一、教材及参考书:
教材:《医学微生物学》,戚中田主编,科学出版社.2003第一版、第二版
参考书:
- Jawetz,Melnick,&adelbergs.《Medical Microbiology》(英文版),人民卫生出版社,2002.
- Kathleen Talaro,Arthur.《Foundtions in Microbiology》,USA, Times Mirror Company
2002
- David Greenwood, Richard Slack John Peutherer. 《Medical Microbiology》(英文版),科学出版社,2002
4.闻玉梅主编,《现代医学微生物学》, 人民卫生出版社,1998
二、授课方式:
课堂讲授采用多媒体化教学,配合投影片等。
三、授课内容
第一章 概论
第一节微生物(microorganism)
一、定义、特点、分类
特点: 形体微小,结构简单,种类繁多, 分布广泛,繁殖迅速,易于变异。
分类:主要分为三大类八种微生物:
- 非细胞型微生物 :
无典型的细胞结构,含一种类型的遗传物质,专性细胞内寄生。例:病毒。
- 原核细胞型:
有细胞结构,但细胞器不完善,仅有原始核质,含有两种类型的遗传物质。例:细菌、放线菌、螺旋体、支原体、衣原体、立克次氏体。
- 真核细胞型:
有完整的细胞器,细胞核分化程度高。例:真菌。
二、微生物与人类的关系
(一)、有利方面
- 参与物质循环
- 生产:(1)工业上:食品、皮革、纺织、化工等;(2)农业上:制造菌肥、植物生长素、灭虫等;(3)医药工业:抗生素的生产;生物制品的制备;正常菌群;基因工程。
(二)不利方面
条件致病菌:致病菌:
三、微生物学发展过程
(一)微生物学的经验时期
(二)实验微生物学时期
特点:人们将微生物与生产、生活密切联系起来,发现了许多病的病原体,找到了医治和预防方法,并能利用它。
此阶段作出贡献的科学家有:列文虎克(荷兰)、巴斯德(法国)、李斯特(英国)、郭霍(德国)、伊万诺夫斯基(俄国)等。
(三)现代微生物学时期
(四)医学微生物学的学习任务与方法
思考题:
- 什么是微生物?微生物有哪些特点?
- 微生物分为哪三大类?各类微生物的特点如何?
- 郭霍氏法则对现代微生物学有何指导意义?
第一编 细菌学
第二章 细菌的形态与结构
第一节 细菌的形态与大小
一.细菌的大小:以um 作为测量单位。
二.细菌的形态:球、杆、螺(弧菌、螺菌)。
三.细菌的排列: 球菌:双、链、四联、八叠、葡萄样。
杆菌和螺菌:多分散排列,偶呈链状。
第二节 细菌的结构
一.细菌的基本结构:包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。
(一)细胞壁(cell wall):
1.G+菌:含有丰富的肽聚糖、大量的磷壁酸。
(1)肽聚糖:由聚糖骨架(N-乙酰葡糖胺及N-乙酰胞壁酸经 -1、4糖苷键交替连接构成)、四肽侧链、五肽桥组成,形成牢固的三维空间构型。
(2)磷壁酸:核糖醇及甘油醇残基连接而成的多聚物。分为:壁磷壁酸;膜磷壁酸(LTA)。功能:G+菌的主要抗原所在;有的具有粘附功能。
2.G-菌:含有少量的肽聚糖、很厚的外膜。
(1)肽聚糖:量少,缺乏五肽桥,形成疏松的二维平面结构。
(2)外膜:由脂蛋白、脂质双层、脂多糖(脂类A、核心多糖、特异性多糖)构成。脂类A是内毒素的毒性成分所在。
3.G+菌及G-菌细胞壁的比较:
- 细胞壁的功能: 维持细菌固有的外形;保护细菌抗低渗;与细菌的抗原性有关;参与细胞内外物质交换。
5.L型细菌:
定义:
特点:呈高度的多形性;多染为革兰氏阴性;高渗、低琼脂、含血清的平板培养;2-7天后形成荷包蛋样细小菌落;仍有一定的致病力。
(二)细胞膜(cell membrane):
- 结构:液态脂质双层内镶嵌多种蛋白质,但不含胆固醇。
- 功能:物质交换,生物合成,呼吸及分泌作用。
3、 中介体:胞膜内折形成的囊管状物,多见于G+菌,EM下可见。分为:横膈中介体、侧中介体。功能:能量代谢;细菌的分裂。
(三)细胞质(cytoplasm)
- 核蛋白体(ribosome):
- 质粒(plasmid):
定义:
特点:具有自我复制的能力; 控制部分特定的遗传信息(F、R、Col质粒等);非细菌生命活动所必须,可自行丢失或消除;具有转移性、相容性和不相容性。
- 胞浆颗粒:多为营养储存物,其中的异染颗粒有鉴别意义。
(四)核质(nuclear material)
裸露的双股DNA。细菌遗传变异的物质基础。
二、细菌的特殊结构: 包括荚膜、芽胞、鞭毛、菌毛
(一)荚膜(capsule)
- 定义:
- 形成条件:机体内或营养丰富的培养基上。
- 结构:多糖或多肽。
- 功能:(1)保护菌体:抗干燥、抗吞噬、抗体液因子的杀菌;(2)与致病性有关;(3)与抗原性有关
- 观察法:荚膜染色或墨汁负性染色。
(二)芽胞(spore):
- 定义:
2形成条件:营养缺乏。
- 特点:保存了细菌的全部生命活性,是细菌的休眠状态;条件适宜,芽胞可萌发成繁殖体而致病; 抵抗力强。
- 结构:多层厚膜。
- 意义:鉴别细菌;判断灭菌效果。
- 观察法:芽胞染色。
(三)鞭毛(flagellum):
- 定义:
- 分类:单、双、丛、周。
- 存在菌:几乎所有的弧菌和螺菌、约50%的杆菌、少数球菌有鞭毛。
- 结构:鞭毛蛋白构成,自细胞膜长出,游离于细胞外。包括基础小体、钩状体、丝状体。
- 功能: 运动
- 判断方法:
(四)菌毛(pilus)
- 定义:
- 结构:菌毛蛋白构成。
- 分类及作用:普通菌毛:具有粘附能力,与致病性有关性菌毛: 遗传物质的载体;噬菌体的受体。
- 观察法:EM下可见。
第三节 细菌形态检查法
一、不染色标本:悬滴法或压滴法观察活菌运动。
二、染色标本:
- 革兰染色法(Gram`s stain)
(1)原理:细胞壁学说,等电点学说,核糖核酸镁盐学说。
(2)步骤:制片:涂片 → 干燥 → 固定
染色:初染 → 媒染 → 脱色 → 复染
(3)结果:紫色 → G+菌; 红色 → G-菌。
(4)意义:鉴定细菌;选择药物;诊断疾病。
- 抗酸染色法:
- 其它特殊染色:荚膜染色,芽胞染色,鞭毛染色。
思考题:
1.G+菌和G-菌的细胞壁在结构上有何区别?细胞壁的功能如何?
- 什么是L型细菌?
- 中介体的本质是什么?它有哪些重要功能?
- 细菌有哪些特殊结构?了解它们有何实际意义?
- 简述细菌质粒的概念及其特点。
- 试述革兰氏染色的原理、方法、结果和意义。
第三章 细菌的生理
第一节 细菌的理化性
一、细菌的化学组成:
有以下特点: 核酸含量各菌有别,但稳定;含有一些特殊物质;糖、脂、蛋白质多为复合物,含量各异。
二、细菌的物理性状:
细菌为半透明体;体积小但表面积大;具有带电现象;具有半透性;渗透压高。
第二节 细菌的生长繁殖
一、细菌生长繁殖的条件:
- 充足的营养: 包括水、氮源、碳源、无机盐及生长因子。
- 合适的PH值:最适PH7.2-7.6。
- 适宜的温度:最适温度37℃ 。
- 必要的气体环境:主要包括O2、CO2、N2
据其对氧气的需求,分专性需氧、专性厌氧、微需氧、兼性厌氧菌。专性厌氧菌厌氧的原因:
(1)缺乏Eh高的细胞色素及细胞色素氧化酶,不能从有氧环境获得营养。
(2)缺乏过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物岐化酶,不能消除O2-及H2O2的杀菌作用。
二、细菌繁殖的方式及速度:
- 个体的生长繁殖:多为无性二分裂;速度快。
- 群体的生长繁殖:常用生长曲线表示其繁殖规律。
(1)定义:
(2)分期迟缓期:为分裂作准备;对数生长期:性状典型,对抗生素敏感;稳定期:收获代谢产物及芽孢;衰亡期:出现多形态的衰退型。
第三节 细菌的人工培养
一、培养基:
- 定义;
- 种类:
按营养组成分:基础、营养、选择、鉴别、合成、厌氧等;按物理状态分:液体(增菌);半固体(观察动力);固体平板(分离单菌落);固体斜面(保存菌种)。
二、细菌在培养基中的生长现象:
- 液体培养基:均匀浑浊;白色菌膜;絮状沉淀。
- 固体平板:单菌落。
- 固体斜面:菌苔。
- 半固体培养基:穿刺线及菌的扩散。
三、人工培养的意义:
第四节 细菌的新陈代谢
一、细菌的分解代谢产物及生化反应:
- 对糖的分解: 糖发酵实验; V-P实验;甲基红实验。
- 对蛋白质的分解:靛基质试验:检测细菌分解色氨酸的能力。硫化氢实验:检测细菌分解含硫AA的能力。
- 其 它:枸橼酸盐利用实验;尿素酶实验。其中IMViC常用于鉴别产气杆菌和大肠杆菌。
二、细菌的合成代谢产物:五素一质
- 热原质:为G-菌的LPS,有致热、耐热的特点。
- 毒素及侵袭性酶:
- 抗生素:
- 细菌素:有抗菌作用,但作用谱狭窄,常用于细菌的分型。
- 维生素:主要有B族维生素和维生素K。
7. 色素: 分脂溶性和水溶性两种,有助于细菌的鉴别。
思考题:
- 细菌生长繁殖的基本条件是什么:如何进行人工培养?
- 什么是细菌的生长曲线?生长曲线各期有何实际应用价值?
- 细菌有哪些重要的代谢产物?各有何意义?
- 如何利用细菌对糖类、蛋白质或氨基酸的分解产物来鉴别细菌?
第四章 消 毒 与 灭 菌
第一节 基本概念
一、消毒:杀死物体上的病原微生物。
二、灭菌:杀死物体上所有微生物(病原性、非病原性、繁殖体、芽胞)
三、无菌及无菌操作:
四、防腐和抑菌
第二节 物理消毒灭菌法
一、热力灭菌法:
- 干热法:焚烧与烧灼;干烤。
- 湿热法
1)优点:易凝固蛋白;穿透力强;有潜热。2)方法: 高压蒸汽灭菌法:最有效的湿热灭菌法;煮沸法、流通蒸汽灭菌法:间歇灭菌法:巴氏消毒法:用于牛奶和酒类的消毒。
二、电磁波灭菌法:(日光及紫外线;电离辐射)
机理:干扰细菌DNA的复制而杀菌;特点:穿透力弱,可损伤皮肤、眼睛;适用于空气及物体表面的除菌。
三、滤过除菌法:
机械性的阻挡,但除不去L型细菌、支原体、衣原体和病毒;适用于空气、抗血清和生物制品的除菌。
第三节 化学消毒灭菌法
一、消毒剂的杀菌机制:消毒剂常用于人体体表、医疗器具、排泄物及周围环境的消毒。杀菌机制多样,主要有:使菌体蛋白凝固变性或干扰DNA的复制;干扰微生物酶系统并影响其代谢;损伤细胞膜,改变细胞膜的通透性。
二、影响消毒效果的因素:
思考题:
- 解释消毒、灭菌、防腐、抑菌、无菌和无菌操作。
- 简述热力灭菌法、电磁波灭菌法、滤过灭菌法的主要特点。
- 分别说明下列物品用何种消毒灭菌法较为合适:敷料、玻璃类、牛奶、体温表、病房空气、病人排泄物、皮肤、注射器、食具、药液、营养培养基等。
- 举例说明化学消毒剂的作用原理。试分析影响化学消毒剂作用的因素?
第五章 细菌的遗传与变异
有关概念: 遗传、变异(遗传性、非遗传性)
第一节 细菌的变异现象
一、形态、结构的变异:H-O变异
二、菌落的变异:S-R变异。
三、毒力的变异:BCG即为毒力变异的典型。
四、耐药性的变异:
第二节 细菌变异的物质基础
一、染色体:环状闭和的双股DNA,无组蛋白包绕。
二、质粒:染色体外的遗传物质,主要特点。
三、转位因子:
细菌染色体或质粒上一段特异的核苷酸序列片段,可在DNA分子中随机转移,但必须依附于染色体或质粒同时复制。分类: 插入序列IS、转座子Tn(IS+中心序列)。
四、噬菌体
- 定义:
- 生物学特性:形态及大小:测量单位是nm;形态有:蝌蚪形、微球形、细杆形;结构:由头、尾两部分构成;化学组成:核酸-遗传物质,DNA或RNA;蛋白质-保护核酸,决定噬菌体的表型特征;抗原性:特异性抗体能抑制相应噬菌体侵袭敏感菌;抵抗力。
- 噬菌体与细菌的相互关系:
(1)毒性噬菌体(virulent phage):指能在宿主菌内复制增殖产生大量子代噬菌体并裂解细菌的噬菌体。其溶菌过程包括吸附、穿入、生物合成、成熟与释放。①吸附阶段:高度的特异性;②增殖阶段:Phage DNA复制子代DNA 转录mRNA、转译与生物合成有关的酶、调节蛋白、结构蛋白,一定程序装配成完整 Phage;③裂解阶段:噬菌现象:液体培养基-变澄清;固体培养基-噬菌斑。
(2)温和噬菌体(temperate phage):指不能在宿主菌内复制增殖而将其基因整合到细菌染色体上,并随菌分裂到子代菌中的噬菌体。但整合基因可自发或经诱导而脱落成为游离状态,使噬菌体进入溶菌周期,因此温和噬菌体既有溶原周期又有溶菌周期。前噬菌体;溶原性细菌。
第三节 细菌变异的机理
一、突变(mutation):
- 定义:
- 分类:自发突变与诱导突变:基因突变与染色体畸变;
- 突变的规律:可诱导性; 随机、不定向性;可逆性。
二、基因的转移与重组:
- 转化(transformation):
(1)定义:供体菌游离的DNA片段直接进入受体菌;(2)转化的条件:受体菌处于感受态;供、受体菌具有同源性。(3)转化的过程。
2.接合(conjugation):
(1)定义:供体菌的接合性质粒以性菌毛为载体进入受体菌。(2)F质粒的接合:F+ F- F+菌;高频重组菌(Hfr):Hfr F- F- 菌F’ F- F+菌 (性导);(3)R质粒的接合:R 质粒 耐药传递因子(RTF):编码性菌毛耐药决定因子(r):编码对抗菌药物的耐药性。
- 转导(transduction):
(1)定义:供体菌的遗传物质以温和噬菌体为载体转移到受体菌。(2)分类:普遍性转导:裂解末期的装配错误所致,可转导任意基因片段。分为完全转导和流产转导;局限性转导:溶原期的偏差脱落所致,只转导某一特定基因片段。
- 溶原性转换(lysogenic conversion):指侵入细菌的噬菌体在溶原期以前噬菌体的形式与细菌染色体发生重组,使细菌获得新的性状。
第四节 细菌变异的实际意义
一、 在诊断疾病方面:
二、在治疗疾病方面:注意耐药性变异,选择敏感抗生素。
三、在预防疾病方面:
四、在致癌物质测定方面的应用
五、在基因工程方面:
思考题:
- 什么是转位因子?什么是转座子?
- 什么是噬菌体?据感染结果噬菌体分为哪两种?
- 试述噬菌体与细菌的相互关系。
- 什么是突变?简述突变的规律。
- 基因的转移与重组有那些方式?
- 细菌的变异在医学上有何实际意义?
第六章 细菌的感染与免疫
感染:一定条件下,细菌侵入机体后与机体的防御功能相互作用所引起的不同程度的病理变化过程。
病原菌与非病原菌。
第一节 正常菌群与条件致病菌
一、正常菌群
- 细菌在自然界的分布:
- 细菌在正常人体的分布:
(1)正常菌群定义:正常人体的体表及与外界相通的腔道粘膜上存在一定种类和数量的细菌,免疫功能正常时通常对人体无害。
(2)生理学意义:促进消化;生物拮抗;营养作用;免疫作用;抑瘤作用;生长与衰老。
二、条件致病菌:
特定的致病条件:寄居部位的改变;机体免疫功能低;菌群失调。
第二节 细菌的致病性
致病性概念
致病因素包括:毒力(用LD50表示):侵袭力、毒素;侵入数量;侵入门户。
一、细菌的毒力:
(一)侵袭力:
- 定义:病原菌突破宿主防御机能,在体内定居、繁殖、扩散的能力。
- 侵袭过程:粘附与穿入:粘附因子有组织特异性的;繁殖与扩散:侵袭性酶起主要作用,如扩散因子、SK、SD;抗吞噬细胞:荚膜及类荚膜物质;胞壁结构;血浆凝固酶等。
(二)毒素(toxin):
1外毒素(exotoxin):
(1)来源及化学组成:G+菌及部分G-菌生长繁殖过程中分泌出的蛋白质。
(2)编码基因:染色体基因;质粒基因;前噬菌体基因。
(3)化学特性:
(4)致病性:①毒性极强;②对组织器官有高度的选择性;③分子结构:均由两个亚单位组成,A亚单位、B亚单位;④分类:神经毒素、细胞毒素、肠毒素。
- 内毒素(endotoxin):
(1)来源及化学组成:G-菌细胞壁的脂多糖(LPS)。LPS的化学结构:特异性多糖、非特异性核心多糖、脂质A
(2)化学特性:
(3)致病性:①毒性较强;②毒性广泛;③无选择毒性作用,引起相似的病理变化及临床症状。
(4)检测方法:家兔发热法;鲎实验法(检出0.01-1ng/ml)。
二、细菌的数量:
三、细菌的入侵门户:
第三节 抗细菌免疫机制
一、天然免疫
- 特点:
- 组成:
(1)屏障结构:包括物理屏障-皮肤黏膜、血脑、胎盘屏障,作用:机械性阻挡、分泌杀菌物质。化学屏障-补体、溶菌酶、乙型溶素、防御素、正常菌群拮抗。
(2)吞噬细胞:包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及单核吞噬细胞系统。
二、获得性免疫:
- 特点:
- 组成:黏膜免疫系统、细胞免疫、体液免疫。
- 微生物感染的主要免疫类型:
(1)胞外菌感染:以中性粒细胞的吞噬、补体的调理溶菌及特异性抗体为主。
(2)胞内菌的感染:以细胞免疫为主。
(3)外毒素的感染:以特异性抗毒素的中和作用为主。
第四节 感染的发生与发展
一、感染的来源: 内源性 ;外源性
二、感染的方式与途径:呼吸道、消化道、接触、节肢动物为媒介及创伤感染。
三、感染的类型:隐性感染;显性感染;带菌状态。显性感染按病情缓急分为:急性感染 ;慢性感染;按感染部位分为 局部感染、全身感染:毒血症、菌血症、败血症、脓毒血症
思考题:
- 正常菌群的概念及其生理功能如何?什么条件下它转化为条件致病菌?
2.举例说明细菌的致病性与哪些因素有关? - 细菌的内、外毒素有何区别?
- 什么叫医院内感染?举例说明医院内感染的发生有哪些情况?
- 什么叫感染?举例说明全身感染有哪几种临床表现?
第7章 细菌感染的诊断与防治原则
第一节 细菌学诊断
一、标本的采集与送检
- 采集标本的时间和部位;2.标本的采集、处理和运输;
二、病原菌的检验程序
- 直接涂片镜检;
- 分离培养;
- 生化实验;
- 血清学实验:鉴定细菌的种或型;
- 动物试验; 药物敏感试验;
- 其他鉴定法。
第二节 血清学诊断
用已知的细菌或Ag检测病人体液中有无相应的Ab及效价的动态变化,作为某些传染病的辅助诊断。结果判断:Ab效价升高(超过正常人);双份血清标本,Ab效价4倍或4倍以上增长。
第三节 人工主动免疫
第四节 人工被动免疫
思考题:
- 根据细菌的生物学性状,如何对一未知菌提出微生物学的鉴定方案?
- 血清学实验与血清学诊断的主要区别在哪里?
第八章细菌耐药性与医院感染
第一节 细菌耐药性
细菌耐药性的现状与概念。
一、抗菌药物杀菌机制
- 阻碍细胞壁的形成
- 抑制蛋白质的合成
- 抑制核酸的合成
- 影响细胞膜的功能
二、临床常见的耐药菌
三、耐药菌的产生机制
- 生化机制
(1)灭活作用;(2)靶位改变;(3)药物累积不足。
- 分子机制
(1)基因突变;(2)基因转移
四、细菌耐药性的监测及控制
第二节 医院感染
概念
一、医院感染常见的病原体及特点
二、医院感染类型
- 交叉感染
- 内源性感染
- 医院性感染
三、医院感染的途径
四、医院感染的控制
思考题
- 细菌耐药性变异的机制是什么?预防的措施是什么?
- 何谓医院性感染?那些细菌最易引起医院性感染?
第九章 球 菌
第一节 葡萄球菌
一、生物学性状:
- 形态及染色: G+、圆形、葡萄串样排列。
- 培养特性:普通平板:菌落圆凸、中等大小、S型、有不同的色素。血平板:有的菌落周围有全透明的溶血。
- 生化反应:
- 抗原构造:(1)、SPA(葡萄球菌A蛋白):存在于90 以上的金葡菌作用:具有抗吞噬、促分裂、致变态反应等多种生物学活性;能非特异性结合IgG的Fc段,可用于快速诊断。(2)、多糖抗原:存在于细胞壁,具有型特异性。(3)、荚膜抗原:
- 抵抗力:所有无芽胞菌中抵抗力最强。
- 分类: 金黄色葡萄球菌:致病菌表皮葡萄球菌:条件致病菌腐生葡萄球菌:非致病菌
二、致病性:
(一)、致病物质:
- 血浆凝固酶:是葡萄球菌有无致病性的重要指标。分为:游离型(类似凝血酶原);结合型(类似纤维蛋白原受体)功能: 凝固血浆,保护细菌;与脓肿局限及浓液粘稠有关。
- 葡萄球菌溶血素:以 溶血素为主。
3.PV杀白细胞素:攻击中性粒细胞及巨噬细胞。
- 肠毒素:由噬菌体III型的金葡菌产生,引起食物中毒。
- 表皮剥脱毒素:由噬菌体II型的金葡菌产生,引起剥脱性皮炎。
- 毒性休克综合症毒素-1(TSST-1):即肠毒素F。
(二)、所致疾病:
- 化脓性疾病:皮肤软组织感染、呼吸道感染、全身感染等。
- 毒素性疾病:(1)食物中毒:呕吐症状突出。(2)假膜性肠炎:菌群失调性肠炎,腹泻症状突出。(3)皮肤烫伤样综合症:多见于幼儿及免疫力低下。(4)毒性休克综合症:
三、免疫性:
四 、微生物学检测法:
- 采标本:据不同病型取材
- 直接镜检:
- 分离培养与鉴定:脓汁血平板鉴定菌落特征;革兰氏染色;血浆凝固酶试验;药敏试验;食物中毒还需检查肠毒素。
五、防治原则:
第二节 链球菌
一、生物学性状:
- 形态及染色:G+、圆形、链状排列。
- 培养特性:营养要求高,普通平板上生长不良。血平板:菌落圆凸、小、S型、无色素、周围有全透明或草绿色溶血环。血清肉汤:管底有絮状沉淀。
- 生化反应:
- 抗原构造:核蛋白抗原(P):无特异性。多糖抗原(C):族特异性,位于胞壁。蛋白质抗原(表抗):型特异性,M抗原与致病性有关、G蛋白的作用类似于SPA。
- 抵抗力:
- 分类:(1)据溶血作用分为甲型、乙型和丙型。(2)据多糖抗原分为18族,据蛋白质抗原又分为不同型别。(3)据对氧气的需求分为需氧、微需氧及厌氧菌。
二、致病性:
(一)A族乙型链球菌:
- 致病因素:1)链球菌溶血素:据对氧的稳定性,分为SLO及SLS。2)致热外毒素(红疹毒素):A族链球菌的溶原菌株产生。引起猩红热。3)透明质酸酶:又叫扩散因子。4)链激酶(SK):又叫纤维蛋白溶酶。5)链道酶(SD):又叫DNA酶。6)脂磷壁酸LTA:具有与生物膜的高度亲和力,是定居的要素。7)纤维粘连蛋白的受体(F蛋白):8)M蛋白:抗吞噬,其Ag-Ab复合物可致变态反应。
- 所致疾病:1)化脓性炎症: 2)中毒性疾病:主要有猩红热,由致热外毒素引起。3)变态反应性疾病:主要有急性肾小球肾炎、风湿热。
(二)其他链球菌:
甲型溶链:多寄生于口咽、齿龈、消化道等处,常引起感染性心内膜炎。
变形链球菌:多寄生于口咽部,与齿菌斑形成致龋损有关。
B族链球菌:多寄生于女性泌尿生殖道、直肠等处,引起新生儿败血症、肺炎、脑膜炎。
D族链球菌:多寄生于皮肤、消化道、泌尿生殖道等处,常引起尿路感染、腹部感染、败血症、心内膜炎。
三、免疫性:病后有一定的免疫力。
四、微生物学检测法:原则同金葡球菌
五、防治原则:
第三节 肺炎链球菌
1.G+双球菌,菌体呈矛头状,宽端相对,有荚膜。
- 血平板上菌落与甲型溶链相似,但48 hr后菌落可自溶呈脐状。
- 菊糖发酵+,胆汁或10%去氧胆酸盐溶菌+。
- 致病物质主要是荚膜,引起人类大叶性肺炎。
- 病后有较牢固的型特异性免疫,主要是荚膜多糖抗体。
第四节 奈瑟菌属
一、脑膜炎球菌:
- 肾形的G-双球菌,多存在于患者脑脊液的中性粒细胞内。
- 专性需氧,常用巧克力色平板培养,菌落似露滴状。
- 致病物质主要有荚膜、菌毛和内毒素,引起流脑。
- 我国广泛应用脑膜炎球菌荚膜多糖菌苗预防流脑。
二、淋球菌:
- 形态及培养特性与脑膜炎球菌相似。
- 致病物质主要为菌毛、外膜蛋白PI、PII、PIII和IgA1蛋白酶。PI可破坏中性粒细胞细胞膜结构的完整性;PII可介导菌与宿主细胞间的黏附;PIII可阻抑杀菌抗体的活性。
- 所致疾病:
- 微生物学检查:
- 防治原则:
思考题:
- 试比较葡萄球菌与链球菌在生物学性状上的主要区别,
- 葡萄球菌的致病因素有哪些?引起哪些疾病?
- 链球菌能引起哪些疾病的发生?举例说明侵袭性酶在链球菌感染中有何意义?
- 肺炎球菌的主要致病因素是什么?
- 淋球菌的形态有何特点?如何进行微生物学诊断?
第10章 肠道杆菌
肠道杆菌共同的生物学特性:
1.G-的短小杆菌,无芽胞,少数有荚膜,多有鞭毛及菌毛。
- 生化反应活泼。
- 抗原构造复杂,主要有O、H、包膜(Vi,K)、菌毛、ECA等抗原。
- 抵抗力弱,加热及多种消毒剂均易杀死细菌。
- 易变异,耐药性变异最常见。
第一节 埃希氏菌属(大肠杆菌为代表)
一、生物学特性:
IMViC为+、+、-、-,该实验是卫生细菌学检测的常用指标。大肠杆菌主要有O、H、K三种抗原,其血清学排列方式为O:K:H。
二、致病性:
(一)致病物质:
- 定居因子(粘附素):一种特殊的菌毛。
- 大肠杆菌肠毒素:
1)不耐热型肠毒素LT:与霍乱肠毒素有共同抗原。组成 B亚单位:受体GM1神经节苷脂A亚单位:A2:与B亚单位结合;A1:毒素的活性部分。作用机理:A1激活腺苷酸环化酶,ATP转化为cAMP,导致小肠液分泌过度,超过重吸收能力,引起剧烈腹泻。
2)耐热型肠毒素ST:组成:作用机理:通过激活鸟苷酸环化酶,使GTP转化为cGMP。
3)Vero毒素(VT):由EHEC分泌,分I型和II型组成 B亚单位:受体为宿主细胞特异性糖脂。A亚单位:A 1片段与28rRNA的4324位腺嘌呤作用灭活核
糖体 终止蛋白质合成。
4)细胞壁脂多糖:有内毒素活性。
5)O特异性多糖及K抗原:抵抗宿主的防御功能。
(二)所致疾病:
- 肠道外感染:
- 肠道感染:细菌 机理 发病人群 症状
肠产毒性大肠杆菌(ETEC)) 质粒介导LT或ST,大量分泌液体以婴幼儿及旅游者为主 轻度腹泻或霍乱样水泻
肠侵袭性大肠杆菌(EIEC) 质粒介导侵袭、破坏结肠黏膜上皮细胞, 侵犯较大儿童和成年人 症状类似菌痢
肠致病性大肠杆菌(EPEC) 质粒介导黏附、破坏小肠黏膜上皮细胞 以婴幼儿为主 严重腹泻
肠出血性大肠杆菌(EHEC) 噬菌体编码VT,中断蛋白质合成 5岁以下儿童 出血性结肠炎
肠聚合性大肠杆菌(EAEC) 质粒介导集聚性粘附肠粘膜上皮细胞,阻止液体的吸收 以幼儿为主 慢性腹泻
三、微生物学的检测法:
(一)细菌的分离鉴定
- 标本: 肠道外感染:中段尿、血液、脓液、脑积液等;
肠道感染 :粪便
- 分离培养与鉴定:
(二)卫生学上的意义:
细菌总数;大肠菌群指数。
四、防治原则:
第二节 志贺氏菌属(以痢疾杆菌为代表)
一、生物学特性:
多无鞭毛,菌落中等、半透明、S型,不分解乳糖。该菌有O和K两种抗原,据O抗原可将该菌分为4群(福氏、鲍氏、宋内氏和痢疾志贺氏菌)39个血清型。
二、致病性:
(一)致病物质:
- 侵袭力:菌毛
- 内毒素: 使肠壁通透性增高,促进内毒素的吸收;破坏肠黏膜,形成炎症、溃疡;使肠壁植物神经功能紊乱。
- 外毒素:
(二)所致疾病:引起细菌性痢疾,人类较易感。
分: 急性菌痢:发热、腹痛、粘液浓血便、里急后重等典型症状;慢性菌痢:急性中毒性菌痢:全身中毒症状明显。
三、免疫性:以消化道黏膜表面的SIgA为主。病后免疫期短。
四、微生物学检测法:
(一)细菌的分离鉴定:取脓血粘液便及时送检或保存于甘油缓冲盐水中。
(二)快速诊断法: 荧光菌球法; 协同凝集试验。
五、防治原则:注意多重耐药菌株的出现。
第三节 沙门氏菌属
对人类致病的主要有引起肠热症的伤寒、甲乙型副伤寒沙门菌,引起食物中毒或败血症的鼠伤寒沙门菌、肠炎沙门菌等、猪霍乱沙门菌等。
一、生物学性状:
1、形态与结构:
2、生化反应:
3、抗原: O抗原:分组依据(42),产生IgM类抗体;构造 H抗原:分种或型的依据,产生IgG 类抗体;Vi抗原: 少数新分离的菌株有,是包膜抗原;可阻止O抗原和相应抗体的凝聚;有助于带菌者的检测。
二、致病性:
一)致病物质:
1、侵袭力:其抗吞噬与O或Vi抗原有关。
2、内毒素:可激活补体,吸引白细胞,致局部炎症。
3、外毒素:个别可产肠毒素,类似大肠杆菌肠毒素。
二)、所致疾病:
1、伤寒和副伤寒:由伤寒沙门菌和副伤寒沙门菌引起。病程分三个阶段:初期(发病第一周):第一次菌血症极期(发病二、三周):第二次菌血症,症状典型;恢复期(发病第四周)
2、肠炎型(食物中毒):一般恢复快,多为集体中毒。
3、败血症:多见于儿童及免疫力低下的人,症状严重。
4、慢性肠炎:多见于年老体弱者,类似菌痢。
三、免疫性:
病后有较牢固免疫力,主要为细胞免疫。
四、微生物学检测法:
一)、细菌的分离鉴定:
1、取标本:据病程不同可分别采血、骨髓、尿或粪便作标本。
2、分离鉴定:粪便 S-S平板 双糖铁培养基;半固体培养基血液、骨髓 肉汤增菌 五管糖发酵 ; 血清学鉴定
二)、血清学诊断(肥达氏反应):
用已知的伤寒沙门菌O、H抗原和甲、乙型副伤寒沙门菌H抗原与不同稀释度的待检血清作定量凝集实验。以辅助诊断伤寒和副伤寒。结果判断:
三)、带菌者的检测:
五、防治原则:
思考题:
1、 简述ETEC、EPEC、EIEC、EHEC的主要致病机理。
2、 以LT为例说明外毒素的致病特点。
3、 痢疾杆菌的菌毛和内毒素在致病中的作用如何?
4、 肥达氏反应的原理以及在结果的判断时应注意些什么?
5、 腹泻患者在采集标本时应注意些什么?如何进行病原学的诊断?
第11章 弧 菌 属(Vibrio)
WHO将其分为: O-1群霍乱弧菌(古典和 EI Tor生物型)、不典型O-1群霍乱弧菌 、非O-1群菌霍乱弧
一、生物学性状:
1、形态染色:菌体短小、弯曲成弧型的G-菌。
2、培养及生化反应:耐碱、能还原硝酸盐。
3、抗原构造及分型:H抗原:特异性低 ;O抗原:特异性高,据O抗原可分为139群,O-1群又分为3型。
4、抵抗力:耐碱不耐酸
二、致病性:
一)、致病物质:
1、鞭毛与菌毛:
2、粘液素酶:有毒力的菌株才有此酶。
3、霍乱肠毒素:由1个A亚和5个B亚单位组成,作用类似LT
二)、所致疾病: 霍乱。表现为剧烈吐泻、严重失水、微循环衰竭、电解质紊乱、代酸、肾功衰,最终休克死亡。
三、免疫性: 病后有较牢固免疫力,认为SIgA是主要保护机制。
四、微生物学检测:
1、直接镜检:取米泔水样粪便悬滴检查。
2、分离培养:常用TCBS或碱性平板分离细菌。注意做血清学鉴定。
3、快速诊断:荧光菌球法。
思考题:
1、 霍乱弧菌的生物学特性及致病性有何特点?
2、 霍乱弧菌的微生物学检查中应如何采标本及时送检?
第12章 空肠弯曲菌和幽门螺杆菌
第13章 厌氧性细菌
是一群专性厌氧的细菌。其中梭状芽胞菌所致的疾病多有特定的临床病型,与其外毒素有关;无芽胞厌氧菌的感染,多无特定的病型,常为局部炎症、脓疡及组织坏死,可累及全盛身各个部位,与其内毒素有关。
第一节 破伤风杆菌
一、 生物学性状:
1、细菌呈鼓槌状,周身鞭毛,初为G+,但形成芽胞后易转为G-。
2、专性厌氧培养;血平板:菌落不规则,中心紧密,四周疏松似羽毛状,边缘呈锯齿状,易迁徙扩散,有轻度β溶血;疱肉基:肉汤浑浊,微变黑,产生少量气体,有腐败性的恶臭。
3、生化反应不活泼。
4、繁殖体抵抗力一般,但芽胞抵抗力特强。
二、致病性:
一)、致病条件:伤口的厌氧微环境。
二)、致病物质:
1、破伤风溶血素:能溶解RBC,但与致病性无关。
2、破伤风痉挛毒素:大质粒编码的神经毒素,易被肠道蛋白酶破坏。
组成: 重链:与脊髓前角、脑干组织细胞表面的神经节苷脂受体结合
轻链:封闭抑制性突触的介质释放,使伸屈肌同时强烈收缩,致肌肉强直痉挛。
二)、所致疾病:破伤风。患者有牙关紧闭,角弓反张,四肢肌肉强直痉挛等特有的症状。
三、免疫性:主要为抗毒素免疫,。但病后不易获得牢固免疫力。
四、防治原则:
人工主动免疫:DPT三联疫苗或类毒素。
紧急预防:注射TAT,并同时注射类毒素。
治疗:注意早期、足量的原则。用TAT时应先做敏试
第二节 其它芽胞梭菌
一、 产气荚膜梭菌:
1、G+粗大杆菌,芽胞椭圆型,位于次极端,有厚荚膜。
2、厌氧,繁殖迅速。血平板:多有双层溶血环;蛋黄琼脂平板:Nagler反应;牛乳培养基:汹涌发酵;疱肉基:肉渣呈粉红色,产大量气体。
3、毒素种类多,重要的有α毒素(卵磷脂酶)、κ毒素(胶原酶)、μ毒素(透明质酸酶)、γ毒素(DNA酶)。
4、该菌可引起气性坏疽,食物中毒,坏死性肠炎。
5、防治应及时处理伤口,清创扩创,H2O2局部冲洗。
二、肉毒梭菌:
1、G+的粗大杆菌,芽胞比菌体粗,椭圆形,位于次极端,使菌体呈汤勺状或网球拍状,周身鞭毛。
2、严格厌氧,有8型,引起人类疾病的多为A、D型
3、肉毒毒素在菌体内为无毒的前体物质,体外经蛋白酶激活才具有毒性。该毒素作用于脑神经核和外周神经肌肉接头处及植物神经末梢,阻碍乙酰胆碱的释放,影响神经冲动的传递,使肌肉松弛性麻痹。
4、该菌可引起肉毒中毒,婴儿肉毒病。
思考题:
1、试述破伤风杆菌在生物学性状上的主要特点、
2、破伤风杆菌的主要致病条件是什么?其神经毒素如何引起疾病的发生?
3、简述破伤风的预防及治疗原则。
4、列出产气荚膜杆菌和肉毒杆菌的生物学特性、致病物质、所致疾病。
第14章 棒状杆菌属 (Corynebacterium)
引起人类疾病的主要是致白喉的白喉棒状杆菌。
一、 生物学性状:
1、形态染色 :菌体细长微弯,一端或两端膨大呈棒状;呈X型、Y型或栅栏状排列;常用Albert法染色有异染颗粒。
2、培养特性:吕氏血清培养基(Loffler):形态典型,异染颗粒明显,亚蹄酸钾培养基:常作为其鉴别选择培养基。
3、分型:据细菌在亚蹄酸钾血平板上的生长情况分为轻、中、重三型。
4、抵抗力:对干燥、寒冷、日光抵抗力强。
二、致病性:
一)、致病物质:
1、白喉毒素:(1)、产生:携带β-棒状杆菌噬菌体的菌株才能产生。(2)、影响tox基因的表达毒素的因素:机体的含铁量(0.14μg/ml 产毒最佳; >5μg /ml停止产毒)其它:渗透压、氨基酸浓度、pH值等。(3)、毒素的分子结构: A链:具酶活性,稳定; B链:无酶活性,不稳定,识别受体。(4)、毒素的作用机理: B片段与细胞膜表面的受体结合,A片段使细胞内EF-2失活,阻止肽链在核蛋白体上移动,使蛋白质的合成受阻。白喉毒素有剧毒,但人和鼠的正常细胞对该毒素有一定的耐受性,而肿瘤细胞则高度敏感,据此有人提出生物导弹法治疗肿瘤。
2、索状因子:细胞膜表面的毒性糖脂,能破坏细胞的线粒体,影响细胞的呼吸和磷酸化。
二)、所致疾病: 白喉咽喉部表面灰白色假膜脱落,堵塞呼吸道是白喉早期致死的原因:白喉毒素作用于心肌细胞,心脏骤停是白喉晚期致死的原因
三、免疫性:病后可获得牢固免疫力,以抗毒素免疫为主。
- 锡克实验(Schich test):目的:调查人群对白喉的免疫力;原理: 毒素抗毒素中和反应;方法: 试验侧皮内注射0.1ml白喉毒素;对照侧同法注射对照液:结果:
四、微生物学检测法:
直接涂片,分离培养,毒力鉴定(Elek平板,豚鼠试验)
五、防治原则:
思考题:
1、白喉杆菌的形态及培养特性如何?
2、简述白喉外毒素的致病机理。如何进行特异性的预防?
3、简述锡克实验的目的、基本原理及结果判断。
第15章 分枝杆菌属(Mycobacterium)
细长的G+杆菌,繁殖时有分枝生长的趋势。染色困难,但一经着色则有抗酸性。该菌生长慢,营养要求高,其致病性与菌体成分有关,所致疾病多为慢性且伴有肉芽肿。
一、生物学性状:
1、形态染色:细长微弯的G+菌;经抗酸染色,菌体呈红色。
2、培养特性:专性需氧,营养要求高,PH值低,且生长缓慢。罗氏培养基:呈菜花状菌落。液 体 基: 易形成有皱褶的菌膜。
3、生化反应:
4、抵抗力:含大量脂质,抵抗力强,但对湿热及紫外线敏感。
5、变异性:结核杆菌易发生菌落、形态(L型)、毒力(BCG)、免疫原性和耐药性变异。
二、致病性:
一)、致病物质:
1、脂质:磷脂能促使单核细胞增生,引起结核结节和干酪样坏死;分枝菌酸与菌体的抗酸性有关;索状因子能破坏线粒体膜,抑制白细胞游走,引起慢性肉芽肿;蜡质D能激发机体的IV型变态反应;硫酸脑苷脂能抑制吞噬体与溶酶体的结合。
2、蛋白质:诱发变态反应。
3、多糖:与蜡质D结合能引起局部病灶的细胞浸润。
4、分枝杆菌生长素:脂溶性的铁螯合物,可将铁转运到菌体内。
二)、所致疾病:
1、原发感染:多见于儿童。常有肺门淋巴结大、干酪样坏死和结核结节的形成,也可经血到达多个脏器引起相应结核病
2、继发感染:多见于成人或较大的儿童,也以肺部多见,特点为病灶局限,不易累及邻近淋巴结,病灶常钙化而愈,也可溃破成空洞。
三、免疫性:
1、 免疫机理:传染性免疫,主要是细胞免疫。
2、 免疫与变态反应:
机体对结核杆菌产生免疫保护时也产生了变态反应,二者均为T细胞介导的结果。
3、 结核菌素试验(OT):(1)、原理:细胞免疫或IV型变态反应。(2)方法:用OT或PPD所做的皮内试验。(3)、结果: 阳性 5mm<红肿硬结直径<2 cm强阳性红肿硬结直径>2 cm;阴性红肿硬结直径<5mm;(4)、意义: 阳性:已感染过结核,但不一定有结核病;强阳性:可能有活动性结核病;阴性:未感染过结核,应排除感染初期或免疫力低下。
四、微生物学检测法:
标本常需浓缩集菌以提高检出率。可用直接涂片、分离培养、动物试验等方法,也可用PCR等方法作快速诊断。
五、防治原则
思考题:
1、结核杆菌在生物学特性和致病性上有何特点?
2、结核菌素实验的目的、原理、结果解释和应用如何?
3、结核患者的免疫机理如何?免疫性的获得和变态反应的产生有何关联?
其它微生物
第19章 螺旋体(Spirochete)
- 细长柔软弯曲成螺旋状且运动活泼的原核细胞型微生物。G-,常用镀银染色法染色。
2、常用含有10%兔血清的korthof培养基培养,需氧。
3、钩体多以鼠、猪为寄生宿主,人类通过接触污染的水源感染。
4、钩体的致病物质主要经细胞毒因子CTF、溶血素和内毒素样物质的作用,引起钩体病。
5、钩体对PNC敏感。
第20章 衣原体(Chlamydia)
1、比病毒大,LM下可见,能通过细菌滤器;有DNA和RNA;有肽聚糖组成的细胞壁。
2、酶系统不够完善,活细胞内才能生长繁殖。
3、有独特的生长发育周期,有两种形态:原体具有高度感染性;始体是细胞内的繁殖型。
4、能产生内毒素,抗原致敏也可引起变态反应。
5、对人类致病的主要有沙眼衣原体、性病衣原体、鹦鹉热衣原体。
第21章 支原体(Mycoplasma)
1、缺乏细胞壁的原核细胞型微生物,呈高度多型性;可通过细菌滤器。
2、能在无生命的培养基中生长,但营养要求高,菌落似油煎蛋型。
3、多为无性二分裂繁殖,也有出芽生长。
4、对人致病的主要有肺炎支原体(引起原发性非典型肺炎)和生殖器支原体(引起泌尿系统感染和不育症),
5、对阻碍蛋白质合成的抗生素敏感。
第22章 立克次氏体(Rickettsia)
1、严格活细胞内寄生的原核细胞型微生物。
2、外膜抗原与变形杆菌的OX19、OXk、OX2有共同抗原决定簇,外斐二氏反应非特异性的定量检测其抗体。
3. 立克次氏体病多为人畜共患病,与节肢动物关系密切。
4. 所致疾病主要有斑疹伤寒和恙虫病。
5.对多种抗生素敏感。
第36章 病原性真菌(fungus)
一、 生物学性状:
1、真菌的形态:单细胞型:圆形或卵圆形,以出芽方式繁殖,多见于酵母菌或类酵母菌;多细胞型:有菌丝和孢子,菌丝伸长交织成团,称丝状菌。
2、真菌的结构:
- 菌丝(hypha):环境适宜的条件下,孢子长出芽管并延长呈丝状,即为菌丝。交织成团称菌丝体。按功能分:营养菌丝、气中菌丝、生殖菌丝。按结构分: 无膈菌丝、有膈菌丝。·孢子:真菌的繁殖器官,一条菌丝可长多个孢子。分有性孢子:细胞融合而成。无性孢子:细胞分化而成。
3、培养特性:·常用沙保弱氏培养基。·形成两大类菌落: 酵母型菌落(包括类酵母型)丝状菌落
4、抵抗力:
5、真菌种类多,分布广,多数对人体有益,少数致病。
二、致病性和免疫性:
1、致病性:病原性真菌感染、条件致病性真菌感染、真菌变态反应性疾病、真菌性中毒、真菌毒素与肿瘤
2、免疫性:抗真菌感染以细胞免疫为主,但粘膜表面SIgA对真菌局部感染有一定作用。
三、微生物学检测法:
取标本直接镜检;分离培养;血清学试验。
思考题:
1、衣原体、支原体在生物学特性上有何特点?主要引起哪些疾病?
2、立克次氏体疾病的特点如何?
3、钩体的生物学特性、传播方式怎样?
4、简述真菌在形态结构、培养特性上的主要特点。
4、 真菌的致病性如何?
第二编 病毒学
概述
一、病毒的特点:
1、体积小,能通过细菌滤器;
2、无细胞结构,只含有一种类型的核酸;
3、严格细胞内寄生,以复制的方式繁殖;
4、有机体水平和细胞水平两种致病方式;
5、耐冷不耐热,对抗生素不敏感。
二、病毒的发展史:
三、病毒与人类关系:
分布广泛;所致疾病约占75%;传播力很强;病死率高;与致畸、肿瘤和某些免疫性疾病有关。在分子生物学、遗传学及经济领域也占有重要地位。
第23章 病毒的基本性状
第一节 病毒的大小与形态
一、大小: 测量单位是nm,EM下可见。
二、形态: 多样,多呈球形或近似球形,少数为杆状、丝状或子弹状。
第二节 病毒的结构及化学组成
一、病毒的结构:
1、核心。
2、衣壳(capsid):核酸外围的蛋白质外壳。·衣壳由一定数量的壳粒(capsomere)组成,称形态亚单位。·壳粒结构:螺旋对称、20面立体对称、复合对称
3、包膜(envelope):围绕在核衣壳外·包膜子粒(peplomere)或刺突(spike)
裸露病毒:核衣壳(nucleocapsid)由核酸 + 衣壳构成
包膜病毒:核衣壳 + 包膜
二、病毒的化学组成:
- 核酸:DNA或RNA。 决定病毒的感染性、复制特性、遗传性。
- 蛋白质: 组成: 结构蛋白:组成病毒体的蛋白成分。非结构蛋白:酶或蛋白质。功能: 保护病毒的核酸; 参与病毒感染过程; 具有抗原性;构成病毒体的酶类; 毒素样作用。
- 糖类、脂类。
第24章 病毒的复制与变异
第一节 病毒的复制
一、复制周期(replicative cycle):
1、吸附(adsorption)与穿入 (Penetration):·吸附:病毒体表面的蛋白质与易感细胞表面受体的特异性结合。·穿入方式: 病毒胞饮、包膜融合、直接穿入.
2、脱壳(uncoating):多数病毒穿入时已在宿主细胞溶酶体酶的作用下脱去衣壳。少数需病毒特异性的脱壳酶参与。
3、生物合成(biosynthesis):此期又称隐蔽期。:(1)双股DNA病毒:合成DNA及病毒蛋白质。(2)单股DNA病毒:先形成复制中间型,再进行半保留复制。(3)RNA病毒:一般先形成复制中间型,再完成转录及转译。
4、组装、成熟、释放:释放方式: 出芽释放、细胞破裂、裂隙释放。
二、病毒的异常增殖:
1、缺陷病毒(defective viruse):病毒基因不完整或发生改变,不能复制出完整且有感染性的病毒颗粒。
2、顿挫感染(abortive infection):
3. 病毒的干扰现象:干扰现象(interference)是指两种病毒感染同一细胞或机体时,一种病毒可抑制另一种病毒的复制。干扰的机理:病毒间的干扰现象的意义:
第二节 理化因素对病毒的影响
病毒受理化因素作用后失去感染性称为病毒的灭活.
一、物理因素:
1.温度:多数病毒耐冷不耐热
2. PH值:包膜病毒无包膜病毒
3、辐射:X射线、γ射线及紫外线均能使病毒灭活。
二、化学因素:脂溶剂、酚类、醛类、氧化剂和一些中草药。
第三节 病毒的遗传变异
一、病毒的突变:
二、病毒的基因重组:
三、基因产物的相互作用:
1、表型混合:一种病毒的衣壳或包膜包在另一病毒的核酸外。
2、互补作用:在混合感染的细胞内,通过基因产物的相互作用,本来不能增殖的病毒均可产生感染性后代。
3、加强作用:一种病毒与另一种非杀细胞性病毒同时感染细胞后,后者可增强前者的产量。
思考题:
1、什么是病毒?病毒有哪些特点?
2、简述病毒的基本结构。
3、以双股DNA病毒为例,试述病毒的复制周期。
4、解释:干扰现象、缺陷病毒、顿挫感染、亚病毒、朊粒
第25章 病毒的感染与免疫
第一节 病毒感染的途径与类型
一、病毒感染的传播方式:
1、水平传播:指病毒在人群个体间的传播。
2、垂直传播:指病毒通过生殖细胞、胎盘、产道、哺乳及密切接触由亲代直接传给子代。
二、 病毒感染的类型
1、隐性感染:
2、显性感染:
1)急性感染:
2)持续性感染(persistent infection): 病毒在体内持续数月至数年,
甚至数十年。有以下三种类型:
- 慢性感染:原发感染后,病毒未完全清除,持续存在于血液或组织中并不断排出体外,感染全过程中病毒可被检测到。
- 潜伏感染:原发感染后,病毒基因组存在于一定的组织或细胞内,不产生感染性病毒颗粒,也无临床症状,生理或病理性因素使潜伏病毒激活而急性发作,急性发作期才可检测出病毒的存在。
- 慢发病毒感染:又称迟发感染,病毒感染后潜伏期很长。一旦症状出现,多为亚急性、进行性,并往往造成死亡。如Kuru病、亚急性硬化性全脑炎。
第二节 病毒致病的机制
一、细胞水平的病毒感染:
1、溶细胞型感染:多见于无包膜、杀伤性强的病毒。如脊灰病毒。其机制主要有 阻断细胞大分子的合成;病毒蛋白的直接毒性作用;破坏溶酶体,使细胞自溶;细胞器的改变。·多数杀细胞病毒在体外细胞培养中,可改变细胞形态、大小、排列,称为细胞病变效应(CPE)。
2、稳定状态感染:多见于包膜病毒。·结果:一般不破坏细胞,但可使细胞表面出现新抗原成分;与细胞融合成多核巨细胞。
3、细胞凋亡:由宿主细胞基因所指令发生的一种生物学过程。·结果:细胞膜出现鼓泡、细胞核浓缩、染色体DNA降解。
4、整合感染:细胞增生与细胞转化;·转化细胞特点: 细胞形态改变、生长分裂失控、失去细胞间的接触抑制。
二、病毒感染的免疫病理作用:
1、体液免疫的病理作用:·病毒诱发细胞产生新Ag,在补体参与下引起细胞破坏;·病毒Ag-Ab复合物:引起 III型变态反应。
2、细胞免疫病理作用: CTL-细胞毒作用 带新抗原的靶细胞具共同抗原的细胞
3、抑制免疫系统的功能:如麻疹病毒、风疹病毒、 HCMV、HIV。
第三节 抗病毒感染免疫
一、 非特异性免疫
(一)先天性非特异性免疫:
1、遗传因素:决定种属和个体对病毒感受的差异。
2、宿主的年龄和生理状态:营养、内分泌、体温。
3、屏障作用:皮肤粘膜;血脑屏障;胎盘屏障。
4、细胞作用:吞噬细胞、中性粒细胞、NK细胞
5、病毒抑制物:
(二)获得性非特异性免疫:干扰素(IFN)与NK细胞
1、干扰素(IFN):1)、定义: 2)、分类:I型干扰素 α干扰素:由人白细胞产生。β干扰素:人成纤维细胞产生。II型干扰素 -γ干扰素:由T细胞产生(抗原、PHA、conA等)。3)、干扰素的诱生:α、βIFN基因:位于第9对染色体的短臂上。γ IFN 基因:位于第12对染色体的长臂上。诱生机制:4)、干扰素的抗病毒机理:合成抗病毒蛋白抑制病毒蛋白的合成。5)、干扰素的生物学活性: 抗病毒:广谱抗病毒;抗肿瘤:调节癌基因的表达,抑制肿瘤细胞分裂。免疫调节:活化NK、Tc细胞,增强其杀伤力。
2、NK细胞:一种不受MHC限制、不依赖抗体的杀伤性免疫细胞。特点:杀伤作用出现早、范围广、无特异性。机制:释放穿孔素溶解病毒感染细胞;释放肿瘤坏死因子,改变靶细胞溶酶体的稳定性;活化靶细胞的核酸内切酶,降解细胞DNA,引起细胞凋亡。
二、特异性免疫
(一)体液免疫
1、中和抗体:能与病毒结合,消除病毒的感染能力。·机理: 阻止病毒的吸附和穿入易感细胞。与病毒形成免疫复合物,易被吞噬消除。包膜病毒+中和Ab 激活补体破坏细胞。·主要的中和抗体:(1)、IgM:不能通过胎盘,新生儿血中出现此Ab 宫内感染。出现早,消失快,患者血清出现此Ab 新近感染。(2)、IgG:主要的中和Ab,中和作用强,能通过胎盘。(3)、IgA:SIgA对局部抗病毒感染起主要作用。
(二)细胞免疫
CTL细胞;Th细胞;细胞因子。
(三)免疫病理作用:
三、感染的结局与免疫的持续时间
1、Ag结构单一稳定,或引起全身感染并有明显病毒血症者可获得较持久的免疫力或终身免疫。
2、Ag型别较多、易变、不稳定,或仅有粘膜表面感染,则机体获得的免疫力较短暂,易再感染。
思考题:
1、病毒感染的传播方式有哪些?病毒的持续性感染包括哪几种?
2、试述病毒感染的致病机制。
3、什么是干扰素?它有哪些生物学活性?简述干扰素激活及其抗病毒机理
4、简述NK细胞及中和抗体的抗病毒机理。
第26章 病毒感染的诊断方法及防治原则
第一节 病毒感染的检查方法
一、 标本的采集与送检:
1、采集标本:
2、标本处理:加抗生素处理带杂菌的标本。
3、冷藏速送:
二、病毒的分离培养及鉴定:
(一)动物接种:
(二)鸡胚培养:绒毛尿囊膜接种;尿囊腔接种;羊膜腔接种;卵黄囊接种。
(三)组织培养法:
1、组织培养:
2、 原代和次代细胞培养:细胞培养: 二倍体细胞株:传代细胞系:
3、病毒在细胞内增殖的检查和鉴定:(1)、病毒在细胞内增殖的检测指标:CPE ; 红细胞吸附:(2)病毒数量与感染性的测定蚀斑测定:PFU,以 PFU/ml表示感染性病毒量ID50或 TCID50的测定法:
三、病毒抗原及抗体的检测:
利用特异性抗原或抗体,采用免疫学技术进行检测。
四、病毒核酸的检测:
特点:快速、敏感,但应注意假阳性的出现。
方法:核酸杂交、PCR等
五、病毒感染的快速诊断
第27章 病毒感染的防治原则
一、免疫预防:
人工主动免疫:各种疫苗
人工被动免疫:免疫血清、胎盘球蛋白、丙种球蛋白、转移因子等。
二、抗病毒治疗:原则:
1、 选用抑制病毒复制的药物和制剂;
2、提高机体的免疫应答,促进消灭病毒感染细胞。
抗病毒药物:核苷类药物、病毒蛋白酶抑制剂、中草药、IFN和IFN诱生剂、基因治疗等。
思考题:
1、病毒感染者的标本的采集应注意些什么?
2、病毒的分离培养有哪些基本方法?
第29章 肝炎病毒
主要有五型 甲型(HAV):消化道传播
乙型(HBV):血源传播
丙型(HCV):血源传播
戊型肝炎病毒(HEV):消化道传播
丁型(HDV):血源传播,为缺陷病毒。
第一节 甲型肝炎病毒(HAV)
一、 生物学特性
1、形态与结构:球形,直径27-32 nm,无包膜,衣壳呈20面体立体对称,有HAV的特异性Ag。病毒核酸为单正股RNA,基因结构为5,末端非编码区-编码区-3,末端非编码区。
2、感染模型与培养
3、抵抗力:
二、致病性与免疫性
1、传染源:病人,尤其是无黄疸型肝炎患者。
2、传播方式:粪口途径
3、致病机理与免疫;病毒的直接损害+免疫病理损害,感染后三周,血中出现HAV-IgM,可持续2月左右。 HAV-IgG出现迟,维持久,可抵抗同型病毒再感染。
三、病毒学与免疫学检查
1、免疫电镜直接检查患者粪便中的HAV颗粒;
2、测抗体:常用ELISA、RIA等方法。
3、测HAV RNA:常用核酸杂交、PCR等方法。
四、防治原则
1、 一般措施
2、 被动免疫:注射丙种球蛋白或胎盘球蛋白
3、 主动免疫:减毒甲肝活疫苗(H2)、灭活疫苗
第二节 乙型肝炎病毒(HBV)
一、生物学性状:
1、形态与结构:EM下有三种不同形态的颗粒。1)、大球形颗粒(Dane颗粒):完整的乙肝病毒颗粒,具有传染性。2)、小球形颗粒:患者血清中最常见的颗粒,不具传染性3)、管形颗粒:是一串聚合起来的小球形颗粒。
2、病毒基因组:双股未闭和环状DNA,长链为副股(L-),短链为正股(S+)。·L-股DNA链上有4个开放的读码框架,包括:S基因:编码HBsAg、PreS1和PreS2抗原;C基因及前C基因:分别编码HBeAg和HbcAg;P基因:编码DNA多聚酶;
X基因:编码X蛋白(促进靶细胞基因转录)。
3、病毒DNA的复制:
4、抗原-抗体系统:外衣壳抗原:HBsAg、PreS1和PreS2抗原;内衣壳抗原:HBeAg和HBcAg。1)、HBsAg和HBs抗体:HBsAg出现是HBV感染的标志; HBs-Ab出现是乙肝恢复的标志。2)、PreS2-Ag和PreS2抗体:PreS2抗原具有人聚合血清白蛋白受体(PHSA-R),能介导HBV吸附于肝细胞表面;而PreS2抗体则能阻止HBV入侵肝细胞,具有保护作用。3)、PreS1抗原和PreS1抗体:PreS1抗原能增强HBsAg的免疫原性。4)、HBc抗原和HBc抗体: HBcAg血中不易检到。HBc抗体 IgM类IgG类5)、HBe抗原和HBe抗体:HbeAg是病毒复制的指标;HbeAb则表示传染性低,预后良好。
5、组织培养与动物模型: 黑猩猩是HBV最敏感的动物。
6、抵抗力:HBV对外界的抵抗力很强。
二、致病性和免疫性:
一)、传播: 1、传染源:病人和无症状的携带者。
2、传播途径: 非胃肠道:输血、注射、手术、针刺或蚊虫盯咬等; 母婴垂直传播:胎盘、产道及哺乳等密切接触。
二)、致病性与免疫病理:
1、病毒致机体免疫应答低下
2、病毒发生变异
3、细胞介导的免疫病理损伤:II型变态反应
4、免疫与原发性肝癌:
- 复合物引起的免疫病理损伤:III型变态反应
三)、免疫保护:
1、抗体的保护:目前肯定有保护作用的抗体只有HBs-Ab和PreS2-Ab,主
要清除细胞外的病毒颗粒。
2、细胞免疫的保护:主要依靠致敏淋巴细胞和CDC、ADCC效应的联合作用杀伤靶细胞,清除胞内病毒。
三、微生物学的检测:
一)、检测特异性的Ag和Ab:
目前多用ELISA法检测乙肝两对半(HbsAg、HBs-Ab、HBc-Ab、HbeAg、HBe-Ab)。有的加测IgM类HBc-Ab。
二)、EM下检测Dane颗粒:
三)、核酸杂交或PCR法检测病毒核酸:
四、防治原则:
一)、预防:·主动免疫(常规预防):乙肝疫苗注射三次。·被动免疫(应急预防):高效价的乙肝免疫球蛋白(HBIg)。·三阳孕妇,婴儿出生时应同时注射乙肝疫苗+高效价的HBIg。
二)、治疗:休息,营养,药物以IFN、保肝药及中药为主。
思考题:
1、肝炎病毒有哪几种?传播方式怎样?各引起什么疾病?
2、乙肝病毒的形态结构和病毒基因组各有何特点?
3、乙肝病毒具有哪几种主要抗原组分?列出乙肝血清学检验项目,并结实
其临床意义。
4、预防甲、乙型肝炎有哪些特异性预防措施?
第29章 呼吸道病毒(流感病毒为例)
一、生物学性状:
1、形态与结构:多呈球型或丝状,由内到外分三层:
(1)核心:核蛋白+单负股RNA RNP,内含RNA多聚酶。·NP抗原性稳定,具有型特异性;·RNA分节段,每个节段为一个基因。基因重组率高,易发生变异。(2)中层基质蛋白:有M1、M2两种。 ·具有维持病毒外型和保护核心的作用。·抗原性稳定,也具有型特异性。(3)外层包膜:脂质双层,表面有两种糖蛋白刺突。·血凝素(HA):柱状 ,决定病毒的亚型。为三聚体,能凝集红细胞。HA1(重链):与细胞膜唾液酸受体结合的亚单位HA2(轻链):具有膜融合性,是病毒入侵的关键。·神经氨酸酶(NA):蘑菇状,抗原性易变。为四聚体,具有酶活性。破坏病毒特异性受体,利于病毒释放。液化粘液,利于病毒的解离、扩散。
2、Ag性、型别与变异:(1)、内部Ag: Ag性稳定,具型特异性。分为甲、乙、丙三型。(2)、表面Ag: 由HA、NA组成,Ag性不稳定,易变异,尤其是NA。据HA、NA的差异分不同的亚型。(3)、变异的类型:Ag性漂移:变异幅度小,属量变,引起中小型流行,多因点突变所致。Ag性转换:变异幅度大,属质变,引起大流行,多与基因重组有关。
二、致病性和免疫性
1、致病性:·传染源:患者、隐性感染者、带毒动物。·传播途径:通过飞沫经呼吸道传播。
2、免疫性: 病后对同型病毒有短暂免疫力。
三、微生物学检测:
1、病毒分离:最适宜鸡胚培养,用血凝、血凝抑制试验鉴定。
2、免疫学检查: 血清学诊断:取双份血清检查抗体效价。流感病毒Ag检查:可作快速诊断。
四、防治原则:
思考题:
1、简述流感病毒的基本结构。
2、流感病毒分型的依据是什么?其抗原变异与流感流行有何关系?
第32章 反转录病毒与肿瘤相关病毒
基因组为单股RNA二聚体,病毒核心中有逆转录酶,复制通过DNA中间体,能整合于宿主细胞的染色体。
第一节 人类免疫缺陷病毒(HIV)
一、生物学特性
1、形态结构:HIV为直径100-140nm的球型颗粒。(1)核心:含病毒RNA、逆转录酶、核衣壳蛋白P7等。(2)双层衣壳:内层:P24(衣壳蛋白)外层:P17(内膜蛋白)(3)包膜:刺突 gp120和跨膜蛋白gp41两种糖蛋白。·gp120:易变区V1- V5:V3肽段含有与中和抗体结合的位点。恒定区C1-C4:C4与宿主细胞上HIV的受体-CD4结合。·gp41:可介导病毒包膜与宿主细胞膜的融合。2、基因组的结构及功能:基因组长约9200bp,是两条单正股RNA组成的双聚体。(1)、长末端重复序列LTR:调控病毒基因组的转录
(2)、结构基因:gag、pol、env。gag基因:编码P55蛋白前体,经蛋白酶裂解成病毒衣壳蛋白;pol基因:编码逆转录酶、蛋白水解酶和整合酶; env基因:编码包膜蛋白gp120和gp41。
(3)、调节基因:tat、rev、nef、vif、vpr、vpu。
3、病毒的复制:前病毒形成 活化、自身转录 经拼接成mRNA经加帽加尾成子代RNA 长期潜伏
4、病毒的变异: HIV基因组可发生变异,多集中于包膜糖蛋白基因env和调节基因nef。
5、病毒受体与细胞亲嗜性:HIV的主要靶细胞是CD4+的T细胞和单核巨噬细胞亚群。细胞表面的CD4分子是其主要受体。
6、培养特性:仅感染表面有CD4分子的细胞,
7、抵抗力:较弱,560C30分即可杀灭病毒。
二、致病性和免疫性
(一)传染源和传播途径:
传染源:HIV无症状携带者和AIDS患者。
传播: 同性或异性间的性行为;途径输血、移植、人工受精、共用注射器等;母婴传播。
(二)HIV感染的过程:
原发感染的急性期 血清、血细胞、脑脊液、骨髓细胞中均可查到病毒、
1-2周无症状潜伏期 测不到HIV Ag时间延长艾滋病相关综合症
(三)HIV感染的免疫损害:以CD4细胞缺损和功能障碍为中心的严重免疫缺陷。
(四)、HIV损伤CD4细胞的可能机制:
1、病毒包膜糖蛋白的插入和病毒的出芽释放,使细胞膜的通透性增加。
2、病毒增殖产生的大量未整合DNA,干扰了细胞的正常生物合成。
3、大量CD4细胞融合成多核巨细胞。
4、免疫病理损伤。
5、病毒诱导的自身免疫反应。
(五)、HIV感染的潜伏、慢性感染和激发:
(六)合并各种机会感染与肿瘤:
(七)免疫反应: gp120中和抗体,能降低血清中病毒的抗原量细胞免疫反应:CTL对杀伤感染细胞和阻止病毒扩散有重要作用但也不能清除HIV潜伏感染的细胞。一经感染便终生带毒。
三、微生物学检测法:
(一)检测抗体:常用ELISA、IFA、RIA等作初筛,阳性者多用WB、RIP作确证试验。
(二)检测病毒及其组分:包括分离培养病毒、测定病毒抗原及逆转录酶活性、测定病毒核酸(RT-PCR、bDNA等多种方法)。
四、防治原则:
1、预防措施。
2、疫苗研制:主要有基因工程亚单位疫苗、合成寡肽疫苗、重组病毒载体活疫苗等。
3、抗病毒治疗:核苷类或非核苷类逆转录酶抑制剂+蛋白酶抑制剂的联合疗法,针对HIV复制周期的两个关键环节抑制病毒的增殖。优点:能迅速降低病人血浆中HIV-RNA的载量。
思考题:
1、HIV的形态结构和病毒基因组各有何特点?
2、HIV的传染源、及传播途径是什么?如何预防HIV感染?
3、简述HIV损伤CD4细胞的机制。
4、简述HIV潜伏感染的主要原因
5、HIV的微生物学检测方法有哪些?