病原生物與人類

病原生物與人類

Pathogen

and

Human

導(dǎo)論:

病原生物與我們共存

一、病原生物對人的挑戰(zhàn)生…老…病…死自然規(guī)律大多數(shù)人會想到生病

致病因素

中醫(yī)理論天人相應(yīng)陰陽互根七情六淫致病七情（內(nèi)因）喜怒憂思悲恐驚六淫（外因）風寒暑濕燥火內(nèi)因是根本，外因是條件，外因通過內(nèi)因起作用。

致病因素

現(xiàn)代病理學(xué)

外因（環(huán)境）物理：機械性（重力擠壓），溫、光、電、聲、輻射化學(xué)：酸、堿、藥物、O2、大氣、毒品生物：病原體內(nèi)因生長發(fā)育營養(yǎng)代謝遺傳免疫

二、

微生物發(fā)現(xiàn)史

HistoryofMicrobiology（一）地球上出現(xiàn)生命的時限AncestorsofbacteriawerethefirstlifeonEarth

1.生命發(fā)生到細胞30億年前地球上開始微生物發(fā)生進化出現(xiàn)復(fù)雜生命單細胞微生物發(fā)生在海洋中CO2+甲烷在空氣中含量極高，尚無O2

O2

對所有生物有毒微生物從光合作用獲得能量，分解H2O分子而釋出O26億年前大氣中有了足夠的O2支持多細胞生物2.古代對病原生物的認識中國《瘟疫論》：疫厲（厲氣），16世紀李時珍《本草綱目》疥見于殷墟甲骨文（前14–前11世紀）虱、蚤、螕（蜱）、恙、（蟲穴）蚊、蠓、虻、蚋蛔、蟯寸白齇(齄渣)瘧傷寒蠱西方1600B.C.埃及紙莎草記載用石榴樹皮浸液驅(qū)“牛肉絳蟲”1379JehandeBrie發(fā)現(xiàn)羊肝片吸蟲3.顯微鏡發(fā)明前微生物的應(yīng)用發(fā)面暴曬鴉膽子煙熏（焚香）種痘釀酒冷藏檳榔火燎制醋煮沸苦楝焚燒鹽漬驅(qū)邪草藥（菖蒲、雄黃）腌制深埋蜜漬去濕防腐

人類與病原生物

的斗爭史

顯微鏡發(fā)明列文虎克發(fā)明第一臺顯微鏡1673-1723,AntonivanLeeuwenhoek(Dutch)describedlivemicroorganismsthatheobservedinteethscrapings,rainwater,andpeppercorninfusions.

觀察到齒垢、雨水、干胡椒浸液內(nèi)都有微生物制作419臺，放大266倍發(fā)表論文四百余篇

1861:LouisPasteurdemonstratedthatmicro-

organismsarepresentintheair.微生物在空氣中Nextexperiment,Pasteur’sS-shapedflaskkeptmicrobesoutbutletairin.（Theseexperimentsformthebasisofaseptictechnique.）滅菌的起源

Pasteur發(fā)明加熱滅菌–

消毒Pasteurdemonstratedthatthesespoilagebacteriacouldbekilledbyheatthatwasnothotenoughtoevaporatethealcoholinwine.Thisapplicationofahighheatforashorttimeiscalledpasteurization.TheGoldenAgeofMicrobiology 1857-1914

BeginningwithPasteur’swork,discoveriesincludedtherelationshipbetweenmicrobesanddisease,immunity,andantimicrobialdrugs

發(fā)現(xiàn)：發(fā)酵關(guān)鍵是微生物，將糖轉(zhuǎn)化為酒精，成為酒(wine)。食物腐敗與微生物生長有關(guān)。細菌將酒精腐敗成醋酸，就成了醋(vineigar)。病原生物可引起動物患病。疾病病原學(xué)說

TheGermTheoryofDisease

1835AgostinoBassi：蠶病由真菌引起1840sIgnazSemmelwise:

洗手預(yù)防產(chǎn)褥熱1860sJosephLister：化學(xué)消毒劑預(yù)防外科術(shù)后傷口感染1865Pasteur：蠶病由原蟲引起1876:RobertKoch：炭疽由細菌引起，實驗證明特定疾病由特定微生物引起

化學(xué)治療Chemotherapy廣義化療–天然動植物和礦物合成化合物抗生素中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)數(shù)千年–本草綱目奎寧–金雞納樹皮提取物治療瘧疾青蒿素–現(xiàn)代抗瘧新藥板藍根–抗病毒性感冒1910PaulEhrlich：開發(fā)合成有機砷sarvasan治療梅毒1930s合成磺胺成功第一種抗生素

青霉素的發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)1928AlexanderFleming：最早發(fā)現(xiàn)觀察到青霉菌Penicillium

能產(chǎn)生青霉素penicillin殺死金黃色葡萄球菌S.aureus.

1940s:青霉素Penicillin

通過臨床試驗并大規(guī)模生產(chǎn)第一種疫苗–

牛痘16世紀中國已用“人苗”預(yù)防天花1796EdwardJenner：從一擠牛奶女不患牛痘得到啟發(fā)，將牛痘病毒給人以預(yù)防天花“疫苗接種”vaccination詞源vaccine（疫苗）來自vacca“?！鳖A(yù)防接種得到保護稱免疫immunity（詞義“豁免軍疫”）

人體病原生物類型動物性–

寄生蟲昆蟲；昆蟲螨、蜱蠕蟲：扁蟲–吸蟲、絳蟲線蟲原蟲植物性–

微生物螺旋體放線菌真菌（霉）支原體細菌立克次體病毒Viruses

Retroviruses,inclHIV-1,thecauseofAIDS

Influenza

anassortmentofothers

Bacteria,theagentsoftetanus,botulism,andanthrax

typhoid,cholera,andplague

staphylococcalandstreptococcalinfections

gonorrhea

tuberculosis,leprosy,anddiphtheria

syphilisandLymedisease

typhusfeverandRockyMountainspottedfever

Protists

Plasmodium(agentsofmalaria)Trypanosomes

Invertebrates

Tapeworms

Bloodflukes

微生物SomeimportantpathogensManymicrobescausediseaseinhumans.Depictedhereareseveralpathogensthatcauseimportantillnesses.A,Influenzavirus;B,WestNileVirus;C,Staphylococcusaureus;D,Streptococcuspneumoniae.Someexamplesofthetypesofmicrobes

Manydifferentorganismsfallunderthedefinitionofmicroorganisms.Shownhereare:A,thebacteriumEscherichiacoli;B,aphotosyntheticcyanobacterium;C,afungus;D,Ebolavirus;E,theprotozoanmalariaparasite.(Sources:B,MikeClayton;C-E,CDC).Notethatthescaleoneachofthesepicturesisdifferent

廣州管圓線蟲

成蟲幼蟲（患者眼感染）6inchunilocularhydatidcystthatkilleda7year-old-girlinColorado，USADermatophagoidespteronyssinusandDermatophagoidesfarinae

病原生物共性寄生性致病性抗原性傳播性變異性

寄生性共生symbiosis片利共生commensalism互利共生mutualism拮抗共生—寄生parasitism寄生物(蟲)parasite條件致病菌(機會致病菌)機會致病寄生蟲opportunisticparasite宿（寄）主host終（末）宿主definitivehost,finalhost中間宿主intermediatehost，第一第二轉(zhuǎn)續(xù)宿主successionhost儲存宿主reservoirhost,保蟲宿主動物宿主animalhost-人獸共患病Zoonosis

致病性Pathogenesis機械性生化性生物性致病力pathogenicity病原體大小感染和繁殖數(shù)量多少寄生臟器部位是否要害組織損傷程度代謝物毒力強弱抗原性Antigenicity免疫Immunity機體對異物或抗原識別、排斥或清除的保護性生理功能抗原antigen刺激機體產(chǎn)生免疫物質(zhì)（抗體）并發(fā)生免疫反應(yīng)的物質(zhì)抗體antibody機體因抗原刺激而產(chǎn)生與抗原結(jié)合的物質(zhì)病原或其產(chǎn)物具有抗原性傳播性

Transmissibility傳染感染侵染傳播條件傳染源病原攜帶者Carrier

（患者、隱性感染者、帶病毒者、帶菌者、帶蟲者）傳播途徑皮膚接觸消化道呼吸道蟲媒vector,insectvector,arthropodvector,mitevector易感者缺乏免疫力者

病原生物出入人體的途徑

接觸(contamination)

水源食源(經(jīng)口peros)

氣傳飛沫(吸入inhalation)

蟲媒(byvector–bloodsucking)↓

形成傳播格局和措施傳播格局散發(fā)流行地方流行疫區(qū)自然疫源地（疫區(qū)）爆發(fā)流行大流行控制措施消滅傳染源切斷傳播途徑保護易感者變異性生物普遍規(guī)律：遺傳與變異環(huán)境相對穩(wěn)定遺傳形狀相對穩(wěn)定–種族延續(xù)環(huán)境發(fā)生改變影響遺傳因子，發(fā)生形狀改變小生物體積小表面積大，繁殖快，換代快，變異性大個體幼小期適應(yīng)性強，易生變異；成體性狀穩(wěn)定保守，適應(yīng)性差

淋病奈瑟菌Neisseriagonorrhoeae

性接觸傳播，感染泌尿生殖道粘膜

表被上的菌毛為抗原表位，能誘導(dǎo)宿主免疫應(yīng)答，產(chǎn)生抗體免疫球蛋白IgA,兩者結(jié)合，菌毛被消除

但又能產(chǎn)生新的且不能為抗體所識別的表位，免疫應(yīng)答作用無效，等新的能識別的特異性抗體產(chǎn)生而發(fā)生作用

以后抗原性再變，特異抗體再跟隨變換

布氏錐蟲Trypanosomabrucei在血液中數(shù)量變化TheEvolutionofSymbiosis

共生關(guān)系的演化寄生關(guān)系可能演化為互利關(guān)系病原體減低對宿主損害

1966Joen:培養(yǎng)的阿米巴（變形蟲）感染了細菌，每蟲體中60,00to150,000個，引起蟲數(shù)生長緩慢，繁殖率下降，生命變脆弱。5年后蟲子還存活，細菌仍然感染著，但其有害影響已經(jīng)消失。

人體大腸中某些種類細菌供應(yīng)Vk,片利轉(zhuǎn)為互利共生生存條件發(fā)生變化，出現(xiàn)共生關(guān)系變?yōu)榧纳?，共生無害真菌、細菌、原蟲，轉(zhuǎn)為機會感染（寄生）

opportunisticinfections—thatisbecomeparasitic—inimmunodeficientpeople,e.g.,thosewithAIDS

病原生物感染與免疫感染

是一定條件下機體與病原體相互拮抗的過程病原體損害人體的器官、組織或細胞機體在病原生物刺激下發(fā)生防御、排斥或殺滅它，破壞或排泄其毒性產(chǎn)物的應(yīng)答雙方反應(yīng)的強弱或增減，影響整個感染過程的發(fā)生、發(fā)展和結(jié)局社會因素和自然因素有時可左右其結(jié)局病原體的致病作用機械損傷奪取營養(yǎng)代謝毒物引發(fā)過敏（變態(tài)反應(yīng)）

抗感染性免疫非特異性免疫機體長期進化中不斷與病原生物拮抗中逐步形成可遺傳后代，人人都具備不針對某種病原體結(jié)構(gòu)或功能性皮膚粘膜屏障血腦屏障吞噬細胞血清體液中抗病原體成分

特異性免疫特異病原體的抗原物質(zhì)激活機體免疫系統(tǒng)器官組織:骨髓胸腺淋巴結(jié)脾細胞：骨髓干細胞淋巴細胞巨噬細胞漿細胞細胞免疫淋巴(T)細胞直接殺傷靶細胞，或釋放淋巴因子激活吞噬細胞殺傷功能體液免疫淋巴(B)細胞產(chǎn)生抗體（免疫球蛋白immunoglobulin,Ig），與抗原結(jié)合而中和致病作用細胞免疫與抗體免疫協(xié)同作用于與病原體及其產(chǎn)物

機體與病原體拮抗的結(jié)局病原體消滅組織修復(fù)病原體強盛器官組織嚴重受損宿主死亡病原體減弱帶菌（蟲）免疫片利共生互利共生引起過敏或自體免疫性疾病20世紀病原生物學(xué)重大進展20世紀上半葉中國人平均壽命30歲當前上海平均壽命已>80病原生物嚴重影響人口增長近數(shù)十年傳染病控制，發(fā)病率大幅度下降天花白喉沙螨熱（恙蟲?。┖跓岵∈笠呗檎钚杉t熱血吸蟲病傷寒菌痢回歸熱鉤蟲病結(jié)核斑疹熱瘧疾梅毒戰(zhàn)壕熱阿米巴病

學(xué)科大發(fā)展微生物microbe—微生物學(xué)Microbiology寄生物(蟲)parasite—寄生蟲學(xué)Parasitology病毒virus—病毒學(xué)Virology細菌bacteria—細菌學(xué)Bacteriology原生動物protozoa—原蟲學(xué)Protozoology蠕蟲helminthes—蠕蟲學(xué)Helminthology昆蟲insects—昆蟲學(xué)Entomology（節(jié)肢動物arthropods—Arthropodology)

微生物寄生蟲技術(shù)大發(fā)展學(xué)科交叉病原體種類擴大感染免疫深入了解抗體補體免疫球蛋白細胞因子、趨化因子化學(xué)治療抗生素防治措施基因工程

新世紀新問題新挑戰(zhàn)不少傳染病遠未解決，或缺少良方AIDS、流感、禽流感、SARS、肺炎、出血熱、肝炎瘧疾、弓形蟲病、肺孢子蟲病、包蟲病、血吸蟲病包蟲病食源性感染肝吸蟲肺吸蟲廣州管圓線蟲水源性感染蟲媒性疾病登革（出血）熱錐蟲?。ɑ杷。┖用ぐY（盤尾絲蟲?。┳匀灰咴葱约膊∪双F共患病流行性出血熱弓形蟲病

肉眼可見的碩大“菌類”TherelativesizeofmicrobesThoughmicrobesaresmall,theyneverthelessspanalargerangeofsizesfromthesmallestbacterialcellsat~0.15μmtogiantbacterialargerthan700μm.Thevirusesdepictedatthefarleftofthescaleareevensmaller.

噬菌體Q-b