作用,即宿主的免疫系统击退了来犯之敌。人体免疫系统  人体内有一个免疫系统,它是人体抵御病原菌侵犯最重要的保卫系统。这个系统由免疫器官(骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结、扁桃体、小肠集合淋巴结、阑尾等)、免疫细胞(淋巴细胞、单核吞噬细胞、中性粒细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞、肥大细胞、血小板等),以及免疫分子(补体、免疫球蛋白、细胞因子等)组成。  骨髓是主要的造血器官,是各类血细胞的发源地。胚胎期血细胞生成场所最早在卵黄囊,后移至胚肝和胚脾,最后由骨髓替代。成年期造血功能主要发生在胸骨、脊椎、骼骨和肋骨等扁骨的红髓。血细胞的祖先是多能干细胞,继而增殖分化为淋巴系和髓系干细胞,再进一步增殖分化为单能干细胞或前体细胞进入血流。禽类的前体B细胞进入法氏囊成熟,哺乳类包括人类的前体B细胞仍继续留在骨髓内直至成熟。  胸腺是T细胞分化和成熟的场所,因而T细胞亦称胸腺依赖性T淋巴细胞。骨髓中的T淋巴系前体细胞(前体T细胞)经血循环进入胸腺后,也称胸腺细胞。它们在胸腺激素影响下,最终分化为成熟T细胞,随后释放入血液循环中。  成熟T细胞和B细胞通过血液循环到达淋巴结、脾脏和扁桃体等组织或器官,它们分别定居在固定的部位,成为机体的常驻警卫部队。若遇到病原体等抗原物质入侵,就能发生特异性免疫应答反应,产生免疫物质与之对抗。我们身体某个部位发生创伤炎症时,该部位附近的淋巴结便会肿大,这就是这些部位增加了&警卫部队&并在和病原体作战。  在感染过程中,各免疫器官、组织、细胞和分子间互相协作、互相制约、密切配合,共同完成复杂的免疫防御功能。病原体侵入人体后,首先遇到的是天然免疫功能的抵御。一般经7-10天,产生了获得性免疫;然后两者配合,共同杀灭病原体。屏障结构  天然免疫是人类在长期的种系发育和进化过程中,逐渐建立起来的防御病原体的一系列功能。其特点是人人生来就有,并能遗传给下一代,而且不同种的生物免疫系统有差异。例如人不会得鸡霍乱也不会被犬瘟病毒感染;同样,动物不会患麻疹。  天然免疫与人体的组织结构和生理功能有密切联系。  皮肤与粘膜  人体与外界环境接触的表面,覆盖着一层完整的皮肤和粘膜。皮肤由多层扁平细胞组成,能阻挡病原体的穿越,只有当皮肤损伤时,病原体才能侵入。粘膜仅有单层柱状细胞,机械性阻挡作用不如皮肤,但粘膜有多种附件和分泌液。例如呼吸道粘膜上皮细胞的纤毛运动、口腔唾液的吞咽和肠蠕动等,可将停留在粘膜表面的病原体驱赶出体外。当宿主受寒冷空气或有害气体等刺激,上呼吸道粘膜屏障受损伤时,就易患气管炎、支气管炎和肺炎等。  皮肤和粘膜能分泌多种杀菌灭毒物质。例如皮肤的汗腺能分泌乳酸使汗液呈酸性(pH5.2-5.8),不利于细菌生长。皮脂腺分泌的脂肪酸,有杀细菌和真菌作用。不同部位的粘膜腺体能分泌溶菌酶、胃酸、蛋白酶等各种杀菌物质。  人体的正常菌群也有拮抗病原体的作用。例如口腔中的唾液链球菌产生的过氧化氢能杀死脑膜炎奈瑟氏菌、金黄色葡萄球菌、白假丝酵母菌等;咽喉部的甲型链球菌能抑制肺炎链球菌生长等。  血脑屏障  血脑屏障不是一个特殊的解剖学上专有的结构,一般认为由软脑膜、脉络丝、脑血管和星状胶质细胞等组成。它的功能是阻挡病原体及其毒性产物从血流进入脑组织或脑脊液,以保护中枢神经系统。婴幼儿的血脑屏障发育不够完善,所以容易发生脑膜炎、脑炎等疾患。  胎盘屏障  由母体子宫内膜的基蜕膜和胎儿绒毛膜组成。正常情况下,母体感染的病原体及其毒性产物难于通过胎盘屏障进入胎儿体内。但若在妊娠3个月内,此时胎盘结构发育尚不完善,则母体中的病原体等有可能经胎盘侵犯胎儿,干扰其正常发育,造成畸形甚至死亡。药物也和病原体一样有可能通过母体侵犯胎儿。因此,在怀孕期间,尤其是早期,应尽量防止发生感染,并尽可能不用或少用副作用较大的各类药物。吞噬细胞  人类的吞噬细胞有大、小两种。小吞噬细胞是外周血中的中性粒细胞。大吞噬细胞是血中的单核细胞和多种器官、组织中的巨噬细胞,两者构成单核吞噬细胞系统。  当病原体穿透皮肤或粘膜到达体内组织后,吞噬细胞首先从毛细血管中逸出,聚集到病原体所在部位。多数情况下,病原体被吞噬杀灭。若未被杀死,则经淋巴管到附近淋巴结,在淋巴结内的吞噬细胞进一步把它们消灭。淋巴结的这种过滤作用在人体免疫防御能力上占有重要地位,一般只有毒力强、数量多的病原体才有可能不被完全阻挡而侵入血流及其它脏器。但是在血液、肝、脾或骨髓等处的吞噬细胞会对病原体继续进行吞噬杀灭。  以病原菌为例,吞噬、杀菌过程分为三个阶段,即吞噬细胞和病菌接触、吞入病菌、杀死和破坏病原菌。吞噬细胞内含有溶酶体,其中的溶菌酶、髓过氧化物酶、乳铁蛋白、防御素、活性氧物质、活性氮物质等能杀死病菌,而蛋白酶、多糖酶、核酸酶、脂酶等则可将菌体降解。最后不能消化的菌体残渣,将被排到吞噬细胞外。  细菌被吞噬在吞噬细胞内形成吞噬体;溶酶体与吞噬体融合成吞噬溶酶体;溶酶体中多种杀菌物质和水解酶将细菌杀死并消化;菌体残渣被排出细胞外。  病菌被吞噬细胞吞噬后,其结果根据病菌类型、毒力和人体免疫力不同而不同。化脓性球菌被吞噬后,一般经5&10分钟死亡,30&60分钟被破坏,这是完全吞噬。而结核分枝杆菌、布鲁氏菌、伤寒沙门氏菌、军团菌等,则是已经适应在宿主细胞内寄居的胞内菌。在无特异性免疫力的人体中,它们虽然也可以被吞噬细胞吞入,但不被杀死,这是不完全吞噬。不完全吞噬可使这些病菌在吞噬细胞内得到保护,免受机体体液中特异性抗体、非特异性抗菌物质或抗菌药物的有害作用;有的病菌尚能在吞噬细胞内生长繁殖,反使吞噬细胞死亡;有的可随游走的吞噬细胞经淋巴液或血流扩散到人体其它部位,造成广泛病变。此外,吞噬细胞在吞噬过程中,溶酶体释放出的多种水解酶也能破坏邻近的正常组织细胞,造成对人体不利的免疫病理性损伤。体液因素  正常人体的血液、组织液、分泌液等体液中含有多种具有杀伤或抑制病原体的物质。主要有补体、溶菌酶、防御素、乙型溶素、吞噬细胞杀菌素、组蛋白、正常调理素等。这些物质的直接杀伤病原体的作用不如吞噬细胞强大,往往只是配合其它抗菌因素发挥作用。例如补体对霍乱弧菌只有弱的抑菌效应,但在霍乱弧菌与其特异抗体结合的复合物中若再加入补体,则很快发生溶解霍乱弧菌的溶菌反应。获得性免疫  我们从小就有打预防针的经验。这样做的科学道理就是让我们的身体对某些疾病具有获得性免疫的能力。获得性免疫是个体出生后,在生活过程中与病原体及其毒性代谢产物等抗原(有时也称免疫原)分子接触后产生的一系列免疫防御功能。这种免疫功能是在出生后才形成,并且只对接触过的病原体有作用,故也称后天获得性免疫或特异性免疫。获得性免疫不能遗传给后代。获得性免疫包括体液免疫和细胞免疫两大类。体液免疫是以特异性抗体起主要作用的免疫应答反应,因抗体存在于人体的血液、淋巴液、组织液、分泌液等体液中,所以叫体液免疫。当人体淋巴细胞中的B细胞受到某些病原体和它们的代谢产物,或者其中之一刺激后,一般在巨噬细胞和辅助性T细胞2(CD4 Th2细胞)协同下,细胞进行分化、增殖为浆细胞。随着病原体类型、进入机体途径、免疫应答过程等不同,浆细胞可合成和分泌具有不同理化特性和生物学功能的五类免疫球蛋白抗体:它们被命名为IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。抗体的主要功能是调理病原体,增强吞噬细胞的吞噬作用以及中和细菌外毒素或病毒等。  细胞免疫是以淋巴细胞中的T细胞为核心的免疫应答反应。当T细胞与某些病原体接触后,一般在巨噬细胞参与下,T细胞进行分化、增殖为免疫T细胞,其中主要是辅助性T细胞I(CD4 ThI细胞)和细胞毒性T细胞(CTL细胞)。CD4 ThI细胞能产生多种细胞因子,引发迟发型超敏反应和激活CTL细胞等,将入侵的病原体,尤其是胞内寄居的病原体杀灭。抗细菌免疫  根据病原菌与宿主细胞的关系,病原菌分为胞外菌和胞内菌两类。胞外菌是指可以在宿主细胞外的细胞间隙、血液、淋巴液、组织液等体液中生长繁殖的细菌,它们在体外可以在没有活细胞的人工培养基中生长。胞内菌又分两种,即兼性胞内菌和专性胞内菌。兼性胞内菌是指在宿主体内,主要寄居在细胞内生长繁殖,在体外无活细胞的培养基中亦可生长。专性胞内菌则不论在体内体外,都必须在活细胞内生长繁殖。  抗胞外菌免疫  人类的多数病原菌是胞外菌,其中主要有葡萄球菌、链球菌、奈瑟氏菌、志贺氏菌、霍乱弧菌、白喉棒状杆菌、破伤风梭菌等。  当胞外菌突破人体的皮肤和粘膜第一道防线后,在组织中首先遇到据守第二道防线的中性粒细胞对它们吞噬。若病菌毒力不强、数量不多,则会被消灭,不会形成感染。组织中的补体等体液因素对病菌也有一定作用,但作用不如吞噬细胞。如果第二道防线不够坚固,不能完全阻挡病菌,则由病菌诱发的第三道防线,即获得性免疫防御功能投入战斗。对付胞外菌,主要是特异性体液免疫防御功能。抗体是体液免疫的产物,它们具有多种功能。IgG类抗体有调理病菌减小其毒力,促进和加强中性粒细胞对病菌的吞噬、杀灭作用;IgM、IgG类抗体与病菌结合后,可以激活补体系统,产生攻膜复合体,有杀死或溶解病菌作用;分泌型IgA类抗体存在于肠道、呼吸道等粘膜表面,可以阻止病菌在这些部位的停留定殖,有预防作用;分泌型IgA类抗体也可在初乳中出现,所以也有将母体的免疫力传递给婴儿的作用;抗毒素是针对细菌外毒素的抗体,这种抗体具有中和外毒素的作用。  参与胞外菌特异性细胞免疫的T细胞主要是CD4-Th2细胞。它们除协同B细胞产生抗体外,尚能产生一些细胞因子,引起局部炎症,促进巨噬细胞吞噬和杀伤作用,指引和活化中性粒细胞等。胞外菌侵入人体后,要通过上述人体的三道防线,受到先天的和后天获得的两种免疫系统的防御,大多数不形成感染,或形成后最终消失,患者康复;但有些胞外菌可以通过不同机制来逃避机体的防御功能。例如肺炎链球菌等在胞壁外形成抗吞噬的荚膜;淋病奈瑟氏菌的菌毛不断发生突变,使原有的抗菌毛抗体无效;流感嗜血杆菌等产生IgA蛋白酶,降解宿主粘膜表面的分泌型IgA抗体;福氏志贺氏菌能诱导巨噬细胞凋亡等,应引起人们的重视。  抗胞内菌免疫  对人类重要的兼性胞内菌有结核分枝杆菌、伤寒沙门氏菌、布鲁氏菌、嗜肺军团菌等,它们主要寄居在人体单核吞噬细胞中。专性胞内菌有引起斑疹伤寒、恙虫病的立克次体,引起Q热的柯克斯体,引起沙眼、性病淋巴肉芽肿的衣原体等。它们主要寄居在人体的血管内皮细胞和上皮细胞内,有时亦可在单核吞噬细胞内发现。  胞内菌突破人体第一道防线后,在组织中首先遇到巨噬细胞的抵抗。巨噬细胞虽能吞噬胞内菌,但不能杀死它们,而胞内菌反而能在细胞内生存甚至繁殖。只有当第二道防线建立,亦即人体对某种胞内菌产生特异性免疫后才能真正对胞内菌发动攻击。  抗胞内菌的获得性免疫机制主要是以T细胞为主的细胞免疫,因特异性抗体分子量大,不能进入胞内菌寄居的宿主细胞内与之作用。特异性细胞免疫应答反应包括两种类型。一为CD4 ThI细胞产生多种细胞因子;另一为CD8 CTL细胞。CD4 ThI细胞产生的细胞因子中,有一种称为&干扰素的,是巨噬细胞的强力激活剂,它可以使其吞噬胞内菌的强度增大,尤其重要的是赋予巨噬细胞对胞内菌的杀伤力,这就有利于清除寄居在细胞内的病原菌。现在我们已经可以用生物技术大量生产这种&干扰素,在治疗疾病中发挥增强宿主免疫力的作用。CD8 CTL细胞能直接将穿孔素和粒酶等生物活性物质介入被胞内菌感染的细胞,破坏其完整性,病菌释出后,再经过抗体调理而被吞噬细胞吞噬杀灭。  道高一尺,魔高一丈,胞内菌也有多种逃避人体的免疫杀伤的性能。例如嗜胶军团菌进入宿主细胞的途径与一般菌不同,它可以避免受吞噬过程产生的强氧化物质的杀伤;结核分枝杆菌、伤寒沙门氏菌等能阻止吞噬细胞中的吞噬体和有大量杀菌物质的溶酶体融合;有的病菌能逃逸到吞噬细胞的细胞质内,因为那里没有杀伤物质而得以幸存;麻风分枝杆菌寄居到没有杀伤力的神经鞘细胞等中,也能逃避杀伤。抗病毒免疫  病毒突破人体第一道防线后,干扰素和自然杀伤细胞(NK细胞)在第二道防线中占重要地位。  病毒进入机体后,能刺激人体的巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞产生干扰素。干扰素具有广谱抗病毒作用,它能诱生抗病毒白蛋白来阻断新病毒的产生,故有阻止病毒增殖和扩散作用。NK细胞是淋巴细胞中除T细胞、B细胞外的另一类细胞,它们占淋巴细胞总数的5-10%,一刻不停地在血循环中承担着&巡逻&任务。一旦发现有不正常的细胞,立即能释放穿孔素等将它们杀死。被病毒感染的宿主细胞属不正常细胞,因此亦在NK细胞攻击范围之内。  病毒逃脱了第二道防线抵御后,就面临第三道防线。这就是特异性体液免疫和细胞免疫。它们在对抗病毒感染中各有特定作用。特异性抗体可以中和存在于宿主细胞外的病毒。抗体与病毒结合后,病毒就不能与易感染细胞表面的相应受体结合而进入细胞,并且随后这些抗体和病毒的结合物就被吞噬细胞吞噬降解。对已进入易感染细胞的细胞内病毒,像胞内菌一样,抗体进不去,需要细胞免疫中的CD8 CTL细胞完成清除任务。CTL细胞破坏&藏&有病毒的感染细胞的过程是,首先CTL细胞与病毒感染细胞靠近并相互接触,然后CTL细胞放出穿孔素、粒酶等生物活性物质,再后CTL细胞离开,最后病毒感染细胞破裂死亡,释出的病毒则可被特异性抗体中和消灭。攻击被病毒感染细胞的CTL细胞离开后,还能以同样方式多次攻击其他感染细胞。微生物感染的预防与治疗 可怕的传染病  微生物是有生命的生物体,像其它生物一样,会进行新陈代谢和生长繁殖,一代一代传下去。因此病原微生物引起的感染性疾病与非感染性疾病不一样,在不注意情况下,可以传播给周围无免疫力的人群,成为传染病。  传染病在古代被称为瘟疫,一旦爆发,犹如洪水猛兽,真是&万户萧疏鬼唱歌&。从公元10世纪到16世纪,鼠疫在欧洲流行过65次,1347年亚洲大流行,中国和印度有上百万人死亡,后来又流行到意大利、法国和英国。于是鼠疫被称为黑死病。1665年,一场鼠疫席卷伦敦,成千上万人死亡。直至近代,1910年前后,在我国东北中俄边境地区,鼠疫肆虐,在哈尔滨仅两天就火化3000具尸体;美国军队侵略越南时,1965年上半年在南越便有2000个病人被确诊为鼠疫患者。战争、社会动乱和饥荒总是同瘟疫结伴而行,一九四七年印度独立后的动乱时期,仅一个州就有57000人死于瘟疫。1991年初秘鲁爆发霍乱,尽管疫情被很快发现,但由于未能采取措施对饮水设施进行消毒处理,致使疫情严重发展并殃及邻国。  致病菌是如何传播的呢?首先是人为的传播。有些健康的人,因为对某种严重的致病菌有抵抗力而并不发病,但他携带着致命的微生物,很容易传播给他人而造成致命的后果。20世纪初美国纽约有个女厨师叫玛丽,她身上带有引发伤寒的细菌,1906年在一位将军家服务时,不到3个星期就使全家11个人中的6人得了伤寒!后来花了23年玛丽才被确认携带了伤寒细菌,才将她隔离起来。而在此期间,有7个地方的1500位伤寒患者是由她传染的。今天,应用免疫手段通常可以把健康人携带的伤寒细菌消灭,但处理过程漫长而繁琐,所以那些不感到疾病痛苦的健康的病菌携带者很不情愿接受这项治疗。  某些情况下,疾病的携带者不是人,而是动物。流产布鲁氏菌引起的疾病是通过牛传播的,罕见的极度致命的土拉热病的病原菌巴斯德土拉菌是通过某些啮齿类动物(如加州地鼠)传播并经扁虱叮咬而感染人类。口蹄疫是一种牛的病毒病,也可能偶尔传染人类。嗜睡病是由寄生性原生动物锥虫引发的,该病是非洲的牛的一种病,但通过采采蝇的叮咬而传染人类。疟疾和登革热是由蚊子在人群中传播的。  老鼠可携带并传播引起胃肠炎的微生物,引发可怕的腺鼠疫的鼠疫耶尔森氏菌寄生在它们体内,它们把瘟疫由一个地方传播到另外地方,而老鼠身上的跳蚤把病菌接种到人体内。动物也可能是病毒病的携带者,除狂犬病外,猫、狗、笼养的鸟类和其它宠物也可能传播严重的疾病。  尽管在许多病例中,动物、昆虫和病人扮演着传染源的角色,但不是所有传染源都是有生命的。土壤、水源含有各种致病微生物,不过它们只有在遇到受伤的宿主时(如人身上有一个小伤口或炎症),才繁殖起来从而推迟伤口愈合,甚至造成疾病。因为它们的致病需要特定的条件,所以叫做条件致病菌。它们通常容易被宿主的免疫系统制服,所以不易被察觉。1976年在费城,美国一些复员军人在一起开过一次会后,许多人死于神秘的肺炎。这是一种意想不到的传染源引发的新发现的传染病&&军团菌肺炎。这种病后来被命名为军团病,病原菌被命名为军团杆菌。虽然50岁以上的人易患此病,总体上说这仍是一种温和性疾病,许多年轻人发了病也可能没有被诊断出来,而被医生当作不明流感来对待。  这种新的病原菌到底从何而来呢?微生物学检测证实它来自水源。在费城出现的军团菌病是由于空调中的存水被污染,夹带有军团杆菌的细小水雾被不断地吹进会议大厅,而军团集会的大多数成员年龄较大,故而发病很高。自1979年以后,又在旅社的淋浴供水器、医院和办公室的空调系统、加湿系统和冷却系统中发现同样的感染源。  然而,并不是所有的传染病都能把传染源搞得清清楚楚。性病、感冒、脊髓灰质炎、流感等似乎没有明确的传染源。在南极考察站呆上一两年的人通常都不会感冒,尽管那儿的气候很恶劣,然而一条供给船的到来可能引发全体工作人员新一轮的感冒。这些病例中,也许在普通人群里始终存在一些有临床症状的人充当携带者。现在多数人相信,梅毒&&由弯曲成螺旋状的梅毒螺旋体引起的一种性病,是十五世纪末由哥伦布的船员从海中地带到欧洲的。  在感冒流行的季节,一个流着鼻涕的孩子对准大家&啊吱&一声,那些围着他的大人们很可能一个个都会病倒,甚至与感冒患者握握手也是有风险的。一个人感冒时在手绢里的鼻涕干燥后很长一段时间里仍有感染力,能使这个人再次患感冒。许多家庭都有这样的经历,在冬季,全家人一个接一个的得似乎同样的感冒,他们成了不受欢迎的危险分子。咳嗽和啧嚏出的液滴中的粘液蛋白可以防止干燥对微生物的损伤,大多数喉部的葡萄球菌感染就是这样传播的。所以当一个人得了感冒后应改用纸巾,并在用后烧掉它们而不是丢弃在垃圾桶、废纸篓里。  许多细菌性疾病和大多数病毒性疾病另一个重要传染途径是通过肠道传染,当了解这一点后,就解释了为什么在现代相对卫生的年代,我们仍要遵守社会和家庭的许多行为准则。  我们要求在咳嗽时捂住嘴,打喷嚏时用手绢盖住,这样做不仅是文明礼貌的表现,更实际的是防止咳嗽和喷嚏形成的气溶胶将病菌传染他人。从小培养便后洗手的习惯对于防止疾病是非常重要的。浸透细菌和排泄物的手纸事实上就是一团细菌和病毒,而许多细菌和病毒是潜在致病的。但是,几乎没有人意识到当我们冲马桶时,粪便和水在冲涮时飞溅而出正如同打喷嚏时的情形。在任何一个厕所的墙壁、天花板、门把手以及坐桶四周和下面,都能分离得到粪便中的梭状芽孢杆菌和链球菌。所以抽水马桶的设计要避免粪便和水飞溅到外面,那种靠水的旋转力量而不是冲击粪便的冲水方式更加卫生。再看看男士的公共小便池的情况。虽然尿液在正常情况下是无菌的,然而小便池中长满细菌,尤其是那些能在尿液中生长并分解其中尿素放氨的细菌。常见的那类小便池的设计形状使细菌溅到使用者的裤腿及鞋子上,并且使得各种有害和无害菌四处传播。从卫生的角度考虑,那种像个小盆的小便池能减少液体飞溅,似乎更合乎卫生。  事实上,我们总在吃进和喝进微生物,有时量很大(如酸奶等发酵饮料),但更多时候是少量或者微量摄入,如正常的食物和饮料不小心被污染所致。从口而入的微生物立即进入消化道,大多数被唾液中的溶菌酶和胃酸杀死并消化掉;当食品被严重污染时有一部分可以存活下来,如果这些微生物是有害的,那么我们就会病倒。伤寒、霍乱和痢疾的流行是因为用水污染上粪便中的微生物,三者在历史上对城市及人口密集区的人们的生命构成了同样的威胁。虽然应用抗生素和抗脱水治疗等现代手段可以降低霍乱的死亡率,但大多数腹泻性疾患的根本问题是公共卫生。  饮水和用水可以传播疾病。1996年我国山东小姑娘杨晓霞的链球菌感染曾受到全世界的关注,经过研究,科学家们认为很可能病原菌来自她居住的小村的池塘。城市的自来水采用过滤和氯气消毒,通常可以保证卫生要求。  现在最出名的因食物引起的疾病可能要属沙门氏菌病。它是一类与霍乱相关但病情较轻的肠道感染的统称。沙门氏菌多栖身于家禽。该菌通过加热可迅速杀灭,但加工不完全的病鸡或由于处理死鸡不当而引起其它食物污染是沙门氏苗病最常见的原因。其它细菌如弯曲杆菌、利斯特氏菌、某些梭菌以及芽孢杆菌连同病毒均可引起轻度及偶尔重度的恶心、腹泻或发烧。单核细胞增生利斯特氏菌可在低温下生长,它在冷柜中出售的成品食物,尤其需要加热的冻存食品中均能繁殖,从而带来了很大麻烦。  许多皮肤病是有传染性的。它们通过患者的病变部位与健康人易感部位相接触而传染。常见的所谓香港脚气病(足癣)就是这类病,它们是由统称为小孢子菌的多种真菌引起的,凡使用患者用过的盥洗用具就可能被传染,治愈的患者也可能被染菌的鞋袜而重复感染,旧病复发。在各种传染病中,给社会带来最大麻烦的可能要属性病,它感染生殖器官并通过性交传播。由一种奈瑟氏球菌(Neisseria)引起的淋病会令人痛苦不堪。还有由衣原体引起的尿道炎及病毒性生殖器疱疹。性病患者及早发现本可以治愈,但由于患性病的人多半讳疾忌医,成了公共卫生的一大难题。控制传染源  传染病在人群中的传播必须具备传染源、传播途径和易感人群三个基本环节。缺少其中任一环节,新的感染就不会发生,流行也不会形成。因此,可以应用有关感染和免疫的知识来打破这些环节,中断流行,甚至最终达到消灭传染病的目的。1979年10月世界卫生组织宣布全世界已经消灭天花这一烈性传染病,就是最典型的实例。  传染源是指体内有病原体存在并繁殖,能将病原体排出体外的人。有些病原体如钩端螺旋体、鼠疫耶氏菌、布鲁氏菌等,亦可感染动物。所以具体地说,传染源应包括患传染病的病人、无临床症状但携带病原体的人(带菌者或带毒者)和被感染的动物。一般情况下,病人是重要的传染源,但由于携带病原体的人或感染动物不易被察觉,其危害性实际上不亚于病人。  对传染病患者必须及早发现和早期诊断,医务人员在必要的实验室检查配合下及时作出正确诊断,对患者和人群都是十分重要的。作出诊断后,一面积极治疗,一面向卫生防疫部门报告,以便对患者所在地区进行隔离,制止传染病的蔓延。  对与病人接触者和病原体携带者,应视具体情况进行医学观察、检疫或隔离,亦可进行预防接种与药物预防。对动物性传染源,原则上采取消灭办法,例如为预防疯牛病传染给人类,在发现患有该病的疯牛,就毫不迟疑地宰杀。切断传播途径  针对各种传染病的不同传播途径,制订切断措施。对肠道传染病,着重在管理饮食、管理粪便、保护水源、环境卫生、餐具消毒、个人卫生等措施。对呼吸道传染病,必须保持公共场所的空气流通,必要及可能时进行空气消毒,戴口罩就是一种简便易行并有一定效果的预防措施。对通过昆虫叮咬传染的虫媒传染病,应采用药物或其它措施,进行防虫、杀虫、驱虫的卫生运动。人工免疫保护易感人群  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