医学微生物学_Medical Microbiology （总论）

绪论，细菌的生理，细菌的遗传与变异，细菌的耐药性细菌的感染和免疫等，其他细菌，病毒总论，真菌总论 其他菌属，其他病毒，主要病原性真菌，着重在下一导图中。

医学微生物学 Medical Microbiology

• 绪论
  • 微生物🦠microorganism microbe/Germs
    • 定义
      • 自然界中一群个体微小、结构简单、肉眼直接看不见，必须借助光学显微镜（细菌）或电子显微镜(病毒）放大才能观察到的微小生物
    • 特点
      • 体积微小、结构简单
      • 种类繁多、分布广泛
      • 繁殖迅速、容易变异
    • 种类
      • 非细胞型微生物acellular microbes
        • 无典型细胞结构和能量产生酶系统， 只能在活细胞内增殖；核酸类型为DNA或RNA， 例：病毒，䏓粒，类病毒
          • 病毒：蛋白质包裹着相应的核酸，借助于已有细胞进行复制
          • 䏓粒，只有蛋白质成分，人或动物的神经系统的感染及致病
          • 类病毒：环状的密闭的RNA的核酸成分，没有发现蛋白质成分，主要在植物中引起致病
      • 原核细胞型微生物prokaryotes
        • 细胞器不完善，只有核糖体
        • 核呈环状裸DNA团块结构，无核膜核仁，DNA和RNA
        • 细菌，放线菌，支原体，衣原体，立克次体，螺旋体 Bacteria Mycoplasma
      • 真核细胞型微生物eukaryotes
        • 有核膜核仁，细胞器完整 DNA和RNA
        • 真菌fungi （霉菌mold ，酵母菌yeast ）
    • 微生物与人类的关系
      • 绝大多数有益（甚至必须），少部分有害
      • 少数微生物具有致病性，称病原微生物
      • 部分微生物在正常情况下不治病，只是在特定条件下导致治病，称机会治病性微生物🦠
    • 微生物的发现
      • 荷兰人 列文虎克 首次观察到微生物
      • 法国 巴斯德Pasteur发酵与微生物的作用 —巴氏消毒法
      • 德国 郭霍koch 首次证明传染病的病原体 琼脂固体培养基 郭霍法则
      • 俄国 伊凡诺夫斯基 烟草花叶病病原体
      • 英国 弗莱明Fleming 发现青霉素
      • 英国 琴纳 创用牛痘预防天花
    • 医学微生物学发展过程：
      • ①微生物学的经验时期；
      • ②实验微生物学时期；
      • ③现代微生物学时期
• 第一章 细菌的形态与结构
  • 光学显微镜观察，一般以微米为单位
  • 基本形态
    • 球菌coccus
    • 杆菌bacillus
    • 螺旋菌spiral bacterium
  • 基本结构
    • 细胞壁 G+菌→肽聚糖（主要）+磷壁酸； G -菌→肽聚糖+外膜（主要）
      • 支原体无细胞壁
      • 肽聚糖/黏肽/糖肽/胞壁质：原核细胞所特有
        • 🔆G+菌组成：聚糖骨架+四肽侧链+五肽交联桥（数十层、三维立体→坚固）
        • 🔆G-菌组成：聚糖骨架+四肽侧链 （仅数层、二维平面→疏松）
        • 〽️聚糖骨架： 各菌相同，由 N-乙酰葡糖胺和 N-乙酰胞壁酸经 β-1,4糖苷键交替连接而成
          • 溶菌酶作用于聚糖骨架之 β-1,4 糖苷键 磷霉素抑制其合成
        • 〽️ 四肽侧链： 各菌各异，尤其是第 3个氨基酸——多数 G-菌为二氨基庚二酸(DAP)，G+菌则DAP、L-赖氨酸或其它 L-氨基酸
          • 多肽类抗生素，万古毒素和杆菌肽抑制其连结
        • 〽️五肽交联桥： 5个甘氨酸+四肽侧链上的 D-丙氨酸（形成需转肽酶）
          • 青霉素则作用于转肽酶/转糖基酶→抑制五肽交联桥形成 四肽侧链和五肽交联桥 前列腺素和头孢抑制
      • 磷壁酸：G+菌特有
        • 特点： ①核糖醇/甘油残基经磷酸二酯键连成多聚物； ②穿插于肽聚糖中，分为壁磷壁酸、膜磷壁酸/脂磷壁酸（与致病相关）
        • 作用： 抗原性、致病性（膜磷壁酸→黏附作用）、结合 Mg2+（维持菌体内离子平衡）
      • 外膜：G-菌特有，位于肽聚糖外面
        • 脂蛋白（最内层）： 连接外膜和肽聚糖（稳定外膜）
        • 脂质双层（中间层）： 类似细胞膜，镶嵌外膜蛋白(OMP)（如孔蛋白）
        • 脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)（最外层）——G-菌内毒素
          • 脂质 A（最内层）： 糖磷脂；基本无种属特异性； 是毒性/生物学活性所在
          • 核心多糖（中间层）： 低聚糖；有属特异性
          • 特异多糖（最外层）： 多糖链；即 G-菌菌体抗原（O抗原）； 有种特异性（缺失： S 型→R 型）
          • 少数 G-菌（如奈瑟菌）LPS 不典型→脂寡糖(LOS)（但仍有毒性）
        • 周浆间隙： G-菌细胞膜与外膜的脂质双层之间的间隙， 含多种水解酶→细菌获得营养、解除有害物质毒性
      • 功能： 1，维持细胞固有形态，抵抗低渗环境影响 2，物质交换 3，具抗原性，免疫应答， 4，致病性，耐药性
      • 细胞壁缺陷型/细菌 L型
        • 定义： 肽聚糖受破坏的细菌在高渗环境下仍可存活者 （在一般普通环境中不能耐受菌体内的高渗透压而胀裂死亡）
        • 种类： 原生质体（G+菌，保存于高渗环境）、 原生质球（G-菌→有外膜，抗低渗）
        • 诱因：多样，如溶菌酶、青霉素 诱发因素去除，可恢复
        • ①高度多样性、着色不匀→多为 G-（无论原为G+或G-，形成L）； ②培养困难（高渗低琼脂含血清培养基）、生长缓慢→多形成荷包蛋样菌落； ③某些仍有致病力（慢性感染），在高渗环境下如肾 常发生在长期使用作用于细胞壁的抗生素的过程中→临床上遇明显症状但标本常规细菌培养阴性者可考虑细菌 L型感染的可能性→此时不宜继续使用抑制细胞壁合成的抗生素
          • P170支原体在低琼脂量的固体培养基上，2~7天出现直径约10~600μm典型的‘油煎蛋’样菌落
    • 细胞膜
      • 组成：蛋白质+磷脂，不含胆固醇（支原体除外）
      • 主要功能： ①物质转运；②呼吸和分泌； ③生物合成（合成肽聚糖的相关酶类、是青霉素作用的靶点→青霉素结合蛋白）； ④参与细菌分裂——中介体(mesosome)
        • 中介体： 细胞膜内陷、折叠、卷曲形成的囊状物 多见于G+细菌，参与细菌分裂 拟线粒体
    • 细胞质/原生质
      • 核糖体
        • 70S（50S+30S），人核糖体80s
        • 抗生素作用靶点： 链霉素、庆大霉素、四环素→30S 亚 基； 红霉素、氯霉素→50S亚基
      • 质粒
        • 染色体外的遗传物质，闭合环状双链 DNA； 不是生长所必需； 自我复制，相互传递，自行丢失
        • 控制性状： 菌毛、细菌素、毒素、耐药性
      • 胞质颗粒/内含物
        • 本质：贮藏的营养物质（不断变化中）
        • 异染颗粒(metachromatic granule)/迂回体：RNA +多偏磷酸盐→嗜碱性强，用亚甲基蓝染色时着色较深呈紫色； 常见于白喉棒状杆菌（也称极体→鉴定意义）
    • 核质/类核
      • 细菌的遗传物质；
      • 特点： ①无核膜、核仁、有丝分裂器（但习惯上仍称为细菌的染色体）； ②单倍体（单一闭环 DNA反复折叠）、无组蛋白、无核小体
  • 特殊结构
    • 荚膜capsule
      • 定义： 包绕在细胞壁外的一层黏液性物质，为多糖/蛋白质多聚体，去除后并不影响细菌的生命活动 多在营养丰富的条件下产生，多为光滑菌落，致病性强
      • 功能： ①抗吞噬作用（重要的毒力因子）； ②黏附作用（参与生物膜形成、引发感染，非特异性）； ③抵抗免疫清除，含水量高抗干燥； ④鉴别细菌的依据；⑤制备荚膜多糖疫苗
    • 鞭毛flagellum
      • 观察：电子显微镜、特殊染色后光学显微镜
      • 分类： 单毛菌（运动最快→如霍乱弧菌）、 双毛菌（如空肠弯曲菌）、 丛毛菌（如铜绿假单胞菌）、 周毛菌（如伤寒沙门菌）
      • 结构： 基础小体、钩状体、丝状体（含鞭毛蛋白→鞭毛（H）抗原）
      • 功能： ①细菌的运动器官→自由游动、速度迅速→化学趋向性； ②有些与致病性有关； ③可用于细菌鉴定和分类
    • 菌毛pilus
      • 分布：多数 G-菌、少数 G+菌 质粒或染色体编码 蛋白质，有抗原性
      • 观察：电子显微镜
      • 分类
        • 普通菌毛ordinary pilus
          • 由质粒/染色体编码控制 与细菌黏附（特异性）、致病性有关（和宿主表面受体结合）
        • 性菌毛/F菌毛sex pilus
          • 仅见于少数 G-菌；数量少、长、粗、管状； 由致育因子fertility factor （F，一种质粒）编码
          • ① 接合conjugation （具有传递遗传物质作用）毒力、耐药性等； 基因转移的途径 ②某些也是噬菌体吸附的受体
    • 芽孢spore,endospore
      • 定义： 在一定的环境条件下，细菌胞质脱水浓缩→在菌体内部形成的圆形小体→细菌的休眠形式
        • 芽胞的形成受遗传因素的控制和环境因素的影响。
      • 均G+细菌产生，可在自然界存在多年，重要的传染源
      • 特点： ①形成条件各异，但均在动物体外形成；炭疽芽孢杆菌在有氧下形成，破伤风梭菌相反 ②具有完整的核质、酶系统和合成菌体组分的结构，能保存细菌的全部生命必须物质； ③芽胞形成后细菌即失去繁殖能力（之前称繁殖体），芽胞可脱落； ④一细菌只形成一芽胞，一芽胞也只生成一菌体（不是繁殖方式）； ⑤在刺激下可重新发芽； ⑥折光性强、壁厚、不易着色
      • 临床意义： 1，含水量少、壁厚、耐热（与吡啶二羧酸(DPA)有关）→抵抗力强（热力、干燥、 辐射、化学消毒剂等理化因素） 2，高压蒸汽灭菌法（121℃ 20~30min）可杀灭芽胞；同时，也应以芽胞灭活作为判断灭菌效果的指标 3，不致病，但发芽为繁殖体vegetative form 后，能迅速大量繁殖而致病
  • 检查方法
    • 显微镜放大法： 普通光学显微镜（分辨率0·25微米）、电子显微镜（1纳米）等
    • 染色法
      • 革兰染色法Gram stain 最常用
        • 标本固定→结晶紫初染→碘液媒染（深紫色）→95%乙醇脱色（保留紫色 or 不保留）→稀释复红/沙黄复染
        • 革兰阳性(G+)：不被乙醇脱色→保留紫色 革兰阴性(G -)：被乙醇脱色后复染→红色 机制：与细胞壁结构密切相关→G+菌细胞壁阻止染料被乙醇溶出
        • 鉴别细菌、选择抗菌药物、研究细菌致病性
      • 单染色法
      • 负染：酸性染色剂不能使细菌着色，而使背景着色形成反差，
      • 抗酸染色法
        • 主要用于检测抗酸细菌， 如结核杆菌、麻风杆菌和分枝杆菌等。
        • 基本原理： 抗酸杆菌的细胞壁含有大量的脂质，尤其是分枝菌酸，这种脂质能与石炭酸复红结合形成牢固的复合物，从而抵抗酸性脱色剂如盐酸酒精的作用。
        • 浓石炭酸复红进行初染（3min-5min,加热促进染色） →3%盐酸酒精进行脱色处理，以去除非抗酸细菌的染色→ 用碱性美蓝进行复染， 抗酸杆菌会呈现红色，而非抗酸菌则呈现蓝色
      • 特殊荚膜染色法
• 第二章 细菌的生理
  • 细菌的化学组成
    • 水占 75%~90% 无机盐、蛋白质、糖、脂质、核酸 元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫 原核细胞特有成分： 肽聚糖、磷壁酸、D 型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸
  • 细菌的物理性状
    • 光学性质optic properties ：半透明体→用比浊法粗略估计数量 表面积surface area ：比表面积大→有利于物质交换 带电现象charge effect ：中性/弱碱性环境下带负电 蛋白质带负电，与染色、凝集、抑杀菌有关 半透性semi-permeability ：有利于吸收营养、排出代谢产物 渗透压osmotic pressure ：细菌体内高渗透压 G+菌20～25个大气压，G+菌5～6个大气压
  • 细菌的营养
    • 营养类型nutrition types
      • 自养菌autotroph 以简单的无机物为原料
        • 化能自养菌chemotroph 能量来自无机物的氧化
        • 光能自养菌phototroph 通过光合作用获得能量
      • 异养菌heterotroph 以多种有机物为原料
        • 所有病原菌都是异养菌，大部份属寄生菌
        • 腐生菌saprophyte 以动植物尸体、腐败食物等
        • 寄生菌parasite 寄生于活体内，从宿主获取
    • 营养物质
      • 水
      • 碳源
      • 氮源
      • 无机盐 微量元素
      • 生长因子
    • 摄取营养物质的机制
      • 被动扩散
        • 简单扩散simple diffusion
        • 易化扩散facilitated diffusion
      • 主动扩散
        • ABC转运 ABC transport
        • 离子偶联转运ion-coupled transport
        • 基团转运 group transfer
    • 细菌的生长与繁殖
      • 条件
        • 营养物质
        • pH值（氢离子浓度）： 多数病原菌最适生长 pH 为 7.2~7.6； 霍乱弧菌（寄生在小肠）喜碱、结核分枝杆菌喜酸
        • 温度： 病原菌均为嗜温菌，最适生长温度多为 37℃
        • 气体 （依据代谢时是否需要分子氧参与）
          • 专性需氧菌：仅能在有氧环境下生长； 如结核分枝杆菌、铜绿假单胞菌
          • 微需氧菌：在低氧压（5%~6%）生长最好（>10%有抑制作用）； 如幽门螺杆菌、空肠弯曲菌
          • 兼性厌氧菌（占多数）：有氧、无氧均可生长，但在有氧条件下生长较好
          • 专性厌氧菌：仅能在无氧/低氧环境下进行发酵（因为缺乏过氧化物酶、过氧化氢酶等酶类）； 如破伤风梭菌、肉毒梭菌
        • 渗透压 L型菌在高渗条件下培养
      • 个体生长繁殖
        • 无性繁殖asexual reproduction ：二分裂binary fission 代时generation time ：细菌分裂数量倍增所需时间，20~30min
          • 个别生长代时很长，结合分歧杆菌代时达18～20小时
        • G+菌：有中介体参与→类似于纺锤丝 G-菌：无中介体参与→染色体直接连于细胞膜
      • 群体生长繁殖—细菌的生长曲线growth wave 以培养时间为横坐标，培养物中活菌数的对数为纵坐标
        • 典型的生长曲线只在实验中培养中出现
        • 迟缓期lag phase： 短暂适应期→代谢活跃但繁殖极少；长短不一 1～4h
        • 对数期/指数期logarithmic phase ： 几何级数↑直至顶峰；是研究生物性状的良好时期 （如形态染色、生化反应、药敏试验） 8～18h
        • 稳定期stationary phase ： 繁殖速度↓； 细菌代谢产物（如芽胞、外毒素、抗生素）产生
        • 衰亡期decline phase ： 出现衰退型/菌体自溶→难以鉴定
    • 细菌的新陈代谢 主要涉及 ATP 中化学能
      • 基本生化反应 生物氧化
        • 发酵：以有机物为受氢体
        • 呼吸：以无机物为受氢体
          • 有氧呼吸 以分子氧为受氢体的
          • 厌氧呼吸
      • 分解代谢catabolism
        • 细菌生化反应 鉴别意义 Bacterial biochemical reaction
          • 糖发酵试验carbohydrate fermentation ： 大肠埃希菌可发酵葡萄糖（产酸又产气）和乳糖； 伤寒沙门菌只可发酵葡萄糖（产酸不产气），而不能分解乳糖
          • 吲哚（靛基质）试验insole production ： 大肠埃希菌、变形杆菌、霍乱弧菌可以分解色氨酸生成吲哚→最终反应为红色（阳性） 其他细菌，如产气菌为-
          • 甲基红试验methyl red ： 鉴定大肠埃希菌和产气杆菌→产气杆菌呈橘黄（阴性）； 分解葡萄糖产生丙酮酸脱羧，酸含量少 大肠埃希菌呈红色（阳性） 分解葡萄糖产生丙酮酸未分解,酸性较强
            • IMViC 试验： 吲哚(I)、甲基红(M)、VP(V)、枸橼酸盐(C)利用 4 种试验常用于鉴定肠道杆菌→ 大肠杆菌为“＋＋－－”、产气杆菌为“－－＋＋”
          • VP(Voges-Proskauer)试验： 鉴定大肠埃希菌和产气杆菌（均产酸产气）→产气杆菌能进一步产生乙酰甲 基甲醇，VP 试验阳性（红色）； 大肠杆菌则不能
          • 枸橼酸盐利用试验citrate utilization ： 鉴定大肠埃希菌和产气杆菌→产气杆菌阳性—蓝色（可利用枸橼酸盐作为唯一源） 大肠埃希菌阴性—绿色
          • 硫化氢试验： 沙门菌、变形杆菌可以分解含硫氨基酸形成硫化氢，后者遇铅/铁生成黑色硫化物
          • 尿素酶试验： 变形杆菌含尿素酶，可分解尿素产生氨，使酚红变红
      • 合成代谢
        • 热原质/致热源pyrogen
          • 细菌合成的一种注入人体或动物体内能引发起发热反应，大多由G-产生，热原质即LPS脂多糖
            • 热原质耐高温，压力蒸汽灭菌（121℃、20分钟）亦不被破坏，250℃高温干烤才能破坏热原质。 用吸附剂和特殊石棉滤板可除去液体中大部分热原质，蒸馏法效果最好。
        • 毒素与侵袭性酶
          • 外毒素exotoxin
            • 特异性强，多G+少G-释放到菌体外的蛋白质 白喉毒素，破伤风毒素
          • 内毒素endotoxin
            • G-的LPS，菌体死亡后崩解
          • 侵袭性酶
            • 链球菌的透明质酸酶，促进细菌的侵袭和扩散
        • 色素pigment
          • 水溶性色素，脂溶性色素 产生条件：营养丰富，氧气充足，温度适宜
          • 绿脓杆菌（水溶性）—绿色荧光物质 金黄色葡萄球菌（脂溶性）
        • 抗生素antibiotic
          • 由放线菌和真菌产生，细菌产生少，只有多粘菌素、杆菌肽等 能抑制或杀死其他微生物或肿瘤细胞的物质
        • 细菌素bacteriocin
          • 有抗菌作用的蛋白质，仅对有亲缘关系的细菌有杀伤作用 作用机理是可抑制菌体蛋白合成
            • 例如大肠埃希菌产生的细菌素称大肠菌素，其编码基因位于Col质粒上”
            • 细菌素在治疗上的应用价值已不被重视，但可用于鉴定细菌、细菌分型和流行病学调查”（2000执医真题）
        • 维生素vitamin
      • 细菌的人工培养
        • 方法
          • 分离培养
          • 纯培养 在分离培养的基础上
        • 培养基
          • 基础培养基basic medium ：含基本营养成分； 如营养肉汤、营养琼脂、蛋白胨水
          • 增菌/营养培养基enrichment medium: 添加特殊营养物质，供营养要求较高的细菌生长；如血琼脂平板
          • 选择培养基selective medium ：添加抑制剂， 将待分离菌分离出来；如 肠道致病菌的SS琼脂
          • 鉴别培养基differential medium ：添加底物和指示剂； 也有既鉴别又选择的
          • 厌氧培养基anaerobic medium ：专供厌氧菌分离、鉴别、培养； 如庖肉培养基
          • 物理分类
            • 液体培养基liquid medium：增菌
              • 多为均匀浑浊状（大部分）； 少数为沉淀状（专性厌氧菌如链球菌）、 表面菌膜状（专性需氧菌）
            • 固体培养基solid medium ：分离、纯化、增菌 —划线培养的分散作用，细菌可以在培养基表面散开
              • 菌落(colony)：分离培养 18~24h 后，单个细菌即可分裂增殖成一堆肉眼可见的细菌集团
              • 纯培养(pure culture)：挑取一个菌落移种至另外培养基中，生长出来的均为纯种（鉴定细菌第一步）
              • 菌落分型
                • 光滑型菌落 smooth colony S型菌落
                • 粗糙型菌落 rough colony R型菌落
                • 黏液型菌落 mucoid colony M型菌落
            • 半固体培养基semisolid medium :动力检测、短期保存菌种 —穿刺培养
              • 有鞭毛→自由游动→沿穿刺线呈羽毛状/云雾状浑浊生长 无鞭毛→沿穿刺线呈明显线状生长
        • 意义
          • 医学中的应用：①感染性疾病的病原学诊断；②细菌学研究和鉴定；③生物制品的制备（如疫苗、类毒素）
          • 工农业生产中的应用：①制备抗生素、维生素、氨基酸、酒、调味品；②生产酶制剂、处理废物、制造菌肥和农药
          • 基因工程中的应用：制备生物制品（如胰岛素）
      • 细菌的分类方法
        • 分类原则
          • 传统分类（人为分类）：生物学性状
          • 种系分类（自然分类）：发育进化关系
        • 最常用：属、种（分类的基本单位；来源不同的同一菌种互称菌株(strain)，其中最典型的称为标准菌株/模式菌株）
  • 消毒灭菌 执医
    • 常用术语
      • 消毒(disinfection)：杀灭物体上/环境中的病原微生物（但不一定杀死芽胞、非病原微生物）的方法
      • 灭菌(sterilization)：杀灭物体上所有微生物（包括芽胞、非病原微生物） 的方法
      • 防腐(antisepsis)：防止/抑制皮肤表面细菌生长繁殖的方法（细菌一般不死亡）
      • 清洁(cleaning)：除尘/除污→减少微生物数量
      • 无菌(asepsis)：不含活菌
        • 无菌操作：防治细菌进入人体或其他物品的操作技术
    • 方法
      • 物理方法
        • 热力灭菌法
          • 干热灭菌法
            • 焚烧：彻底灭菌，病理性废弃物品或动物尸体等
            • 灼烧： 火焰灭菌，接种环、试管口
            • 干烤： 干烤箱灭菌—171摄氏度1小时或160摄氏度2小时或121摄氏度16小时 玻璃器皿、瓷器、玻璃注射器
            • 红外线infrared: 0.77~1000 微米波长的电磁波 1～10微米的热效应最强只能在表面产生，不能使物体均匀加热 医疗器械和食具的我消毒与灭菌
          • 湿热灭菌法（最常用；效果好①）
            • 高压蒸汽灭菌法： 103.4kPa(1.05kg/cm2) 121.3℃ 20min；效果最好 可杀灭包括芽孢在内的所有微生物 培养基，生理盐水，手术敷料（耐高温、耐湿）
            • 巴氏消毒法(pasteurization)： 61.1～62.8 ℃经30min 71.7℃经 15~30 秒； 优点：较低温度灭菌但保留不耐热成分→ 用于酒类和牛乳的消毒
            • 其它： 煮沸法 、流动蒸汽消毒法/常压蒸汽消毒法 、间歇蒸汽灭菌法yu
        • 辐射杀菌法
          • 紫外线、电离辐射（β、γ射线）、微波
        • 滤过除菌法
          • 一般孔径为 0.22μm；但不能去除病毒、支原体、L型细菌
        • 干燥和低温抑菌法
      • 化学方法
        • 原理： ①蛋白质变性与凝固； ②干扰酶系统和代谢； ③损伤细胞膜
        • 种类
          • 高效消毒剂： 如漂白粉、次氯酸、0.1~0.5%过氧乙酸、3%过氧化氢、2%戊二醛
          • 中效消毒剂：如 75%乙醇、碘酊、碘伏
          • 低效消毒剂： 如苯扎溴铵（新洁尔灭）、氯己定（洗必泰）、高锰酸钾
        • 影响效果的因素
          • 微生物的种类——敏感性高低： 真菌＞细菌繁殖体＞有包膜病毒＞无包膜病毒＞ 分枝杆菌＞细菌芽胞
          • 微生物的物理状态：营养缺陷时更能抵抗
          • 微生物的数量
          • 消毒剂的性质、浓度与作用时间
          • 温度、酸碱度、有机物
• 第四章 细菌的遗传与变异
  • 细菌的遗传相关的物质
    • 细菌的变异类型
      • 比较项目 别称 基因结构 涉及细菌数 遗传性 外界因素影响 可逆性 举例
        • 基因型变异 遗传性变异 + 个别 + - - BCG
          • 表型变异 非遗传性变异 - 全体 - + + 细菌 L型
    • 细菌的基因组
      • 细菌的染色体chromosome
        • 一条环状双螺旋DNA长链，按一定构型反复回旋而成的松散网状结构 G+染色体连接在中介体上。G-染色体连接在细胞膜上
      • 质粒plasmid
        • 双股环状DNA 自我复制 可丢失转移 编码某些表型：F质粒，R质粒，Col质粒，Vi质粒
          • 存在于细胞质中，为环状闭合或线形ds DNA，游离或整合在细菌染色体上，某些特性形状—致育性（性菌毛），耐药性，致病性，代谢改变，可自性丢失或者人工处理（如高温，吖啶橙，溴乙锭）消除curing 自我复制遗传给子代 自主丢失—不是必须的 接合和转导作用 通过性菌毛进行相互传递
          • F质粒/致育质粒fertility plasmid 编码性菌毛，介导细菌之间的接合传递
          • 耐药性质粒resistance plasmid: R质粒：可通过接合方式进行基因传递，接合性耐药质粒 r质粒：不可通过接合传递，非接合性耐药质粒
          • 毒力质粒virulence plasmid/Vi质粒: 编码与细菌致病性相关的毒力因子 ST 质粒→耐热性肠毒素
          • 细菌素质粒：编码各类细菌素 如 Col质粒编码大肠埃希菌的大肠菌素
          • 代谢质粒：编码与代谢相关的酶类
    • 第三章 噬菌体phage
      • 定义 ： 一类可以感染细菌、真菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒，可引起宿主菌的裂解
      • 特点： 具有病毒的基本特征（体积微小，结构简单） 严格的宿主特异性，专性寄生性
      • 生物学性状
        • 形态与结构： 需用 EM观察
          • 蝌蚪形（主要） ➿头部：二十面体立体对称； 蛋白质衣壳+核心【核酸（DNA或 RNA）】 ➿尾部：中空的蛋白质管状结构 ，与吸附宿主有关
          • 微球形、细杆形
        • 抗原性 可产生抗体，但对已吸附、进入宿主菌的噬菌体不起作用
        • 抵抗力 比一般细菌繁殖体强
      • 分类
        • 毒性噬菌体(virulent phage)：仅具有溶菌周期
          • 复制周期——溶菌周期(lytic cycle)： 从噬菌体吸附开始到宿主菌裂解释放子代噬菌体为止； 能在宿主菌内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌； 具体过程和病毒类似但缺乏脱壳阶段（衣壳保留在菌体外面）
          • 增殖过程 ➿ 吸附：只要细菌有特异性受体，无论死活，均可吸附；但不能穿入已死亡的宿主菌 ➿穿入 ➿生物合成、 ➿成熟与释放
          • 噬斑和噬斑形成单位 ➿在液体培养基中，噬菌体裂解宿主菌可使浑浊菌液变澄清 ➿噬斑(plaque)：在固体培养基上，将适量的噬菌体和宿主菌液混合接种培养，培 养基表面可出现透亮的溶菌空斑→每一个都代表一个噬菌体复制增殖并裂解宿主菌后形成 ➿噬斑形成单位(plaque forming units, PFU)：每个噬斑由 1个噬菌体复制增殖并裂 解宿主菌后成；通过噬斑计数，可测得一定体积内的噬斑形成单位数目（即噬菌体数目）
        • 温和噬菌体(temperate phage)/溶原性噬菌体：同时具有溶原周期和溶菌周期
          • 溶原周期(lysogenic cycle)：噬菌体基因组整合于宿主菌染色体→不产生子代噬菌体、不引起宿主菌裂解；但噬菌体 DNA 可以随着细菌基因组复制而复制、分配到子代菌
          • 前噬菌体(prophage)：整合到细菌染色体上的噬菌体基因组（核酸）
          • 溶原性细菌(lysogen)：带有前噬菌体的细菌
          • 溶原性：温和噬菌体所具有的产生成熟子代噬菌体颗粒和裂解宿主菌的潜在能力
      • 应用
        • ①细菌的鉴定、分型；②检测标本中的未知菌；③耐药菌感染的治疗；④基因工程的工具
    • 转座元件(transposable element)
      • 定义：是在细菌基因组中存在的一些不依赖于同源重组即可改变自身位置的独特 DNA 序列； 通过转座酶，可在同一染色体上、染色体之间、质粒之间、染色体与质粒之间发生转座
      • 生物学意义：导致基因的不稳定性和高突变率→促进生物学性状的改变和进化
      • 种类
        • 插入序列insertion sequence(IS)
          • ①最简单； ②两端反向重复序列（重组酶识别）+中心转座酶编码序列/调节序列； ③可独立存在，也可是转座子一部分
        • 转座子transposon（Tn）
          • 一类能在质粒之间，质粒与染色体之间自行移动的遗传物质 IS-功能基因- IS ，两侧膜端携带IS，携带功能基因如耐药性
            • 复合转座子
            • Tn3系转座子
            • 接合性转座子
        • 整合子integron(In)
          • ①一种可以捕获和整合外源基因，使其成为功能性基因的表达单位的运动性 DNA 分子； ②通过转座子/接合性质粒，使耐药基因在细菌中水平传播；通过捕获外源性基因增强细菌适应性
  • 细菌的变异现象
    • 形态结构变异
      • 细菌L型、H-O变异
    • 抗原性变异
      • 鞭毛、菌毛的变异（肠道杆菌）
    • 菌落变异
      • S-R变异
    • 耐药性变异
      • 敏感株-耐药株-多重耐药株 （抗生素）
    • 毒力变异
      • 毒力增强 白喉棒状杆菌—（baita 棒状噬菌体）—获得白喉毒素
      • 毒力减弱 牛分歧杆菌—（胆汁、甘油、马铃薯，培养基）—13年（230代） 卡介苗（BCG）获得毒力减弱保留免疫原性的变异株，用于结核病预防
  • 细菌变异的机理
    • 基因突变
      • DNA碱基对的置换、插入或缺失所致的基因级结构变化
        • 点突变
          • 碱基置换
            • 转换transition —嘌呤-嘌呤，嘧啶-嘧啶
            • 颠换transversion —嘌呤-嘧啶，嘧啶-嘌呤
        • 插入或缺失突变 通常指较长的碱基序列减少或增加，导致移码突变
        • 多点突变
    • 基因转移和重组
      • 基因转移： 供体菌DNA转移给受体菌的过程
      • 基因重组：进入受体菌的外源DNA能够复制，导致受体菌基因型发生改变称成为重组体或重组菌
      • 方式：转化，接合，转导，溶原性转换，原生质体融合
        • 转化transformation
          • 受菌直接摄取供菌的 DNA片段（转化因子），重组后获得新遗传性状的过程
        • 接合conjugation
          • 细菌通过性菌毛使遗传物质（接合性质粒）从供菌转给受菌的方式
        • 转导transduction
          • 由噬菌体介导，将供菌的 DNA 片段转入受菌、使其获得部分遗传性状的过程 （仅发生于同种细菌→噬菌体宿主特异性）
            • 普通性转导
            • 局限性转导
              • 溶原性转换(lysogenic conversion) 温和噬菌体感染宿主菌后，以前噬菌体的形式和宿主菌基因组整合（溶原性细菌），从而使后者获得由噬菌体编码的某些性状； 如携带白喉毒素基因的 β-棒状杆菌噬菌体感染无毒白 喉棒状杆菌后，可使后者获得产生白喉毒素的能力而成为有毒株
        • 原生质体的融合protoplasm fusion
          • 细菌在形成原生质体（细菌L 型）后，在聚乙二醇作用下可以使两个细菌细胞发生融合→二倍体细菌
• 真菌学mycology
  • 真菌fungus
    • 概述： 真核细胞型微生物，有核膜核仁，完整的细胞器 少数为单细胞，多数为多细胞 以腐生或寄生方式生存，有性或无性繁殖 不是植物（不含叶绿素，不分化根茎叶） 绝大多数对人类有益，少数对人类有害，引起动植物疾病
      • 特殊结构：细胞壁 成分： 多糖，占细胞干重80%～90% 多糖晶体，高分子多糖复合物 蛋白质、脂质及无机盐类 结构： 骨架，基质 多糖晶体： 几丁质和葡聚糖为主，形成微细纤维-骨架 高分子多糖复合物： 由多糖、蛋白质、脂质及无机盐组成基质
      • 细胞膜成分： 含胆固醇
      • 特殊的隔膜结构 保护菌丝受损，位于菌丝间 低等真菌隔膜完整，髓真菌进化， 隔膜出现大小不等的小孔，有助于物质交换
      • 某些真菌，在细胞壁外有荚膜 部分酵母菌细胞壁外一层低电子密度粘液 新生隐球菌
    • 基本形状
      • 单细胞真菌 圆形椭圆形，无真菌丝， 部分有荚膜，有假菌丝
        • 酵母型真菌
          • 新生隐球菌
        • 类酵母型真菌
          • 假菌丝pseudohypha 白假丝酵母菌
      • 多细胞真菌/霉菌 有菌丝和孢子 菌落类型—丝状型
        • 真菌的双相性： 部分真菌在不同的环境条件可发生单细胞真菌与多细胞真菌的两种形态的可逆转换 举例： 组织胞浆菌和球孢子菌
        • 菌丝hypha 孢子发芽，长出芽管， 芽管延长呈丝状物，菌丝
          • 根据结构 有隔菌丝（绝大多致病性丝状菌） 无隔菌丝（致病性接合菌）
          • 根据功能 营养菌丝vegetative mycelium 伸入到培养基内 气中（生）菌丝aerial mycelium 露出培养基表面 生殖菌丝reproductive mycelium部分气中菌丝可产生形状大小颜色不同的孢子
          • 根据形态 鹿角状，结节状等
        • 孢子spore 真菌的繁殖体 生殖结构
          • 有性孢子
          • 无性孢子
            • 叶状孢子
              • 芽生孢子
              • 关节孢子
              • 厚膜包子
            • 分生孢子
              • 大分生孢子
              • 小分生孢子
                • 真菌均能产生
            • 孢子囊孢子
    • 繁殖与培养
      • 无性繁殖
        • 芽生
        • 裂殖
          • 细胞分裂产生子细胞，多在单细胞真菌中
        • 芽管
        • 隔殖
      • 培养特性
        • 沙保弱葡萄糖琼脂培养基sabouraud's medium SDA
          • 加入 放线菌酮 —抑制污染真菌生长
          • 酵母型菌落 单细胞真菌的菌落形式，菌落柔软致密光滑湿润 芽生孢子，无菌丝 新生隐球菌
          • 类酵母型菌落/酵母样菌落 白假丝酵母
          • 丝状型菌落
        • pH 4～6
        • 温度22～28 深部感染真菌在37下生长良好
          • 引起深部感染的真菌大多数是 条件致病性真菌
        • 需要较高的湿度和氧气
    • 变异性与抵抗力
      • 真菌的双相性
      • 对干燥、阳光、紫外线及常用消毒剂有强抵抗力 不耐热。菌丝与孢子60摄氏度 1小时杀死 抗真菌药物：灰黄霉素、制霉菌素B、二性霉素B、氟康唑和酮康唑 对抗生素不敏感
    • 致病性
      • 黄曲霉菌—原发性肝癌
      • 白假丝酵母—鹅口疮，阴道炎，肠道等
    • 微生物学检查法
      • 形态学检查
        • 直接镜检： 用10%KOH微加热处理后直接镜检 新生隐球菌—墨汁染色
        • 分离培养： 常用 乳酸酚棉蓝染色
• 病毒学
  • 病毒virus的基本形状
    • 病毒的形态学
      • 概述： 非细胞型微生物，形态微小，结构简单，只有一种核酸，必须在活细胞内才有生命活性
      • 大小与形态： 病毒体（vision）具有一定形态结构和感染性的完整病毒颗粒 测量单位：纳米/微毫米（EM 可见） 1um=10^-3mm,1nm=10^-6mm 最大：牛痘病毒 最小： 微小病毒（脊髓灰质炎病毒） 形态： 多为球形/近似球形
      • 结构
        • 基本结构——核衣壳（nucleocapsid)
          • 核心core：核酸+（少量）功能蛋白
            • dsDNA,ssDNA (+)RNA,(-)RNA,dsRNA
          • 衣壳(capside)：包绕在核酸外面的蛋白质外壳
            • 形态亚单位——壳粒capsomere-决定病毒立体对称型 组成：若干个多肽 排列方式：螺旋对称（均有包膜）、二十面体对称、复合对称 意义：其数目和对称类型可作为鉴定、分类的依据 功能： ①保护病毒核酸免受外界环境中核酸酶等的破坏作用； ②参与感染过程：介导病毒吸附、入胞； ③具有抗原性
        • 辅助结构——包膜（envelope）
          • 成分：脂质和多糖（来源与宿主细胞）、少量蛋白质 功能：维护病毒体结构完整性 具有与宿主细胞亲和及融合的性能 具有抗原性 刺突spike
    • 病毒的增殖
      • 复制周期 replication cycle 吸附、穿入、脱壳、生物合成、装配与释放
        • 吸附 adsorption
        • 穿入 penetration
          • 吞饮 endocytosis
          • 融合 fusion
          • 直接穿入——噬菌体
        • 脱壳 uncoating
        • 生物合成 biosynthesis 隐蔽期
          • 病毒核酸复制 核酸——子代核酸
          • 病毒蛋白合成 核酸--mRNA——pr早期蛋白（功能蛋白）， 晚期蛋白（结构蛋白）
            • 逆转录病毒
        • 装配与释放 asssembly maturation and release
          • 有包膜的病毒以出芽方式，宿主细胞不死亡 无包膜的病毒以裂解方式，宿主细胞破裂 RNA病毒 胞质内组装 DNA病毒 胞核内组装
      • 异常增殖与干扰现象
        • 顿挫感染 abortive infection 病毒在其中不能合成本身成分或者合成部分或全部成分不能装配和释放
        • 缺陷病毒 defective virus 病毒基因组不完整，点突变
        • 干扰现象 interference 两种病毒感染同一细胞，一种病毒抑制另一种
    • 病毒的遗传与变异
      • 基因突变 条件致死性突变株——温度敏感株（毒力减弱，抗原性良好） 脊髓灰质炎疫苗
      • 基因重组与重配
      • 基因产物的相互作用 互补作用与加强作用，表型混合与核壳转移
    • 理化因素对病毒的影响
      • 物理因素
        • 温度： 病毒耐冷不耐热 长期保存病毒的感染性，必须将病毒置于-70度
        • pH：5～9
        • 射线与紫外线
      • 化学因素
        • 脂溶剂： 乙醚实验可鉴别有无包膜
        • 消毒剂
        • 抗生素 ： 不敏感，对干扰素敏感
• 第五章 细菌的耐药性 第六章 细菌的感染与免疫
  • 正常菌群与机会致病菌
    • 正常菌群(normal flora)
      • 正常菌群(normal flora) 定义：免疫功能正常时，口腔/鼻腔/肠道/泌尿生殖道黏膜内寄居的微生物对人体无害，有时还有利
      • 生理学作用 生物拮抗 营养作用 免疫作用 抗衰老作用 一定抗肿瘤作用
    • 条件致病菌(condition pathogen)/ 机会致病菌(opportunistic pathogen)
      • 定义：在一定条件下，宿主体内正常菌群之间的相互制约平衡被打破，正常菌群也可引起疾病
      • 致病机制 正常菌群的寄居部位改变 宿主免疫功能下降 菌群失调dysbacteriosis
        • 菌群失调(dysbacteriosis) 定义：是指正常菌群间的比例失调 主要原因：滥用抗生素 二重感染(superinfection)/重叠感染：是指长期/大量使用广谱抗生素后，体内正常菌群受到限制/被杀灭，而原处于数量劣势的耐药菌群（如艰难梭菌、金葡菌）乘机大量繁殖而导致的感染； 表现为假膜性肠炎、鹅口疮等
  • 细菌的致病作用
    • 细菌的毒力(virulence)
      • 是指细菌致病性（突破宿主机体防御，引起感染性疾病的能力）的强弱程度
      • 测定指标： 半数致死量(LD50)（一定条件下，可导致 50%实验动物死亡的细菌量/ 毒素量）、 半数感染量(ID50) 遗传基础：。致病岛（PAI）
      • 物质基础
        • 侵袭力(invasion) 致病菌能突破宿主皮肤、黏膜屏障，进入机体并定植、繁殖、播散的能力
          • 菌体表面结构
            • 黏附素
              • G-菌： 普通菌毛，LPS
              • G+菌： 磷壁酸
            • 荚膜（抗吞噬）
          • 侵袭性物质
            • 侵袭素
            • 侵袭性酶类
              • 透明质酸酶（组织通透性增加，被称为扩散因子）、血浆凝固酶
          • 生物膜
        • 毒素
          • 外毒素(exotoxin)
            • 来源 ： G+和部分G- 组成 ： 蛋白质 稳定性： 不耐热，60～80 30min即被破坏 毒性作用： 强，组织器官选择性 分类： 神经毒素：种类不多，但毒性强烈，致死率高 细胞毒素：损伤细胞，抑制蛋白质合成，破坏细胞膜 肠毒素：作用于肠上皮细胞→肠道功能紊乱 机制 ： 2个亚单位（A-B） A亚单位： 毒素活性部分 B亚单位 ： 与宿主细胞表面受体结合
              • 可用 0.3~0.4%甲醛脱毒（去 A）而保留抗原性（留 B）→类毒素(foxoid)→刺激机体产生具有中和外毒素作用的抗毒素抗体； B亚单位则可制备亚单位疫苗
          • 内毒素(endotoxin)
            • 来源： G- 组成： LPS 稳定性： 耐热，160 2～4h 毒性作用： 弱 临床症状相似 生物学作用： ➿发热反应：内源性致热原→体温调节中枢 ➿白细胞反应：先骤减、后激增（中性粒细胞释放因子）；伤寒沙门菌例外（持续 下降） ➿内毒素血症→败血症、DIC、微循环衰竭、内毒素休克
• 其他细菌
  • 分歧杆菌属
    • 与放线菌属 在生物学上同属于螺旋菌目
  • 放线菌属
    • 生物学性状
      • G+，以分裂方式繁殖 培养困难—厌氧或微需氧，初次分离加5%CO2可促进生长
    • 放线菌actinomycetes 丝状或链状，呈分支生长的原核细胞型微生物
  • 诺卡菌属
    • 生物学性状
      • 广泛分布于 土壤 ，不属于人体正常菌群 专性需氧菌—普通培养基
  • 支原体
    • 生物学性状
      • 缺乏细胞壁，能通过滤菌器， 在无生命培养基中能生长的最小原核细胞型微生物 营养要求高—加入10%～20% 人或动物血清以提供胆固醇与其他长链脂肪酸
      • 在低琼脂固体培养基上，油煎蛋样菌落—与细菌L型同
  • 衣原体
    • 生物学性状
      • 严格真核细胞寄生，能通过细菌滤器 有细胞壁，G-， 有独立酶系统（不能产生代谢所需能量）
    • 发育周期与形态染色
      • 原体 EB 小而致密 颗粒状
        • 直径0.2～0.4um 有细胞壁，强感染性，宿主细胞外较稳定，无繁殖能力 当原体以吞饮方式进入宿主易感细胞，宿主细胞膜围绕原体形成空泡，称 包涵体inclusion body 原体在空泡中逐渐发育成网状体
      • 网状体 RB 大而疏松 网状状
        • 直径0.5～1.0um 无细胞壁，无感染性，代谢活跃，衣原体发育周期中的繁殖型 以二分裂方式繁殖，空泡内增殖后形成子代原体
    • 沙眼衣原体 首次成功分离培养—汤非凡
  • 立克次体
    • 生物学性状
      • 以节肢动物为传播媒介、严格细胞内寄生 G-，有细胞壁，专性活细胞寄生 细胞壁含 肽聚糖和LPS
      • 分离培养—细胞培养法（敏感的活细胞）
  • 螺旋体
    • 钩端螺旋体属
      • 生物学性状
        • 基本结构 从外到内 外膜，细胞壁，内鞭毛，细胞膜包绕的柱形原生质体
        • 营养要求高—含10%兔血清的korthof和无血清的EMJH培养基 最适温度—28～30 最适pH—7.2～7.4
        • 病原学检查—常用 暗视野显微镜检查和 镀银染色后普通光学显微镜检查