四、微生物的形态与类别

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1 第四章 原核微生物与疾病

2 原核微生物 由原核细胞构成的微生物 原核细胞 : 无细胞核 染色体游离在细胞浆中 充满颗粒状的核糖体 : 用于蛋白质合成 荚膜细胞壁细胞膜细胞质核糖体染色体 原核微生物与疾病 2

3 原核生物和真核生物 原核生物 原核微生物与疾病 3

4 原核生物 所有的原核生物都是微生物 : 细胞结构简单, 限制了其进一步向多细胞生物的进化? ( 但这并不以意味着其进化水平低下 ) 原核微生物的类型 : 两大类 古菌 ( 古生菌 ): 最古老的生物类型 多生活在极端环境中 : 极端嗜盐菌, 嗜高热菌 具有一些特殊的功能, 如 : 产甲烷菌 细菌 ( 真细菌 ): 环境中大多数原核生物 原核微生物与疾病 4

5 古菌的主要类群 原核微生物与疾病 5

6 古菌的形态 原核微生物与疾病 6

7 细菌的主要类群 原核微生物与疾病 7

8 细菌 古菌与真核细胞的异同 在进化史上, 古菌很早就和细菌分开, 然后又与真核生物分离, 独立进化 原核微生物与疾病 8

9 原核微生物的形态 特点 : 微小 (1 微米, 或更小 ) 简单 ( 细胞内较为均一, 主要是单细胞生物 ) 主要形态 : 杆菌 球菌 弧菌 螺旋体 放线菌 形态并不能作为分类的主要依据 近缘的微生物往往有类似的形态, 但形态类似的微生物未必是近缘的微生物 原核微生物与疾病 9

10 杆 菌 Esherichia coli 大肠杆菌 Bacillus anthracis 炭疽杆菌 Pseudomonas aeruginosa 绿脓杆菌 原核微生物与疾病 10

11 芽孢杆菌 芽孢 : 细菌用来躲避不利环境的方式 原核微生物与疾病 11

12 球菌 Staphylococcus aureus 金黄色葡萄球菌 Enterococcus faecium 屎肠球菌 原核微生物与疾病 12

13 链球菌 肺炎链球菌 Streptococcus pneumoniae 化脓链球菌 Streptococcus pyogenes 原核微生物与疾病 13

14 弧 菌 Vibrio cholerae 霍乱弧菌 原核微生物与疾病 14

15 梭菌 肉毒梭菌 Clostridium botulinum 破伤风梭菌 Clostridium tetani 原核微生物与疾病 15

16 螺旋体 Borrelia burgdorferi 布氏疏螺旋体 Treponema pallidum 苍白密螺旋体 ( 梅毒密螺旋体 ) 原核微生物与疾病 16

17 放线菌 Streptomyces lividans 1326 浅青紫链霉菌 Streptomyces lividans w/ pij702 浅青紫链霉菌 放线菌是抗生素的主要来源之一 原核微生物与疾病 17

18 立克次氏体 寄生在细胞内的细菌 线粒体的祖先? 原核微生物与疾病 18

19 支原体 介于细胞内寄生与独立生活之间的细菌 原核微生物与疾病 19

20 衣原体 另一种细胞内寄生的原核生物 三体的异同 立克次氏体 : 专性寄生, 有细胞壁 ; 支原体 : 兼性寄生, 无细胞壁 衣原体 : 专性寄生, 有细胞, 但成份特殊 原核微生物与疾病 20

21 原核微生物的基本构造 胞浆 菌毛 鞭毛 荚膜 核糖体 DNA 质膜细胞壁 原核微生物与疾病 21

22 原核微生物的结构 (1) 遗传物质 (2) 细胞质 (3) 细胞膜与细胞壁 (4) 菌毛与鞭毛 (5) 荚膜 (6) 芽孢 大肠杆菌切面图 原核微生物与疾病 22

23 (1) 遗传物质 细菌的遗传物质多为双链环状的 DNA, 长度约为 2-5x10 6 碱基对 基因组可以由一个或多个 DNA 分子组成个 基因表达 : 基因组 DNA 与蛋白结合, 连续转录成 mrna, 又随即被转译成蛋白 基因表达的调控主要以操纵子方式进行 原核微生物与疾病 23

24 最小的能独立生活的细胞生物的基因组 是一种原核生物 : 支原体 基因组长度 580,070 碱基 对 基因数 482 个 利用它研究构成细胞的最简单的基因组 生殖道支原体基因组示意图 原核微生物与疾病 24

25 原核微生物与疾病 25

26 独立生活的细胞最少需要多少个基因? 小红三角 : 转座子, 可以随机地插入到基因组的不同部位 原核微生物与疾病 26

27 多少个基因能够构成能独立生活的细胞? 在实验室培养的条件下,382 个基因 +5 个基因簇就可 以让细胞正常生存 用这不到 400 个基因人工构建一个活的细胞? 合 成生物学 原核微生物与疾病 27

28 首个由人工合成的 DNA 控制的细胞 全合成一种支原体 ( 供体 ) 的基因组 (1.1Mbp) 带有 水印 取另一种支原体 ( 受体 ), 去除其基因组 放入合成的基因组 细胞生长, 特性从受体变成供体 Dr. J Craig Venter 原核微生物与疾病 28

29 实验步骤 根据供体信息, 电脑设计人工基因组 交公司合成 DNA 片段 去除受体细胞的基因组的 DNA 合成基因组的细胞 1000 个片段, 每个 1000bp bp 在酵母细胞中拼接基因组移植 去除基因组 生长 人造 DNA, 带有计算机设计的水印 原核微生物与疾病 29

30 合成基因组控制的细菌 J. Craig Venter Received National Medal of Science From President Obama 原核微生物与疾病 30

31 细菌的染色体外遗传物质 : 质粒 质粒 : 染色体外 DNA 分子 数量不定, 可以没有, 或每个细胞有数百个 多为环状, 能够独立复制 常带有某些重要功能基因, 如抗生素合成基因 抗药基因等 易在细菌之间传递, 使基因组具备可塑性 是基因工程的重要工具 原核微生物与疾病 31

32 (2) 细胞质 ( 胞浆 ) 比真核细胞简单得多 较均一, 没有复杂的内膜系统 充满核糖体, 进行蛋白质合成 原核微生物与疾病 32

33 (3) 细胞膜与细胞壁 细菌表面均有一层由肽聚糖构成的细胞壁 N 乙酰氨基胞壁酸 N 乙酰氨基葡萄糖 肽键 肽聚糖 原核微生物与疾病 33

34 细菌细胞表面的结构 可根据是否能被革兰氏染色剂染色分为革兰氏 阳性和革兰氏阴性菌 革兰氏阳性 革兰氏阴性 原核微生物与疾病 34

35 革兰氏阳性菌 细胞壁位于外表面, 只有一层细胞质膜 肽聚糖细胞壁 细胞质膜 原核微生物与疾病 35

36 革兰氏阴性菌 有两层细胞质膜, 细胞壁在两层膜之间 外层细胞膜表面有脂多糖, 可以成为致病因子 脂多糖 细胞质膜 肽聚糖细胞壁 原核微生物与疾病 36

37 细胞壁脂多糖 (LPS) 与疾病 引起发烧 改变白血球数量 抑制凝血 肿瘤坏死 降低血压, 造成血管崩溃, 最终导致休克 在高浓度时可以致死 是细菌内毒素 脂多糖的分子结构 原核微生物与疾病 37

38 (4) 菌毛与鞭毛 大肠杆菌纤毛 大肠杆菌鞭毛 原核微生物与疾病 38

39 菌毛 空心蛋白质构造 功能 : 固体表面吸附 性菌毛 : 在细菌间传递遗传物质 原核微生物与疾病 39

40 菌毛传递遗传物质 原核微生物与疾病 40

41 菌毛传递遗传物质 原核微生物与疾病 41

42 鞭毛 结构 : 蛋白鞭毛丝加外鞘 基部附着在细胞壁上 基部蛋白能振动 功能 : 细菌运动 钩子 鞭毛 鞭毛纤维 外层质膜 蛋白多糖 内层质膜 固定体转动体 原核微生物与疾病 42

43 鞭毛的分布 原核微生物与疾病 43

44 鞭毛的功能 : 运动 细菌的运动物种 速率 ( 公里 / 小时 ) 体长 / 秒 猎豹 人 ( 世界记录 ) 细菌 运动的方向 : 趋向或背离光 化学物质 氧气 磁场 原核微生物与疾病 44

45 (5) 荚膜 有些细菌外围还有一层厚厚的荚膜 结构 : 多糖构成, 有的还有蛋白质 功能 : 吸附, 保湿, 保护, 保存营养, 堆放废物 原核微生物与疾病 45

46 (6) 芽孢 细菌的休眠体 抗逆 : 抗热 抗辐射 抗化学物质 抗静水压... 新陈代谢降低 可保持活力上千年 原核微生物与疾病 46

47 芽孢的形成 原核微生物与疾病 47

48 二 致病性原核微生物 致病性原核微生物举例 原核微生物的主要致病机理 原核微生物与疾病 48

49 1 致病性原核微生物举例 古菌 -- 主要是独立生活的, 特别是生活在极端的环境中 细菌 -- 生活方式更为多样 : 完全独立生活 共生或互生 寄生 : 专性寄生与兼性寄生 原核微生物与疾病 49

50 致病细菌 有许多人类疾病是细菌引起的 : 鼠疫 伤寒 肺炎 肺结核 细菌性痢疾 感冒 胃溃疡 关节炎 斑疹伤寒 砂眼 霍乱 破伤风 白喉 百日咳 淋病 梅毒 原核微生物与疾病 50

51 (1) 伤寒 病原 : 伤寒沙门氏菌 Salmonella typhi 肠道传染病, 主要通过水源传播 初期引起高烧 (40 o C) 发冷 头痛 肌肉痛, 呕吐等症状 具侵染性, 可引起肠道出血和穿孔, 侵入肝脾等脏器, 造成死亡 自古以来就是常见传染病 汉代张仲景的 伤寒论 原核微生物与疾病 51

52 伤寒的历史 1607 年 年 : 首批美洲定居者中出现暴发流行, 死亡 6000 多人 19 世纪后期英国部队在南非战争中因伤寒死亡 1 万 3 千人, 而战争死亡为 8 千人 美国 1912 年 年伤寒发生 原核微生物与疾病 52

53 伤寒 部分不发达地区 80 年代是发病率仍达 12-32% 目前仍是国内十大传染病之一 目前每年引起 1600 万例感染, 造成 60 万例死亡 治疗 : 抗生素, 病死率 1% 以下 出现很多耐药性菌株 原核微生物与疾病 53

54 伤寒的致病 肠出血 溃疡 肠穿孔 伤寒沙门氏菌 坏死 口 胃 小肠 ( 淋巴结 ) 血液 { 菌血症 毒血症 玫瑰疹 发热 网状内皮 心脏 缓脉 心肌炎 胆囊 ( 携带状态 ) 肝 脾 淋巴结 骨髓 脾大 白细胞及酸性细胞减少 原核微生物与疾病 54

55 伤寒的感染与致病 2. 疾病 : 肠胃炎, 腹泻 1. 进入 3. 经血管扩散, 伤寒热 4. 释放 ( 胆囊携带状态 ) 原核微生物与疾病 55

56 伤寒沙门氏菌的侵入 细菌 进入 穿透 肠腔 繁殖 腹泻 分泌水与电解质 粘附 小肠柱状上皮细胞 系统性散播 被吞噬细胞吞噬 溶酶体降解深层组织感染 原核微生物与疾病 56

57 伤寒沙门氏菌侵入肠道细胞 原核微生物与疾病 57

58 伤寒玛丽 伤寒隐性感染 Mary Mallon 伤寒无症状携带者 帮佣为生 帮一家, 害一家 后到纽约餐馆做厨师 共造成 53 人感染, 其中 5 人死亡 被强制治疗三年, 保证不再做厨师后释放 后发现在医院造成 25 人感染 原核微生物与疾病 58

59 (2) 细菌性痢疾 志贺氏菌属任一种细菌感染所致 引起全身中毒和大肠下部化脓性炎症 通过食物传播 发生率占传染病首位 全球每年发生 1.4 亿病例,60 万人死亡 志贺氏菌 原核微生物与疾病 59

60 细菌性痢疾的致病 痢疾杆菌口 胃 小肠内毒素毒血症 肠痉挛 腹痛 结肠 粘膜炎症 发烧 植物神经紊乱 微循环障碍 粘液脓血便 组织缺血缺氧 呼吸衰竭 高热 抽风 休克 原核微生物与疾病 60

61 志贺氏菌的 III 型分泌系统 原核微生物与疾病 61

62 志贺氏菌的侵入 被肠道 M 细胞吞入 从 M 细胞进入吞噬细胞, 促使它释放细胞因子 ( 白介素 1), 引起淋巴细胞增生 引起吞噬细胞凋亡, 离开细胞 从肠道细胞底部感染这些细胞 原核微生物与疾病 62

63 肠出血性大肠杆菌 (EHEC) 2011 年, 德国出现了一株全新的致病性大肠杆菌 O104:H4, 并蔓延到欧洲和北美一些国家 污染芽苗菜传播 可以在人间传播 感染三千多人, 数十人死亡 原核微生物与疾病 63

64 为什么 EHEC 毒性那么强? 产毒素 ( 志贺毒素 1) 可聚集并粘附在肠道细胞上, 引起炎症 原核微生物与疾病 64

65 (3) 霍乱 (Cholera) 霍乱弧菌 (Vibrio cholera) 引起 经污染的水传染 传染性极强, 多次引起世界性大流行 年 :6 次世界大流行 1832 年 : 伦敦死亡 4000 人, 巴黎死亡 7000 人 1854 年 : 英国死亡 2 万人, 法国 14 万人 发达国家通过清洁饮用水得到有效的控制 原核微生物与疾病 65

66 原核微生物与疾病 66

67 霍乱 近年来在印度 孟加拉 巴西等国流行, 每年发病数万例 我国局部地区偶尔也有发生 1992 年出现新霍乱毒株 --O139 霍乱, 可能引起新的流行 原核微生物与疾病 67

68 霍乱引起疾病 霍乱弧菌 口 胃 肠 毒素 毒血症 尿毒症 酸中毒 刺激肠粘膜 神经系统 功能紊乱 肾功能不良 血压下降 分泌功能亢进 血管张力减退 反射性呕吐 血管通透性增强 腹泻 血液浓缩 血流缓慢 水及电解质丢失 原核微生物与疾病 68

69 霍乱造成腹泻 霍乱弧菌吸附到细胞表面, 产生毒素, 造成细胞排出水和盐 在肠道中, 细胞排出的水分进入肠腔, 并排出体外, 造成水性腹泻 Quicktime Movie 原核微生物与疾病 69

70 霍乱毒素作用机制 原核微生物与疾病 70

71 霍乱 治疗 : 关键是补充电解质 原核微生物与疾病 71

72 (4) 破伤风 (Tetanus) 破伤风杆菌 (Cloistridium tetani) 外毒素引起 广泛分布于环境 土壤 棒锤状 : 末端芽胞 厌氧细菌 经伤口感染 原核微生物与疾病 72

73 破伤风感染中毒 破伤风杆菌感染几乎不引起局部炎症症状 分泌外毒素, 造成中枢神经系统急性中毒 中毒后, 牙关紧闭, 强直性痉挛, 阵发性痉挛 死亡率高 : 平均死亡率 20~30% 外毒素抗热, 煮沸不能使之失活 原核微生物与疾病 73

74 破伤风感染中毒 原核微生物与疾病 74

75 破伤风毒素 一种蛋白质毒素 剧毒 :1ng/kg 即可致死 分轻链 ( 红 ) 和重链 ( 绿 ), 通过二硫键联合 轻链系毒性基团 重链可使蛋白突破血脑屏障, 并进入神经系统的细胞 利用重链设计神经靶向的药物, 突破血脑屏障 原核微生物与疾病 75

76 破伤风毒素作用机理 神经元释放乙酰胆碱, 促使肌肉收缩 中间神经元释放抑制因子, 抑制神经元释放乙酰胆碱 破伤风毒素可与中间神经元结合, 阻止抑制因子的释放, 造成乙酰胆碱持续释放, 肌肉持续收缩 原核微生物与疾病 76

77 破伤风致病 原核微生物与疾病 77

78 (5) 梅毒 (Syphilis) 由梅毒螺旋体引起 通过性接触传播, 也可经胎盘传给下一代 慢性全身性疾病 早期侵犯皮肤 粘膜, 晚期扩散到心血管 骨骼 中枢神经与各内脏器官 病程长, 可自愈, 也可复发, 死亡率 20% 梅毒螺旋体 Treponema pallidum 原核微生物与疾病 78

79 梅毒的历史 原发于美洲印第安土著居民 ; 哥伦布的船员将其带回西班牙 多次欧洲的战争将其传遍全欧 1498 年西班牙商船队将其带入印度 1505 年后从印度传入广东和东南亚 李时珍 本草纲目 即有记载 梅毒在中国流行 400 多年, 直到解放后基本消失 近几十年又死灰复燃 近 2 年全国梅毒发生统计 发病人数 死亡人数 2012 年 年 中世纪的梅毒 原核微生物与疾病 79

80 梅毒致病 原核微生物与疾病 80

81 一期梅毒 原核微生物与疾病 81

82 二期梅毒 原核微生物与疾病 82

83 三期梅毒 原核微生物与疾病 83

84 梅毒致病机理 不产生毒素 细菌表面成分干扰免疫系统的活动 产生透明质酸酶, 帮助细菌吸附于细胞表面, 分解组织 细胞基质内和血管基底膜的透明质酸, 破坏毛细血管, 导致组织坏死 治疗 : 青霉素 原核微生物与疾病 84

85 Tuskegee 事件 美国 :Tuskegee 梅毒研究 - - 对于近四百位贫穷蔽塞的黑人患者, 不予治疗, 研究梅毒对人体的影响, 长达四十年 造成一百多患者死于梅毒或相关疾病, 又有很多妻子和胎儿被感染 医学研究的道德 种族主义 政府滥用职权 原核微生物与疾病 85

86 Tuskegee 事件 克林顿总统 1997 年 5 月作出正式道歉 原核微生物与疾病 86

87 (6) 幽门螺杆菌与胃溃疡 60-80% 的胃溃疡,90% 的十二指肠溃疡由细菌引起 幽门螺杆菌的感染能引起 : 慢性胃炎 消化不良 消化道溃疡 ( 十二指肠溃疡, 胃溃疡 ) 消化道癌 冠心病淋巴癌 是最为常见的细菌感染之一 幽门螺杆菌寄生于胃下部幽门附近 原核微生物与疾病 87

88 幽门螺杆菌致病机理 在消化道上皮上驻扎 分泌尿素酶 将尿素分解为铵离子和二氧化碳 破坏酸性环境, 造成消化道上皮损伤 免疫细胞攻击细菌, 引起炎症, 和消化道上皮细胞进一步受损 蛋白 铵 炎症 炎症巨噬细胞和嗜中性细胞 二氧化碳尿素尿素酶上皮细胞 原核微生物与疾病 88

89 幽门螺杆菌致病机理 原核微生物与疾病 89

90 幽门螺杆菌致病机理 原核微生物与疾病 90

91 2005 诺贝尔医学与生理学奖 Barry J. Marshall J. Robin Warren The bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease 幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡中的角色 原核微生物与疾病 91

92 幽门螺杆菌未必没有好处 有研究表明, 幽门螺杆菌有助于我们免于食道癌, 过敏, 哮喘, 甚至肥胖 幽门螺杆菌可以帮助我们调节胃部的酸度, 避免过度酸化, 有助于保护食道 幽门螺杆菌与人类共同进化已经有很长的历史 随着人类食物结构 生活习惯的变化, 它的角色也发生了变化? 原核微生物与疾病 92

93 (7) 黑死病 ( 腺鼠疫 ) 黑死病 : 死后血液干后皮肤变黑, 因而得名 原核微生物与疾病 93

94 黑死病 由鼠疫耶尔森氏菌引起 由跳蚤从野生鼠传播到人 跳蚤 鼠疫耶尔森氏菌 鼠 原核微生物与疾病 94

95 黑死病 造成淋巴结肿胀, 巨痛, 全身布满肿块, 最后血管破裂 不进行适当治疗时, 死亡率达 75% 历史上曾多次流行 国内局部地区仍时有发生 原核微生物与疾病 95

96 腺鼠疫的症状 淋巴结突起, 疼痛 痉挛, 剧痛 呕吐发烧 突起破裂痛苦死亡 原核微生物与疾病 96

97 鼠疫致病 原核微生物与疾病 97

98 历史上的鼠疫 公元 6 世纪地中海地区的大爆发, 促使 : 罗马帝国的最终衰败 穆斯林民族的崛起 欧洲的中心北迁 公元 14 世纪遍及欧亚大陆的鼠疫大暴发 使欧洲人数减少三分之一, 约 2 千 5 百万人 整个欧洲的政治 贸易等处于停顿 罗马天主教势力减弱, 发生屠杀犹太人的事件 原核微生物与疾病 98

99 十四世纪鼠疫在欧洲流行图 原核微生物与疾病 99

100 十四世纪鼠疫在英国的流行 1348 年夏 : 登陆英格兰南部 1348 年秋 : 传遍英格兰西南, 绝大多数村庄未能幸免, 墓场堆满死尸 1348 年冬 : 向北英格兰传播 1350 年 : 几乎占领整个英国 1350 年末 : 近二百五十万人死亡 原核微生物与疾病 100

101 鼠疫医生 原核微生物与疾病 101

102 卜加丘 : 十日谈 在我主降生后第一千三百四十八年, 意大利的城市中最美丽的城市 就是那繁华的佛罗伦萨, 发生了一场可怖的瘟疫 这场瘟疫不知道是受了天体的影响, 还是威严的天主降于作恶多端的人类的惩罚 ; 它最初发生在东方, 不到几年工夫, 死去的人已不计其数 ; 而且眼看这场瘟疫不断地一处处蔓延开去, 后来竟不幸传播到了西方 大家都束手无策, 一点防止的办法也拿不出来 城里各处污秽的地方都派人扫除过了, 禁止病人进城的命令已经发布了, 保护健康的种种措施也执行了 ; 此外, 虔诚的人们有时成群结队 有时零零落落地向天主一再作过祈祷了 ; 可是到了那一年的初春, 奇特而可怖的病症终于出现了, 灾难的情况立刻严重起来 原核微生物与疾病 102

103 电影 : 黑死病 (2010) 原核微生物与疾病 103

104 不可不知的中国 5000 历史悬案 仔细的研究历史, 或许我们能得出一个惊人的结论, 原来李自成并非败于满清和吴三桂, 而是败于当时肆 虐横行的鼠疫! 原核微生物与疾病 104

105 (8) 结核病 由结核分支杆菌引起 空气传播 染病组织 器官中形成钙化的结核 可全身感染, 多感染肺部 肺结核 原核微生物与疾病 105

106 结核分枝杆菌 原核微生物与疾病 106

107 肺结核 原核微生物与疾病 107

108 结核致病 原核微生物与疾病 108

109 空气传播 肺部结核 复发 扩散到身体各部分 原核微生物与疾病 109

110 结核杆菌的细胞壁含关键的致病因子 特殊的细胞壁结构 特殊染色法 能诱导强烈的免疫反应, 被吞噬入巨噬细胞中 又能抑制细胞内吞噬小体与溶酶体的融合, 避免细菌被降解 原核微生物与疾病 110

111 结核病简史 痨病 穷病 : 营养不良者中多发 职业病 : 大量吸入灰尘造成肺部损伤, 更易被感染 科赫发现了结核分枝杆菌是其致病细菌 (1882 年 3 月 24 日, 科赫宣读了他的论文 每年的 3 月 24 日是世界结核病日 ) 1940 年前 : 无药可治的病, 丧失劳动能力 中外文艺作品中的结核病患者形象 原核微生物与疾病 111

112 结核病简史 1950 年后 : 多种药物成功地控制了结核病 一线药物 : 链霉素 异烟肼 利福平 吡嗪酰胺 乙胺丁醇 药物可以消除细菌感染引起的症状, 但这不等于完全清除细菌感染 重要性一度被忽视 近年死灰复燃 我国防治结核病徽标 原核微生物与疾病 112

113 结核病现状 全球约 20 亿已感染了结核菌, 近 10 年内还将有 3 亿人受结核菌感染 现有结核病人 2000 万, 每天有 8000 人 (300 万人 / 年 ) 死于该病 头号传染性杀手 WHO 于 l993 年宣布 全球结核病紧急状态, 1998 年又重申遏制结核病的行动刻不容缓 中国 : 结核病人数位居世界第二位, 仅次于印度, 部分地区为害严重 2014 年世界结核病日中国主题 : 你我共同参与, 依法防控结核 原核微生物与疾病 113

114 肺结核回升的原因 细菌产生耐药性 : 细菌变异和细菌间遗传物质交流 多重抗药菌 人员流动加剧, 加速了细菌的传播 每个传染性患者每年可造成 人感染 免疫缺陷人群数量增加, 特别是艾滋病的流行 有些地区社会保健体系不健全 原核微生物与疾病 114

115 结核病的控制 彻底治愈结核病患者, 消除传染源 短程观察化学治疗 : 连续用药 6 个月以上, 前 2 个月 4~5 种药物合用, 后改用 2~3 种药, 巩固治疗 4~6 个月确保病人全程服药, 送药到手, 看药进口, 记录再走 预防治疗手段 : 疫苗 : 卡介苗 ( 牛分枝结核杆菌 ) 的效果减弱, 需要开发新型疫苗 新型抗结核药物 原核微生物与疾病 115

116 (9) 沙眼 由沙眼衣原体引起 全球每年 5 亿人患沙眼, 其中 7-9 百万人失明, 沙眼是引起失明的最重要原因 还可引起泌尿生殖道感染, 是性病中最多见的病原体, 感染率 10%( 男性 ) 到 15%( 女性 ) 盆腔炎, 输卵管炎, 异位妊娠, 睾丸炎, 不孕症, 新生儿的结膜炎 肺炎 原核微生物与疾病 116

117 淋巴结肿大 淋巴结破裂 原核微生物与疾病 117

118 沙眼衣原体 1956 年, 汤飞凡等应用鸡胚卵黄囊接种法, 在国际上首先成功地分离培养出沙眼衣原体, 为正确认识它的本质是原核微生物奠定了基础 中国微生物学家汤飞凡 原核微生物与疾病 118

119 原核微生物与疾病 119

120 沙眼发病机理 寄生在眼结膜上皮细胞内 毒素引起上皮细胞增生 坏死 脱落 毒素向邻近细胞及皮下组织渗透, 引起炎症 毛细管扩张 引起细胞免疫性迟发性变态反应 6 小时 : 结膜充血 粘液脓性分泌物 12 小时 : 结膜水肿, 重度充血 淋巴细胞聚集, 形成局部隆起的滤泡, 坏死后形成斑痕 不及时治疗, 慢性病症可持续十数年, 并可引起睑内翻等, 常会危及视力 原核微生物与疾病 120

121 2 细菌致病的机理 细菌生长迅速, 很快占据特定区域, 并进一步扩散 如霍乱弧菌 有些细菌进行细胞内寄生, 对细胞和组织造成损伤 如结核杆菌 鼠疫 引起过度免疫反应 如幽门螺杆菌 产生毒性物质, 包括外毒素, 内毒素, 酶等 原核微生物与疾病 121

122 细菌毒力因子 毒力因子 : 引起疾病的关键因素 包括 : 吸附因子 : 帮助细菌吸附到特定的组织 细胞 侵袭因子 : 使细菌能够侵入细胞 内毒素 : 革兰氏阴性菌表面的脂多糖毒性物质 ( 如 : 大肠杆菌 O-157) 外毒素 : 活细菌释放的毒性蛋白, 根据其毒性可以分为 : 神经毒素 细胞毒素和肠毒素 原核微生物与疾病 122

123 细菌吸附因子 吸附因子 微生物 宿主细胞表面 受体 原核微生物与疾病 123

124 侵袭因子 蛋白酶 胶原酶 透明质酸酶 溶血素 白细胞杀伤素 激酶 原核微生物与疾病 124

125 细菌的内毒素与外毒素 外毒素主要由革兰氏式阳性 菌在生长代谢过程中合成, 内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁组成部分, 当细菌细胞破碎时, 它们也被释放出去 释放到细菌细胞外 原核微生物与疾病 125

126 细菌内毒素导致体温升高 细胞核巨噬细胞 细菌 内毒素 白细胞介素 -1 下丘脑 前列腺素 液泡 血管 高烧 脑垂体 巨噬细胞吞入革兰氏阴性细菌 细菌在液泡中被降解, 释放内毒素, 诱导细胞合成白介素 -1 巨噬细胞将白介素 -1 释放到血管, 进入脑部 白介素 -1 诱导下丘脑调高机体的体温控制, 引起高烧 原核微生物与疾病 126

127 细菌内毒素 仅革兰氏阴性细菌才有 成分为细菌细胞表面的脂多糖 与细菌相连, 而不是主动分泌到细菌细胞外 耐热 破坏作用广泛 举例 : 大肠杆菌 O157:H 年起出现 细胞表面脂多糖变化 高毒性, 高死亡率 常有爆发流行的报道 原核微生物与疾病 127

128 细菌外毒素 主要由革兰氏阳性细菌合成 分泌到细胞外 由蛋白质构成 种类多 作用于特定的组织 细胞 原核微生物与疾病 128

129 细菌外毒素 -- 蛋白毒素 肉毒毒素 (D 型 ) 毒性剂量 ( 毫克 ) 实验动物 细菌蛋白毒素的毒性 作用 8x10-9 小鼠 抑制神经传导, 造成松弛性瘫痪 破伤风毒素 4x10-8 小鼠 抑制神经传导, 造成痉挛性瘫痪 志贺氏菌神经毒素 2.3x10-6 兔 抑制细胞蛋白质 合成 白喉毒素 6x10-5 豚鼠 抑制细胞蛋白质 合成 原核微生物与疾病 129

第一章 图 1 1 传染病的特征 9 T h1 T h2 细胞调节机制简图 正调节 负调节 细胞因子与细菌的相互作用机制目前尚未完全明了 有实验表明 细胞因子与细菌之间 存在有互利和互抑双重效应 例如 T N Fα 和 IFNγ 可抑制放线菌的生长而 IL 6 的作用则 反之 IL 1 2 和 GM CSF 可促进某些致病性大肠杆菌生长而 IL 1ra 可抑制之 研究表 明 某些致病性大肠杆菌有与

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