微生物和微生物學(xué)檢驗

1、微生物和微生物學(xué)檢驗 郭剛 臨床微生物及免疫學(xué)教研室 緒論 一、微生物（microorganisms）：概念：一群肉眼看不見的微小生物，包括：細(xì)菌、螺旋體、立克次體、衣原體、支原體、放線菌（原核）、病毒（非細(xì)胞）、真菌（真核）。原核與真核細(xì)胞的區(qū)別：細(xì)胞核的區(qū)別最新生物進(jìn)化分類法： 古細(xì)菌古細(xì)菌： (Archaeobacteria) 嵌合進(jìn)化或共生進(jìn)化 真細(xì)菌： 真核生物：微生物與人類的關(guān)系：（1）大多數(shù)不致病，甚至是對人、動、植物有益和必需的，如：固氮菌；釀酒、制醋、抗生素、腸道正常菌群。（2）病原微生物 : pathogenic microorganisms二、微生物學(xué)(microbiol

2、ogy)：微生物的進(jìn)化分類、生命活動規(guī)律及與動植物、人類、自然相互關(guān)系。按研究對象分：細(xì)菌、病毒、真菌學(xué)按應(yīng)用領(lǐng)域分：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)按研究方向分：基礎(chǔ)微生物、分子微生物學(xué)、 微生態(tài)學(xué) 等 醫(yī)學(xué)微生物學(xué)(medical microbiology)：與醫(yī)學(xué)有關(guān)病原微生物的生物性狀、致病機理、免疫性及有關(guān)技術(shù)和理論的應(yīng)用。臨床微生物學(xué)(clinical microbiology)：測重研究感染性疾病診斷方法，提供診斷依據(jù)和指導(dǎo)用藥。三、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)發(fā)展簡史2實驗微生物學(xué)時期（17世紀(jì)始）： 顯微鏡培養(yǎng)基n（） 微生物的發(fā)現(xiàn)：列文虎克、巴斯德（發(fā)現(xiàn)微生物的作用，創(chuàng)立巴氏消毒法）、李斯特、郭霍氏

3、（固體培養(yǎng)、染色技術(shù)） 郭霍氏法則：、。逐漸被淘汰。 新的病原確定方法：核酸確定法核酸確定法 n（） 免疫學(xué)的興起、分離：w牛痘、巴斯德（霍亂、炭疽、狂犬疫苗）、白喉抗毒素動物血清治愈白喉。n（） 抗生素的發(fā)現(xiàn)：w目前遇到的問題：濫用導(dǎo)致耐藥性增高 3 現(xiàn)代微生物學(xué)時期：近二、三十年n（1）新病原微生物的發(fā)現(xiàn)wa傳統(tǒng)病原卷土重來；wb新型病原。n（2）致病機理的深入研究wa采用新技術(shù)；wb. 各種致病因素的分子機理及調(diào)控。n（3）診斷技術(shù)的發(fā)展：w三大標(biāo)記技術(shù)w各種分子生物學(xué)技術(shù)：核酸雜交，PCR，微量化，自動化。n（4）各種新型疫苗的研制w傳統(tǒng)疫苗、亞單位疫苗、基因工程疫苗、DNA疫苗。n（

4、5）免疫學(xué)獨立w遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越感染免疫的范疇。思考：思考：（）預(yù)測微生物學(xué)發(fā)展下一階段；（）目前科學(xué)界研究熱點？4基因組微生物學(xué)n（）微生物在基因組前時代在生物學(xué)研究中的地位； n（）結(jié)構(gòu)簡單，可做為模型，模式生物模式生物；n（）在基因組時代，作為急先鋒；n（）微生物基因組的研究成功，必然極大地改變微生物學(xué)科現(xiàn)狀。因此，微生物學(xué)研究正面臨前所未有地機遇和挑戰(zhàn)。從上看出，醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展，也是各種技術(shù)方法的發(fā)展，也是臨床微生物學(xué)的發(fā)展歷史。 四、 臨床微生物學(xué)的任務(wù)研究感染性疾病的病原體特征： 傳統(tǒng)的病原微生物 條件致病菌提供快速、準(zhǔn)確的病原學(xué)診斷；指導(dǎo)合理使用抗生素；目前檢驗科的主要任務(wù)。對醫(yī)院感

5、染進(jìn)行監(jiān)控。五、臨微學(xué)習(xí)方法：重要性：與畢業(yè)后工作緊密相關(guān)。（）平時注意預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)；（）對內(nèi)容上，緊緊圍繞診斷，診斷又是由各種典型特性建立的方法來進(jìn)行的 抓特性、去共性抓特性、去共性（）注意新動向。 第一篇微生物學(xué) 細(xì)菌學(xué)總論一、細(xì)菌(bacterium)的形態(tài)與結(jié)構(gòu)（一）形態(tài)：個體微小、形態(tài)各異n球菌（coccus）n桿菌 (Bacillus) n弧菌與彎曲菌n螺旋菌及螺旋體n不規(guī)則形。（二）結(jié)構(gòu)： 基本結(jié)構(gòu)：包括胞壁、胞膜、胞漿及核質(zhì)w細(xì)胞壁細(xì)胞壁： 主要成分肽聚糖肽聚糖。 乙酰胞壁酸 聚糖骨架 .4糖苷鍵 乙酰葡糖胺 四肽側(cè)鏈 五肽橋（苷氨酸）菌肽聚糖厚、層數(shù)多、立體狀堅固。 圖 金黃色

6、葡萄球糖細(xì)胞細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)圖 大腸桿菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu) 膜磷壁酸菌細(xì)胞壁 壁磷壁酸 特殊結(jié)構(gòu) 表面蛋白：SPA、M蛋白菌細(xì)胞壁 磷脂特殊結(jié)構(gòu) 脂蛋白 類脂：毒性部分(外膜) 脂多糖（LPS，內(nèi)毒素）： 核心多糖：屬和組特異 特異多糖：種和型特異和菌細(xì)胞壁差異：特特 征征革蘭氏陽性菌革蘭氏陽性菌 革蘭氏陰性菌革蘭氏陰性菌 強度較堅韌較疏松 厚度厚，2080nm薄，510nm 肽聚糖層數(shù)多，可達(dá)50層少，13層 肽聚糖含量多，可占胞壁干重5080%少，占胞壁干重1020%磷壁酸 +-外膜 - + 結(jié)構(gòu)三維空間（立體結(jié)構(gòu)）二維空間（平面結(jié)構(gòu)）型細(xì)菌：細(xì)胞壁缺陷型細(xì)菌。 高滲培養(yǎng)基中：油煎蛋樣菌

7、落。 在臨床上注意型帶來的漏診。2. 特殊結(jié)構(gòu)n莢膜(capsule)：（）保護(hù)作用；（）致病作用：侵襲力；（）免疫原性；（）鑒別與分型。 n鞭毛(flagellum)：運動器官，抗原。n菌毛(Pilus)：（）普通菌毛：粘附素；（）性菌毛：根，長而粗，菌轉(zhuǎn)移質(zhì)粒，耐藥及毒力質(zhì)粒。 n芽胞(Spore)：不利環(huán)境中的一種抵抗形式，是休眠體而非繁殖體。二、細(xì)菌的繁殖與新陳代謝：掌握幾個概念：n自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌；n需氧菌、專性厭氧菌、兼性厭氧菌、微需氧菌。專性厭氧菌有氧不生長，原因有二：厭氧菌缺乏細(xì)胞色素與細(xì)胞色素氧化酶，因此不能氧化那些氧化還原電勢較高的氧化型物質(zhì)。厭氧菌缺乏過氧化氫酶、過氧化物酶

8、和超氧化物歧化酶,不能清除有氧環(huán)境下所產(chǎn)生的超氧離子（O2-）和過氧化氫（H2O2），因而難以存活。n 群體細(xì)菌的生長繁殖曲線：w遲緩期、對數(shù)期、穩(wěn)定期、衰退期四、消毒與滅菌掌握幾個概念： 消毒（Disinfection）：殺滅病原微生物的方法。 滅菌（Sterilization）：殺滅物體上所有的微生物（包括病原體和非病原體的繁殖體和芽胞）的方法。 無菌（Asepsis）：物體上或容器內(nèi)無活菌存在的意思。 防腐（Antisepsis）：防止或抑制微生物生長繁殖的方法。 五、微生物的遺傳變異（一）遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)n 染色體n 質(zhì)粒質(zhì)粒（plasmid）：細(xì)菌存在于染色體外的少部分（約12%）

9、DNA，可決定細(xì)菌的一些生物學(xué)特性。n 轉(zhuǎn)位因子：插入順序、轉(zhuǎn)座子 、轉(zhuǎn)座噬菌體 質(zhì)粒的生物學(xué)性質(zhì)：1質(zhì)粒并非細(xì)菌生存所必不可少的遺傳物質(zhì)。 2質(zhì)粒的傳遞（轉(zhuǎn)移）是細(xì)菌遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移的一個重要方式。 3質(zhì)?？勺孕惺セ蚪?jīng)人工處理而消失。 4質(zhì)?？梢元毩?fù)制。 5可有幾種質(zhì)粒同時共存在于一個細(xì)菌內(nèi)。（二）細(xì)菌的變異現(xiàn)象n 形態(tài)與結(jié)構(gòu)變異n 培養(yǎng)特性變異n 毒力變異n 耐藥性變異（三）細(xì)菌變異的機制n 突 變n 基因的轉(zhuǎn)移和重組w轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化（transformation）是受體菌直接攝取供體菌游離的DNA片段，通過與染色體重組，獲得了供體菌的部分遺傳特性。w轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)導(dǎo)(transduction)是噬菌體

10、為媒介，把供細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，導(dǎo)致后者基因改變的過程。w接合接合(conjugation)是兩個通過直接接觸，在暫時的溝通中進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移的過程。(四)遺傳變異研究的實際意義n在細(xì)菌分類上的應(yīng)用n在診斷中的應(yīng)用n在預(yù)防中的應(yīng)用n在治療中的應(yīng)用n檢查致癌物質(zhì)的作用n在遺傳工程方面的應(yīng)用六、微生物的致病性與感染（一）微生物與宿主的關(guān)系 常居菌 正常菌群正常菌群 過路菌 （）抵抗力下降； （）長期化療、放 療、 條件致病菌條件致病菌： 免疫抑制劑患者； （）外傷； （）菌群失調(diào)菌群失調(diào)：菌群失調(diào)癥。正常菌群的生理意義：n（）生物拮抗；n（）促進(jìn)機體免疫；n（）與衰老有關(guān)：雙歧桿菌；n（）合成維

11、生素和細(xì)菌素。（二）細(xì)菌的致病物質(zhì)及作用：n細(xì)菌的表面成分：參與粘附、定植和侵入；n毒素及毒性蛋白和酶：w外毒素：w內(nèi)毒素： 細(xì)菌外毒素舉例 細(xì)菌種類細(xì)菌種類 革蘭氏染色革蘭氏染色 引起疾病引起疾病 毒素名稱毒素名稱 毒素作用方式毒素作用方式 白喉桿菌 + 白喉 白喉毒素壞死性 霍亂弧菌 - 霍亂 腸毒素引起小腸過度分泌液體 鼠疫桿菌 - 鼠疫 鼠疫毒素可能壞死性 破傷風(fēng)桿菌 + 破傷風(fēng)破傷風(fēng)溶血毒素 溶血性心臟毒素 破傷風(fēng)痙攣毒素引起骨骼肌痙攣 產(chǎn)生莢膜桿菌 + 氣性壞疽 -毒素溶血性卵磷脂酶，壞死性 -毒素溶血性心臟毒素 -毒素溶蛋白性 外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別區(qū)別要點區(qū)別要點 外毒素外毒素 內(nèi)毒素內(nèi)毒素存在部位 由活的細(xì)菌釋放至細(xì)菌體外為細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)成份，菌體崩解后釋出細(xì)菌種類 以革蘭氏陽性菌多見革蘭氏陰性菌多見化學(xué)組成 蛋白質(zhì)（分子量27，000900，000）磷脂一多糖一蛋白質(zhì)復(fù)合物（毒性主要為類脂A）穩(wěn)定性不穩(wěn)定，60以上能迅速破壞耐熱，60耐受數(shù)小時毒性作用 強，微量對實驗動物有致死作用（以ug計量）。各種外毒素有選擇作用，引起特殊病變，不引起宿主發(fā)熱反應(yīng)。抑制蛋白質(zhì)合成，有細(xì)胞毒性、神經(jīng)毒性、紊亂水鹽代謝等稍弱，對實驗動物致死作用的