醫(yī)學(xué)微生物學(xué)-3

1、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)l 主講人：趙慧琳l 病原生物學(xué)教研室第1 1章 細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)課堂導(dǎo)入思考：病毒是怎樣的一種生物，具有如此大的威力？截止2021年5月16日第4 4章病毒的基本性狀目錄病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成（重點）病毒的增殖（難點）病毒的遺傳與變異理化因素對病毒的影響病毒的分類和命名法微生物的大小比較葡萄球菌(1000nm） 牛痘病毒300250nmABCDEFG立克次體450nm衣原體390nmA、噬菌體( 65 95nm )B、腺病毒 (70nm )C、脊髓灰質(zhì)炎病毒 (30nm )D、乙腦病毒 ( 40nm )E、蛋白分子(10nm )F、流感病毒( 100nm )G、煙草花葉病毒大

2、?。杭{米（nm，為1/1000 m） 150nm 大型病毒（最大300 nm）一、病毒的大小和形態(tài)第一節(jié) 病毒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成形態(tài)： 多數(shù)：球形或近似球形子彈狀子彈狀植物病毒埃博拉病毒狂犬病病毒天花病毒噬菌體（一） 病毒的結(jié)構(gòu) 衣殼（capsid）核酸核衣殼包膜子粒（刺突spike）包膜(envelope)殼粒二、病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成1. 1. 核心 ：核酸 化學(xué)組成：DNA或RNA 一種核酸：DNA病毒，RNA病毒病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成子代核酸+ 結(jié)構(gòu)蛋白病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成1. 1. 核心 ：核酸 功能： 指導(dǎo)病毒復(fù)制： 決定病毒特性：遺傳信息 具有感染性：感染性核酸 2. 2. 衣殼

3、 包繞在核心外面的一層蛋白質(zhì)，由許多蛋白質(zhì)亞單位（殼粒）組成。病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成排列組成不同： 螺旋對稱型 二十面體對稱型 復(fù)合對稱型螺旋對稱病毒核酸呈螺旋狀排列，殼粒沿著螺旋形核酸鏈對稱排列。二十面體對稱病毒核酸聚集成團(tuán)，殼粒呈立體對稱排列，構(gòu)成有20個等邊三角形的面、12個頂角、30個棱邊的立體結(jié)構(gòu)。復(fù)合對稱型衣殼功能 保護(hù)病毒核酸免受核酸酶的破壞 介導(dǎo)病毒感染宿主細(xì)胞 具有抗原性，刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成3. 包膜 病毒復(fù)制成熟后，以出芽方式穿過細(xì)胞膜或核膜時獲得的來自宿主細(xì)胞的脂質(zhì)雙層膜 病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成化學(xué)組成： 脂質(zhì) 蛋白質(zhì) 糖類包膜功能 維持病毒結(jié)構(gòu)完整性：

4、加固病毒體結(jié)構(gòu) 與宿主細(xì)胞膜融合，輔助病毒感染 有抗原性病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成對病毒包膜的敘述錯誤的是（）化學(xué)成分為脂類、蛋白質(zhì)及多糖表面突起稱為殼粒具有病毒的種、型特異性包膜溶解可使病毒滅活A(yù)BCD提交可保護(hù)病毒E單選題1分 病毒缺乏增殖所需的酶系統(tǒng)，因此只能在活細(xì)胞內(nèi)增殖。 增殖方式：自我復(fù)制（replication）第二節(jié) 病毒的增殖 吸附（adsorption/attachment） 穿入（penetration） 脫殼（uncoating） 生物合成（biosynthesis） 裝配與釋放（assembly and release）一、病毒的復(fù)制周期吸附（adsorption/atta

5、chment）病毒敏感細(xì)胞隨機(jī)碰撞，可逆吸附，無特異性病毒吸附蛋白與細(xì)胞受體結(jié)合，特異性病毒感染第一步African swine fever virus非洲豬瘟病毒不同細(xì)胞表面有不同的病毒受體 吸附（adsorption/attachment）宿主范圍和嗜組織性病毒的特異性吸附蛋白-特異性受體的確定 疫苗/預(yù)防性藥物開發(fā)穿入（penetration）病毒吸附到細(xì)胞后穿過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程胞飲裸露病毒注射裸露病毒融合包膜病毒脫殼（uncoating）病毒在細(xì)胞內(nèi)脫去衣殼釋放出核酸的過程 注射方式穿入的病毒：穿入與脫殼同時完成 融合或胞飲方式穿入的病毒：主要由細(xì)胞中的溶酶體酶作用生物合成（bio

6、synthesis）病毒利用宿主細(xì)胞的環(huán)境和物質(zhì)合成核酸和蛋白質(zhì)的過程。 該階段用電鏡和免疫學(xué)方法均檢測不到病毒，故稱為隱蔽期。 DNA病毒一般在細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制；RNA病毒一般在細(xì)胞質(zhì)中復(fù)制。生物合成（biosynthesis） 雙鏈DNA病毒（dsDNA） 單鏈DNA病毒（ssDNA） 單股正鏈RNA病毒（+ssRNA） 單股負(fù)鏈RNA病毒（-ssRNA） 雙鏈RNA病毒（dsRNA） 逆轉(zhuǎn)錄病毒 嗜肝DNA病毒病毒核酸類型的不同，其生物合成過程不同：生物合成（biosynthesis）雙鏈DNA病毒（dsDNA）：細(xì)胞核內(nèi)早期蛋白：DNA復(fù)制酶類早期mRNA子代DNA晚期mRNA晚期蛋白子代

7、病毒結(jié)構(gòu)蛋白早期晚期轉(zhuǎn)錄翻譯生物合成（biosynthesis）單鏈DNA病毒（ssDNA）：種類很少早期蛋白：酶早期mRNA子代DNA晚期mRNA晚期蛋白子代病毒結(jié)構(gòu)蛋白轉(zhuǎn)錄翻譯單股正鏈RNA病毒（+ssRNA）：本身具有mRNA功能大分子前體子代RNA翻譯切割早期蛋白：RNA聚合酶大分子前體晚期子代結(jié)構(gòu)蛋白切割轉(zhuǎn)錄生物合成（biosynthesis）生物合成（biosynthesis）單股負(fù)鏈RNA病毒（-ssRNA）：大部分包膜病毒，含RNA多聚酶子代RNA翻譯轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)RNA聚合酶雙鏈RNA病毒（dsRNA）：含RNA多聚酶翻譯轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)復(fù)制子代dsRNA生物合成（biosynthes

8、is）逆轉(zhuǎn)錄病毒：單股正鏈雙體RNA，不能作為mRNA,含逆轉(zhuǎn)錄酶酶解逆轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)翻譯子代+RNA插入宿主基因組生物合成（biosynthesis）逆轉(zhuǎn)錄酶生物合成（biosynthesis）嗜肝DNA病毒：不完全雙鏈環(huán)狀DNA轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)翻譯子代DNA轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄裝配與釋放（assembly and release）病毒核酸與蛋白質(zhì)組裝為成熟病毒顆粒并釋放至胞外的過程。脂質(zhì)宿主細(xì)胞包膜蛋白病毒基因編碼裸露病毒：破胞包膜病毒：出芽具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和感染性的完整病毒顆粒，被稱為病毒體（virion）1. 頓挫感染（abortive infection） 病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，如果細(xì)胞不能為病毒增殖提供

9、所需要的酶、能量及必要的成分，則病毒在其中不能合成本身的成分；或者雖能合成部分或全部病毒成分，但不能裝配和釋放。 容許細(xì)胞 非容許細(xì)胞 二、病毒的異常增殖二、病毒的異常增殖 因病毒基因組不完整或基因發(fā)生改變而不能進(jìn)行正常增殖的病毒。輔助病毒（helper virus）：能夠為缺陷病毒提供條件，使缺陷病毒則又能完成正常增殖的病毒。 缺陷病毒+輔助病毒完成復(fù)制2. 缺陷病毒（defective virus）病毒的異常增殖病毒的異常增殖 缺陷干擾顆粒：缺陷病毒不能復(fù)制，但能干擾同種成熟病毒增殖。 3. 干擾現(xiàn)象 （interference） 兩種病毒感染同一種細(xì)胞，常常發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒增殖

10、的現(xiàn)象。原因： 受體占據(jù)，阻止其它病毒吸附 原料競爭，抑制其它病毒復(fù)制 誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生干擾素，抑制其它病毒復(fù)制病毒的異常增殖病毒的異常增殖 第三節(jié) 病毒的遺傳與變異 一、病毒變異的類型非遺傳物質(zhì)變異基因產(chǎn)物的互補(bǔ)作用病毒的表型交換和表型混合遺傳物質(zhì)變異基因突變基因重組與重配病毒基因組與宿主細(xì)胞基因組融合遺傳物質(zhì)變異基因突變 基因突變：是病毒基因組中的堿基序列發(fā)生改變條件致死性突變株 溫度敏感性突變株：28-35oC宿主范圍突變株 影響了對宿主細(xì)胞的感染范圍耐藥突變株 兩病毒的基因組發(fā)生互換，產(chǎn)生具有兩個親代病毒特性的子代病毒，并能繼續(xù)增殖，該過程稱為基因重組。 兩病毒株不同基因節(jié)段的交換又稱重配

11、。遺傳物質(zhì)變異基因重組與重配 病毒基因組或某一片段插入到宿主染色體DNA中并進(jìn)行重組的過程稱為整合。 可致惡性轉(zhuǎn)化 。 遺傳物質(zhì)變異病毒基因組與宿主基因組整合兩種病毒感染同一細(xì)胞，通過基因產(chǎn)物之間的相互作用，能產(chǎn)生一種或兩種有感染性的子代病毒。 互補(bǔ)型缺陷病毒 感染性病毒+滅活病毒/缺陷病毒 非遺傳物質(zhì)變異病毒基因產(chǎn)物的相互作用 兩種病毒感染細(xì)胞后發(fā)生蛋白衣殼或包膜的互換。 無包膜病毒發(fā)生的表型混合稱核殼轉(zhuǎn)移。非遺傳物質(zhì)變異表型交換或混合 二、病毒變異的醫(yī)學(xué)應(yīng)用病毒性疾病的預(yù)防： 經(jīng)典減毒株：通過培養(yǎng)環(huán)境的改變降低毒力，制備疫苗。 工程突變株：人工改變病毒的毒力基因。物理因素 溫度 耐冷不耐熱

12、，包膜病毒 pH 5-9 射線和紫外線 敏感化學(xué)因素 脂溶劑 包膜病毒 氧化劑、鹵素及其化合物 敏感 中草藥 第四節(jié) 理化因素對病毒的影響第五節(jié) 病毒的分類一、病毒分類依據(jù) 核酸的性質(zhì)與結(jié)構(gòu) 病毒粒子的大小、形狀 衣殼對稱性和殼粒數(shù)目 有無包膜 對理化因素的敏感性 抗原性 生物學(xué)特性二、病毒的命名法病毒科、亞科、屬名，書寫時為斜體，第一個字母大寫；種名不斜體，第一個字母也不大寫如：family Herpesviridae subfamily Alphaherpesviridae genus Simplexvirus species herpes simplex virus 1 （HSV-1）目

13、、科、亞科、屬、種Coronaviridae Coronavirus SARS-Cov-2第五節(jié) 病毒的分類內(nèi)容小結(jié)病毒形態(tài)結(jié)構(gòu)增殖遺傳變異理化因素分類命名掌握內(nèi)容： 病毒與病毒體的概念、形態(tài)、測量單位 結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、功能； 病毒的復(fù)制周期； 影響病毒的物理因素和化學(xué)因素關(guān)于頓挫感染，下列敘述中正確的是（）因宿主細(xì)胞內(nèi)有相應(yīng)的抑制物因宿主細(xì)胞DNA有關(guān)基因激活因宿主細(xì)胞缺乏必要的酶因感染病毒有核酸缺失ABCD提交因感染病毒抗原性改變E單選題1分第5 5章細(xì)菌與病毒的致病機(jī)制學(xué)習(xí)內(nèi)容細(xì)菌的感染與致病機(jī)制病毒的感染與致病機(jī)制正常菌群與機(jī)會致病菌細(xì)菌的致病機(jī)制 細(xì)菌的感染源與傳播途徑感染類型病毒的

14、傳播途徑病毒感染類型病毒致病機(jī)制正常菌群（normal flora）一、正常菌群與機(jī)會致病菌第一節(jié) 細(xì)菌的感染與致病機(jī)制正常人的體表和與外界相通的腔道黏膜中，存在著不同種類和一定數(shù)量的微生物，當(dāng)人體的功能正常時對人體無害而有益的微生物。 Distribution 正常菌群分布 Skin 皮膚 Oral cavity 口腔: anaerobes 厭氧菌 nasopharynx 鼻咽部 Gastrointestinal tract 胃腸道:anaerobes:aerobes=1000:1 Vagina 陰道 Urethra 尿道正常菌群生理作用1. 生物拮抗：拮抗病原菌. 競爭黏附作用(占位性保護(hù)

15、)生物膜. 產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物：low pH，H2O2. 營養(yǎng)競爭作用 2. 營養(yǎng)作用：參與機(jī)體物質(zhì)代謝，營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化及合成/大腸桿菌，維生素K雙歧桿菌SIgACD4+阻斷腸道致病菌的黏附IFN，活化M，殺傷傷寒桿菌、腸道病毒與腸道致病菌有共同Ag 3. 免疫作用正常菌群生理作用 刺激宿主產(chǎn)生免疫應(yīng)答 促進(jìn)宿主免疫器官發(fā)育5. 抗腫瘤：致癌物質(zhì)轉(zhuǎn)化，激活巨噬細(xì)胞，提高免疫力4. 抗衰老：雙歧桿菌正常菌群生理作用正常菌群是否不致病呢？ 機(jī)會致病菌（opportunistic bacterium） 正常菌群與宿主間的生態(tài)平衡被打破，形成生態(tài)失調(diào)而導(dǎo)致疾病，原來不致病的正常菌群就成了致病菌，也稱機(jī)會性

16、致病菌。機(jī)會性感染常見原因% 正常菌群寄居部位的改變% 菌群失調(diào)，使用抗生素$正常菌群被殺死$二重感染% 各種導(dǎo)致機(jī)體免疫功能降低的因素$免疫抑制劑、激素、放射治療引起菌群失調(diào)癥的原因是（）正常菌群的遺傳特性發(fā)生明顯改變正常菌群的耐藥性發(fā)生明顯改變正常菌群的增殖方式發(fā)生明顯改變正常菌群的組成和數(shù)量發(fā)生明顯改變ABCD提交大量使用生態(tài)制劑E單選題1分 毒力 侵入數(shù)量 侵入部位 其他因素二、細(xì)菌的致病機(jī)制( (一) ) 細(xì)菌的毒力物質(zhì)侵襲力：致病菌突破宿主生理屏障，進(jìn)入機(jī)體并在體內(nèi)定植、 繁殖和擴(kuò)散的能力。 包括黏附素、莢膜和微莢膜、侵襲性物質(zhì)毒素： 細(xì)菌產(chǎn)生的損傷宿主引起生理功能紊亂的毒性物質(zhì)

17、包括內(nèi)毒素和外毒素（一）侵襲力 1. 黏附素(adhesin) （1）概念 細(xì)菌表面與黏附相關(guān)的蛋白質(zhì)。（2）分類：菌毛黏附素：菌毛分泌并存在于菌毛頂端例：大腸桿菌菌毛黏附素，定植因子(colonization factor)非菌毛黏附素：外膜蛋白和G+菌細(xì)胞壁（3）意義：與致病作用密切相關(guān)2. 莢膜和微莢膜莢膜具有抗吞噬和阻撓殺菌物質(zhì)的作用，使病原菌得以在宿主體內(nèi)大量繁殖。如A群鏈球菌M蛋白、傷寒桿菌的Vi抗原及大腸埃希菌的K抗原微莢膜。（一）侵襲力3. 侵襲素(invasin) 指某些細(xì)菌毒力強(qiáng)或具有侵襲能力的病原菌向鄰近組織擴(kuò)散甚至介導(dǎo)進(jìn)入鄰近黏膜上皮細(xì)胞內(nèi)。4. 侵襲性酶類 利于病原菌

18、的抗吞噬作用，向組織擴(kuò)散。 例：葡萄球菌凝固酶 透明質(zhì)酸酶（一）侵襲力5. 5. 細(xì)菌生物被膜（bacterial biofilmbacterial biofilm） 細(xì)菌附著在有生命或無生命的材料表面后，由細(xì)菌及其所分泌的胞外多聚物共同組成的呈膜狀的細(xì)菌群體。定植于靜脈導(dǎo)管表面的表皮葡萄球菌生物膜掃描電鏡照片（6000）。(Lansing M. Prescott et al. Microbiology, 5th Edition, McGraw-Hill Companies; 2002: p920)（一）侵襲力生物被膜作用 有利于細(xì)菌的黏附和附著 阻擋殺菌物質(zhì)和免疫物質(zhì)的作用 有利于細(xì)菌信息傳

19、遞和致病基因的轉(zhuǎn)移 與細(xì)菌耐藥性有關(guān) 與醫(yī)院感染有關(guān)（一）侵襲力細(xì)菌在黏附、定居及生長繁殖過程中合成并釋放的多種對宿主細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能有損害作用的毒性物質(zhì)。（二）毒素(toxin) 外毒素：多為G+菌產(chǎn)生，合成分泌至胞外 內(nèi)毒素：G-菌細(xì)胞壁中的LPS外毒素： 分子結(jié)構(gòu)：AB模式A：毒素亞單位B：結(jié)合亞單位外毒素 毒性作用強(qiáng) 選擇性強(qiáng) 理化穩(wěn)定性差 抗原性強(qiáng)，可制成類毒素 據(jù)外毒素的種類和作用機(jī)制分類 神經(jīng)毒素 破傷風(fēng) 細(xì)胞毒素 白喉、猩紅熱 腸毒素 霍亂、食物中毒外毒素白喉霍亂破傷風(fēng)梭菌引起的肌肉痙攣內(nèi)毒素（endotoxinendotoxin） G菌細(xì)胞壁脂多糖（LPS） 組成：O特異多糖

20、非特異核心多糖 脂質(zhì)A 特點：毒性弱 耐熱 不能脫毒為類毒素 致發(fā)熱反應(yīng)內(nèi)毒素的生物學(xué)作用 發(fā)熱反應(yīng)：內(nèi)毒素巨噬細(xì)胞 內(nèi)源性熱源質(zhì)體溫調(diào)節(jié)中樞體溫升高 白細(xì)胞增多（傷寒桿菌例外） 內(nèi)毒素血癥與休克： 內(nèi)毒素 微循環(huán)障礙(有效血量減少、血壓下降、組織供血不足、缺氧、酸中毒)內(nèi)毒素休克 彌漫性血管內(nèi)凝血（DIC）：指微血栓廣泛沉著于小血管中，為一種病理過程。 Shwartzman（施瓦茨曼）現(xiàn)象 在家兔皮內(nèi)注射G-菌液，8-24 h后注射同一種/另一種G-菌液。 局部反應(yīng)-局部皮膚出血、壞死 全身反應(yīng)-全身廣泛出血、壞死，動物死亡 免疫調(diào)節(jié)：小劑量內(nèi)毒素可增強(qiáng)非特異性免疫功能內(nèi)毒素的生物學(xué)作用 內(nèi)

21、毒素與外毒素的比較種類內(nèi)毒素外毒素來源革蘭陰性菌革蘭陽性菌及部分革蘭陰性菌存在部位 細(xì)胞壁成分、裂解后釋出活菌分泌或細(xì)菌溶解后散出化學(xué)成分脂多糖蛋白質(zhì)穩(wěn)定性好、160 2-4小時破壞差、60-80 30分鐘破壞毒性作用 較弱、作用大致相同，引起休克，發(fā)熱，DIC等強(qiáng)，對組織器官有選擇性，引起特殊臨床表現(xiàn)抗原性弱，能刺激形成抗體，中和作用弱，不形成類毒素強(qiáng)，能刺激機(jī)體形成抗毒素，經(jīng)甲醛脫毒后能形成類毒素2. 細(xì)菌侵入的數(shù)量與細(xì)菌的毒力成反比例毒力越強(qiáng)，引起感染所需的菌量越小毒力越弱，引起感染所需的菌量越大 各種致病菌有其特定的侵入部位與致病菌需要特定的生長繁殖微環(huán)境有關(guān)3. 細(xì)菌侵入的部位4.

22、其他影響因素二、細(xì)菌的致病機(jī)制三、細(xì)菌的感染途徑感染的來源 內(nèi)源性感染 體內(nèi)正常菌群外源性感染病人帶菌者 病畜及帶菌動物醫(yī)院感染交叉感染自身感染 環(huán)境感染感染途徑：直接方式、間接方式、媒介方式四、感染的類型不感染隱性感染潛伏感染顯性感染帶菌狀態(tài)急性感染、慢性感染局部感染、全身感染病菌毒力弱、數(shù)量少，機(jī)體免疫力強(qiáng)毒血癥、膿毒血癥、內(nèi)毒素血癥、菌血癥、毒血癥、膿毒血癥、內(nèi)毒素血癥、菌血癥、 敗血癥敗血癥(toxemia) (pyemia) (endotoxemia) (bacteremia)(septicemia)超級帶菌者瑪麗病菌與機(jī)體平衡，一般不出現(xiàn)在血液或糞便中 菌血癥菌血癥（bactere

23、mia） 病原菌入血，但不繁殖。病原菌入血，但不繁殖。 毒血癥毒血癥（toxemia） 病原菌不入血，外毒素入血。病原菌不入血，外毒素入血。 敗血癥敗血癥（septicemia） 病原菌入血，在血中大量繁殖產(chǎn)生毒素。病原菌入血，在血中大量繁殖產(chǎn)生毒素。全身感染常見的類型 膿毒血癥膿毒血癥（pyemia） 化膿性細(xì)菌引起的敗血癥化膿性細(xì)菌引起的敗血癥 內(nèi)毒素血癥內(nèi)毒素血癥（endotoxemia） G-菌內(nèi)毒素進(jìn)入血液菌內(nèi)毒素進(jìn)入血液第二節(jié) 病毒的感染與致病機(jī)制一、病毒的傳播途徑 水平傳播（horizontal transmission）病毒在人群中不同個體之間傳播 垂直傳播（vertical transmission）病毒經(jīng)胎盤或產(chǎn)道傳給子代： 呼 吸 道正粘病毒（流感病毒）、副粘病毒，鼻病毒、水痘病毒和腺病毒 消 化 道 眼及泌尿生殖道 吸血昆蟲、狂犬 血 液HIV、HBV、HCV、CMV 病毒的傳播途徑 局部感染 local infection 病毒侵入機(jī)體后，只在入侵部位感染細(xì)胞 全身感染 systemic infection 從入侵部位經(jīng)血流或神經(jīng)系統(tǒng)向全身播散進(jìn)入機(jī)體血液系統(tǒng)病毒血癥（viremia）經(jīng)神經(jīng)系統(tǒng)播散狂犬病病毒 病毒的傳播途徑二、病毒感染類型 隱性感染：病毒進(jìn)入機(jī)體后，不引起臨床癥狀 顯性感染：病毒進(jìn)入