微生物學教研室肖紅霞緒論

PREFACE第一頁，共50頁。教學大綱掌握內(nèi)容：微生物定義；微生物種類。免疫定義;免疫功能.熟悉內(nèi)容：醫(yī)學微生物學與醫(yī)學免疫學的研究內(nèi)容；病原微生物的概念。了解內(nèi)容：醫(yī)學微生物學與醫(yī)學免疫學的發(fā)展史。第二頁，共50頁。微生物

Microorganism一類體積微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼直接看不到的微小生物的總稱特點：廣泛分布多樣性第三頁，共50頁。

微生物具有驚人的生長繁殖速度，其中二等分裂（指數(shù)分裂）的細菌尤為突出。

研究得最透砌的微生物是Escherichiacoli，其細胞在合適的生長條件下，每分裂一次的時間是分鐘。如按20分鐘分裂一次計，則每小時分裂3次，24小時可達到4.722×1024個（4722噸），48小時可達4000個地球重。

第四頁，共50頁。微生物的分類原核細胞型微生物細菌螺旋體衣原體支原體立克次體放線菌真核細胞型微生物真菌（fungus）非細胞型微生物

病毒（virus）第五頁，共50頁。微生物與人類的關(guān)系絕大多數(shù)有益正常菌群

normalflora人和動物機體內(nèi)正常情況下存在的微生物群

少數(shù)微生物對人和動、植物是有害的病原微生物

pathogenicmicrobes

條件致病菌：在機體健康或正常情況下不致病，只在特定情況下才導(dǎo)致疾病的微生物。第六頁，共50頁。微生物與人類的關(guān)系1.微生物與糧食

糧食生產(chǎn)是全人類生存中至關(guān)重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改進作物特性（如構(gòu)建固氮植物）、促進糧食增產(chǎn)、防治糧食作物的病蟲害、防止糧食霉腐變質(zhì)以及把多余糧食轉(zhuǎn)化為糖、酒、單細胞蛋白、各種飲料和調(diào)味品等方面，都可大顯身手。

第七頁，共50頁。2．微生物與能源①把自然界蘊藏量極其豐富的纖維素轉(zhuǎn)化成乙醇；②利用產(chǎn)甲烷菌把自然界蘊藏量最豐富的可再生資源轉(zhuǎn)化成甲烷；③利用光合細菌、藍細菌或厭氧梭菌等微生物生產(chǎn)”清潔能源”--氫氣；④通過微生物發(fā)酵產(chǎn)氣或其代謝產(chǎn)物來提高石油采收率；⑤研制微生物電池使之實用化。第八頁，共50頁。3.微生物與資源

微生物能將地球上永無枯竭的纖維素等可再生資源轉(zhuǎn)化成各種化工、輕工和制藥等工業(yè)原料。

傳統(tǒng)的：乙醇、丙醇、丁醇、乙酸、甘油、乳酸、蘋果酸等；現(xiàn)代的：水楊酸、烏頭酸、丙烯酸、已二酸、丙烯酸、長鏈脂肪酸、亞麻酸油和聚羥基丁酸酯（PHB）等；

另外：微生物在金屬礦藏資源的開發(fā)和利用上也有獨特的作用。第九頁，共50頁。4.微生物與環(huán)境保護

利用微生物肥料、微生物殺蟲劑或農(nóng)用抗生素來取代會造成環(huán)境惡化的各種化學肥料或化學農(nóng)藥；

利用微生物生產(chǎn)的PHB（聚羥基丁酸酯）制造易降解的醫(yī)用塑料制品以減少環(huán)境污染；利用微生物來凈化生活污水和有毒工業(yè)污水；利用微生物技術(shù)來監(jiān)察環(huán)境的污染度，如用艾姆氏法檢測環(huán)境中的“三致”物質(zhì)；

利用EMB培養(yǎng)來檢查飲水的腸道病原菌等。第十頁，共50頁。5.微生物與人類健康

防治這類疾病的主要手段又是各種微生物產(chǎn)生的藥物：抗生素、干擾素和白細胞介素等高效藥物紛紛轉(zhuǎn)向由“工程菌”來生產(chǎn)。與人類生殖、避孕等密切相關(guān)的甾體激素類藥物此外，一大批與人類健康、長壽有關(guān)的生物制品，如疫苗、類毒素等均是微生物產(chǎn)品。

第十一頁，共50頁。對人不利的方面鼠疫1347年的一場由鼠疫桿菌(Yersiniapestis)引起的瘟疫幾乎摧毀了整個歐洲，有1/3的人(約2500萬人)死于這場災(zāi)難，在此后的80年間，這種疾病一再肆虐，實際上消滅了大約75%的歐洲人口，一些歷史學家認為這場災(zāi)難甚至改變了歐洲文化。

第十二頁，共50頁。云南趙州詩人師道南《死鼠行》1793年

東死鼠，西死鼠，人見死鼠如見虎，死鼠不幾日，人死如折堵，晝死人莫問數(shù)，日色慘淡愁云護，三人行未十步多，忽死兩人橫截路……人死滿地人煙倒，人骨漸被風吹老。田禾無人收，官租向誰考？……第十三頁，共50頁。禽流感

（AvianInfluenza）腳鱗出血

雞冠出血或發(fā)紺

頭部水腫

第十四頁，共50頁。第十五頁，共50頁。病害：丹毒和天花天花丹毒第十六頁，共50頁。病害：皮膚型炭疽第十七頁，共50頁。病害：破傷風、真菌感染、氣性壞疽破傷風氣性壞疽Fungusnail第十八頁，共50頁。醫(yī)學微生物學發(fā)展簡史經(jīng)驗時期實驗時期現(xiàn)代時期第十九頁，共50頁。顯微鏡出現(xiàn)荷蘭人呂文虎克（Leeuwenhoek）1632-1723第二十頁，共50頁。微生物與疾病關(guān)系巴斯德(1822-1895)巴氏消毒法傳染病與微生物關(guān)系（雞霍亂、炭疽病原）狂犬病疫苗、炭疽疫苗

LouisPasteur

第二十一頁，共50頁?？苹簦?843-1910）創(chuàng)立細菌染色法創(chuàng)用固體培養(yǎng)基發(fā)現(xiàn)炭疽芽胞桿菌、結(jié)核分枝桿菌和霍亂弧菌1905年諾貝爾獎RobertKoch第二十二頁，共50頁。郭霍法則（Koch’spostulate）確定某種細菌引起特定傳染性疾病的驗證標準第二十三頁，共50頁。病毒的發(fā)現(xiàn)1892年，伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)煙草花葉汁過濾后仍有傳染性。貝杰林克重復(fù)實驗WalterReed分離黃熱病毒Tobaccomosaicdisease,causedbythetobaccomosaicvirus.jpg第二十四頁，共50頁?？股氐陌l(fā)現(xiàn)AlexanderFleming(1881-1955)SirAlexanderFlemingErnstBorisChainSirHowardWalterFlorey第二十五頁，共50頁。近代史對新發(fā)現(xiàn)微生物研究WHO最近公布從20世紀70年代后發(fā)現(xiàn)40余中心病原微生物。見附表第二十六頁，共50頁。

1973年以來發(fā)現(xiàn)的主要的病原微生物病原微生物疾病輪狀病毒嬰兒腹瀉嗜肺軍團菌軍團菌病漢坦病毒腎綜合征出血熱空腸彎曲菌腸炎人類嗜T細胞病毒Ⅰ型人類T細胞淋巴瘤白血病金黃色葡萄球菌產(chǎn)毒株中毒性休克綜合征大腸埃希菌O157H7

出血性腸炎等人類嗜T細胞病毒Ⅱ型毛細胞白血病伯氏疏螺旋體萊姆病人免疫缺陷病病毒(HIV)艾滋病肺炎衣原體肺炎衣原體病病原微生物疾病幽門螺桿菌(H.pylori)幽門螺桿菌病日本斑點熱立克次體東方斑點熱阮粒(prion)瘋牛病、克-雅病人皰疹病毒-6型(HHV-6)幼兒急診戊型肝炎病毒(HEV)戊型肝炎丙型肝炎病毒(HCV)丙型肝炎人類埃立克體人類埃立克體病Guanarito病毒委內(nèi)瑞拉出血熱O139霍亂弧菌霍亂巴爾通氏體貓抓?。簵U菌性血管瘤Sinnomber病毒成人呼吸窘迫綜合征Sabia病毒(Sabiavirus)巴西出血熱小病毒B19(Parvovirus)慢性溶血性貧血GBV-C/G(GBV-C/HGV)庚型肝炎病毒埃博拉病毒(Ebolavirus)埃博拉出血熱新型冠狀病毒傳熱性非典型性肺炎第二十七頁，共50頁。人類免疫缺陷病毒HIV引起AIDS，1981年首報告，1983年分離到病毒性傳播、輸血傳播、垂直傳播第二十八頁，共50頁。肝炎病毒進展1947年，甲型肝炎和血清型肝炎的概念1970年，Dane顆粒（HBV）1973年，HAV顆粒（HAV）1978年，NANBV1989年，HCV、HEV1990-1994年，nonA-E1995年，HGV1997年，TTV第二十九頁，共50頁。朊粒(prion)比病毒更小庫魯病，克雅病瘋牛病，羊瘙癢病1997年，Prusiner獲諾貝爾獎羊瘙癢病PrPC與PrPSC分子的三維結(jié)構(gòu)第三十頁，共50頁。我國發(fā)展簡史學者黃禎祥首創(chuàng)體外細胞培養(yǎng)病毒的技術(shù)。湯飛凡教授在世界上首次分離出沙眼衣原體。第三十一頁，共50頁。任務(wù)與展望任務(wù)重新現(xiàn)與再現(xiàn)傳染病病原體不斷研究研制有效的疫苗診斷方法開發(fā)抗感染藥物：化學藥物和抗生素展望第三十二頁，共50頁。免疫的定義:是機體識別和排除抗原性異物以維持自身生理平衡的功能。免疫的功能：免疫防御正常:清除病原體、抗感染

異常：超敏反應(yīng)、反復(fù)感染或免疫缺陷免疫穩(wěn)定正常：清除變性、損傷及衰老細胞

異常：自身免疫性疾病免疫監(jiān)視正常：清除突變細胞，抗腫瘤

異常：腫瘤發(fā)生正常情況下對機體有利、一定條件下對機體有害。免疫學第三十三頁，共50頁。免疫防御↑↑過敏反應(yīng)舉例（紅斑狼瘡；指關(guān)節(jié)類風濕）第三十四頁，共50頁。免疫防御↓↓免疫缺陷舉例鵝口瘡

口角炎

第三十五頁，共50頁。艾滋病病毒（humanimmunodeficiencyvirus，HIV）卡波西肉瘤，AIDS的皮膚表現(xiàn)卡波西肉瘤（放大）免疫防御↓↓免疫缺陷舉例HIV致AIDS第三十六頁，共50頁。免疫穩(wěn)定異常(紊亂):自身免疫疾病舉例類風濕關(guān)節(jié)炎（RA

）

患者手指關(guān)節(jié)實質(zhì)性損傷第三十七頁，共50頁。38

經(jīng)驗免疫學時期科學免疫學時期現(xiàn)代免疫學時期醫(yī)學免疫學的發(fā)展與現(xiàn)狀第三十八頁，共50頁。醫(yī)學免疫學的發(fā)展與現(xiàn)狀1798年英國:琴納創(chuàng)制出牛痘疫苗。1880年法國:巴斯德制備炭疽疫苗、狂犬疫苗。1890年德國醫(yī)生E.vonBehring和日本學者北里（S.Kitasato）研制了白喉抗毒素1883年，俄國動物學家E.Metchnikoff發(fā)現(xiàn)了白細胞的吞噬作用19世紀:揭示抗感染免疫的本質(zhì)（體液免疫和細胞免疫）第三十九頁，共50頁。經(jīng)驗免疫學時期

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天花痂粉吹入鼻孔預(yù)防天花第四十頁，共50頁。1688年俄國首先派醫(yī)生來北平學習種痘及檢痘法18世紀人痘接種術(shù)由俄國傳至土耳其

傳播到日本、朝鮮、俄國、土耳其等國瑪麗·蒙塔古夫人（1689-1762）將此方法傳到英國歐洲各國和印度也試行接種人痘1744年李仁山將種痘法傳授給日本第四十一頁，共50頁。琴納給一男孩種牛痘（1796年第一次）

1796年，英國鄉(xiāng)村醫(yī)生琴納(EdwardJenner)創(chuàng)造了接種牛痘預(yù)防天花，

第四十二頁，共50頁。第四十三頁，共50頁。44

二、科學免疫學時期1、病原菌的發(fā)現(xiàn)和疫苗使用的推廣

1880年代，巴斯德研制減毒疫苗,預(yù)防雞霍亂,炭疽桿菌,狂犬病等疾病。（人工主動免疫方法）第四十四頁，共50頁。

抗體是免疫球蛋白

20世紀30年代，通過電泳證明，抗體是γ-球蛋白抗體是四肽鏈結(jié)構(gòu)

1959年，Porter和Edelman對抗體結(jié)構(gòu)進行研究證明

免疫耐受的發(fā)現(xiàn)1945年，Owen觀察到異卵雙生天然耐受

Burnet學說及其對免疫學發(fā)展的推動作用

克隆選擇學說第四十五頁，共50頁。46

克隆選擇學說的要點：（1）體內(nèi)存在多種針對各種抗原的免疫細胞克隆，其表面有識別抗原的受體(一個克隆針對一種抗原)（2）抗原進入機體內(nèi)選擇相應(yīng)細胞克隆，使其活化，增殖，分化成抗體產(chǎn)生細胞或免疫效應(yīng)細胞（3）胚胎期某一免疫細胞克隆接觸相應(yīng)的抗原,如自身成分，則被排除或處于抑制狀態(tài)，稱為禁忌克隆,不能對自身抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答而形成自生身耐受（4）某些情況下，禁忌細胞株可以活化，對自身抗原發(fā)生免疫應(yīng)答而形成自身免疫或自身免疫性疾病。

第四十六頁，共50頁。47

三、

現(xiàn)代免疫學時期抗原識別受體多樣性的產(chǎn)生

1978年Tonegawa應(yīng)用基因重排技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了免疫球蛋白編碼基因的重排。是B細胞抗原識別受體多樣性的原因信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的發(fā)現(xiàn)細胞程序性死亡途徑的發(fā)現(xiàn)