《病原生物学与免疫学》课件

病原生物学与免疫学欢迎学习《病原生物学与免疫学》课程本课程将全面介绍病原微生物与人体免疫系统的相互作用，包括细菌、病毒、真菌及寄生虫等病原体的生物学特性，以及人体免疫系统如何识别并抵抗这些病原体的入侵通过学习本课程，您将了解微生物与人体的关系、感染性疾病的发病机制以及免疫系统的防御功能这些知识对于理解疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义，也是现代医学教育的基础部分课程内容概览医学微生物学研究与人类疾病相关的微生物，包括细菌、病毒和真菌等病原体的形态、结构、生理、遗传及其致病机制通过了解这些微生物的特性，我们能够开发出针对性的诊断和治疗方法人体寄生虫学研究寄生在人体内或体表的寄生虫，包括原虫、蠕虫和医学节肢动物等这些寄生虫与宿主之间的关系、生活史以及致病机制是本部分的核心内容医学免疫学探讨人体免疫系统的组成、功能及其在抵抗病原体入侵过程中的作用免疫学知识对理解疾病发生、发展以及治疗方法的选择至关重要医学微生物学概述微生物的定义微生物的分类微生物与人类的关系微生物是指肉眼不可见，需借助显微镜根据生物学特性，微生物主要分为原核微生物与人类的关系复杂有益微生物才能观察的微小生物它们包括细菌、微生物（如细菌）和真核微生物（如真可帮助维持人体健康，如肠道菌群参与病毒、真菌、原生动物和部分藻类等菌、原虫）病毒则既不属于原核生物消化吸收；而致病微生物则可引起各种微生物广泛分布于自然界，是地球生态也不属于真核生物，是一类特殊的非细感染性疾病现代医学中的许多药物也系统中不可或缺的组成部分胞形态生物是从微生物中提取或由微生物产生的细菌的形态与结构基本结构特殊结构细菌是一类原核微生物，缺乏核膜和细胞器细菌的基本结构包部分细菌还具有特殊结构，赋予它们特定功能括•荚膜抵抗吞噬作用，增强致病性•细胞壁提供结构支持和保护，是革兰氏染色分类的重要依据•鞭毛使细菌具有运动能力•菌毛帮助细菌附着和基因转移•细胞膜选择性通透的屏障，控制物质进出•芽孢使细菌在不良环境中存活•核质区含有环状DNA，负责遗传信息的储存•质粒携带额外遗传信息，如抗生素耐药基因•核糖体蛋白质合成场所细菌的生理温度不同细菌有不同的最适生长温度常见病原菌多为嗜温菌，最适生长温度在35-37℃，与人体体温相近，有利于在人体内致病氧气需求根据对氧的需求，细菌可分为需氧菌、兼性厌氧菌、微需氧菌和专性厌氧菌这种分类对于细菌培养和感染部位预测非常重要值pH大多数细菌喜欢中性环境，最适pH在

6.5-

7.5之间理解这一特性有助于设计选择性培养基和制定消毒策略营养需求细菌需要碳源、氮源、无机盐和生长因子等物质了解细菌的营养需求对于实验室培养和鉴定非常重要细菌的遗传与变异转化作用接合作用某些细菌能够从环境中摄取外源DNA片段并通过细胞间直接接触，一个细菌（供体）将整合到自身基因组中这种方式可使细菌获遗传物质传递给另一个细菌（受体）这种得新的遗传特性，如抗生素耐药性方式效率高，可传递大片段DNA突变转导作用DNA序列的改变可导致蛋白质功能变化细通过噬菌体（细菌病毒）介导，将一个细菌菌突变率高，有助于它们适应环境变化和产的DNA片段带入另一个细菌这是细菌获取生耐药性新基因的重要途径之一细菌感染与免疫细菌附着细菌通过特异性黏附素与宿主细胞表面受体结合，这是感染的第一步附着能力强的细菌更容易引起感染，如大肠杆菌的菌毛可帮助其附着在尿路上皮细胞上侵入与定植某些细菌可穿透宿主细胞屏障，进入组织或血液中繁殖细菌的侵袭性与其产生的侵袭酶（如透明质酸酶、纤维蛋白溶解酶）有关致病与损伤细菌通过产生毒素和酶类，或引发过度免疫反应来损伤宿主外毒素和内毒素是细菌的主要毒力因子，它们分别作用于特定靶细胞或激活全身炎症反应免疫应答宿主通过固有免疫和适应性免疫应答来抵抗细菌感染吞噬细胞可直接摄取并杀死细菌，而抗体则可中和毒素、阻止细菌附着并协助吞噬作用病毒学概述病毒的特征病毒的分类宿主范围病毒是一种非细胞形态的微小感染性病毒可根据核酸类型（DNA病毒或不同病毒有特定的宿主范围，这取决因子，由核酸（DNA或RNA）和蛋RNA病毒）、病毒粒子形态（螺旋对于病毒表面蛋白与宿主细胞受体的互白质组成它们不具有自主代谢能力，称、二十面体对称或复杂对称）、有补性有些病毒仅感染一种宿主，而必须在活细胞内寄生复制病毒比细无包膜等进行分类现代病毒分类还其他病毒则可跨物种传播，如流感病菌小得多，一般只有20-300纳米，考虑基因组序列和复制策略等特性毒和SARS-CoV-2需通过电子显微镜才能观察病毒的结构与复制病毒的基本结构病毒复制周期病毒粒子（病毒体）由以下几部分组成病毒复制过程一般包括以下阶段•核酸DNA或RNA，单链或双链，决定病毒的遗传特性•吸附病毒特异性识别并结合宿主细胞表面受体•衣壳蛋白保护核酸，赋予病毒特定形态•穿透病毒进入宿主细胞•包膜（部分病毒具有）源自宿主细胞膜，含有病毒糖蛋白•脱壳释放病毒核酸•病毒酶帮助病毒复制的关键蛋白•生物合成合成病毒核酸和蛋白•组装形成新的病毒粒子•释放新病毒离开宿主细胞，继续感染其他细胞病毒感染与免疫细胞病变病毒直接损伤宿主细胞，导致细胞变性、融合或坏死免疫病理2宿主的免疫反应过度，导致组织损伤基因整合病毒基因组整合到宿主基因组，导致长期影响或肿瘤形成针对病毒感染，人体免疫系统会启动一系列防御机制干扰素是抗病毒固有免疫的关键组分，可迅速抑制病毒复制抗体通过中和病毒、阻断病毒与宿主细胞结合等方式发挥作用细胞毒性T细胞则可识别并杀死被病毒感染的细胞，减少病毒复制场所真菌学概述真核生物孢子繁殖形态多样真菌是真核微生物，具真菌主要通过产生孢子真菌的形态多种多样，有细胞核、线粒体等细进行繁殖，这些孢子可从单细胞酵母到多细胞胞器，细胞壁含有几丁通过空气传播扩散不丝状真菌不等某些真质这一特性使真菌与同真菌产生的孢子形态菌根据环境条件可在酵细菌在结构和代谢上有各异，是真菌鉴定的重母型和丝状型之间转换，显著差异，也影响了抗要依据在适宜条件下，这种二相性是一些致病真菌药物的设计原理孢子可迅速萌发形成新真菌的重要特征的真菌体主要致病性真菌系统性真菌病深部组织和多器官感染皮下真菌病真皮和皮下组织感染浅部真菌病皮肤、毛发和指甲感染浅部感染真菌主要包括皮肤癣菌（如白癣菌、须癣菌）和念珠菌等，引起常见的皮肤癣病和粘膜感染深部感染真菌则更为严重，如新型隐球菌可引起危及生命的脑膜炎，曲霉菌可导致侵袭性肺部感染，组织胞浆菌可引起全身性感染免疫功能低下的患者更容易发生深部真菌感染人体寄生虫学概述寄生虫的定义寄生虫的分类生活史特点寄生虫是指生活在另一生物（宿主）体医学寄生虫学主要研究三大类寄生虫许多寄生虫具有复杂的生活史，常需要内或体表，获取宿主营养维持生存，并原虫（单细胞真核生物）、蠕虫（多细一个或多个中间宿主才能完成发育理可能对宿主造成伤害的生物寄生关系胞无脊椎动物，包括吸虫、绦虫和线虫）解寄生虫的生活史对于疾病防控至关重是一种特殊的共生关系，其特点是寄生以及医学节肢动物（如螨、蜱和昆虫要，可针对生活史中的薄弱环节采取干虫受益而宿主受害寄生虫通常比宿主等）不同类别的寄生虫在形态、生活预措施，阻断传播循环体型小，有复杂的生活史和适应性强的史和致病机制上有显著差异繁殖策略原虫阿米巴鞭毛虫孢子虫阿米巴原虫通过伪足运动，主要代表是痢疾鞭毛虫依靠鞭毛运动，代表性病原体包括阴孢子虫包括疟原虫、弓形虫等疟原虫由蚊阿米巴感染途径多为粪-口途径，通过摄道毛滴虫和贾第鞭毛虫阴道毛滴虫主要通子传播，可引起周期性发热；弓形虫可通过入被污染的食物或水痢疾阿米巴可侵入肠过性接触传播，引起尿道炎或阴道炎；贾第多种途径感染人类，对孕妇和免疫缺陷者危壁引起溃疡性病变，严重时可形成肝脓肿鞭毛虫则通过粪-口途径传播，寄生于小肠害最大这类原虫生活史复杂，控制难度大引起腹泻蠕虫蠕虫是重要的多细胞寄生虫，主要分为三类吸虫（如肝吸虫、血吸虫）、绦虫（如猪肉绦虫、牛肉绦虫）和线虫（如蛔虫、钩虫）吸虫通常需要贝类作为中间宿主；绦虫具有节片状身体和吸盘；线虫则有圆柱形身体和完整消化道不同蠕虫的传播途径各异，可通过食入虫卵、感染性幼虫或中间宿主等方式感染人体医学节肢动物作为寄生虫作为传播媒介•疥螨-寄生于皮肤，引起剧烈瘙•蚊虫-传播疟疾、登革热等痒•蜱-传播莱姆病、森林脑炎•蜱-吸血过程中可引起局部反应•蚤-传播鼠疫、斑疹伤寒•虱-寄生于毛发和衣物缝隙•蝇-传播沙眼、肠道疾病•舌蝇幼虫-可引起皮肤和组织蝇蛆病控制策略•环境管理-消除繁殖地•化学控制-使用杀虫剂•生物控制-利用天敌•个人防护-使用防虫网和驱虫剂免疫学基础免疫系统的组成免疫系统的功能免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫分子共同组成免疫系统有三个主要功能•中枢免疫器官骨髓和胸腺，负责免疫细胞的产生和成熟•防御功能抵抗外来病原体入侵，清除感染•外周免疫器官脾脏、淋巴结、粘膜相关淋巴组织，是免疫反•监视功能识别并清除体内异常或变异细胞，防止肿瘤发生应的主要场所•免疫细胞包括T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞、中性粒•自身稳定功能清除衰老和死亡细胞，维持内环境稳定细胞等免疫系统通过固有免疫和适应性免疫两大系统协同工作，有效防•免疫分子抗体、补体、细胞因子、趋化因子等御各类病原体的侵袭抗原分子特性免疫识别1抗原通常是分子量较大的蛋白质或多糖，能被免疫系统识别为非己的物质，引发具有特定的化学结构免疫应答抗原决定簇抗体产生4抗原分子上被抗体或T细胞受体识别的特刺激B细胞产生特异性抗体，与抗原特异定部位性结合根据来源，抗原可分为外源性抗原（如病原体成分）、自身抗原（正常自身组织）和新抗原（如肿瘤抗原）根据免疫原性和反应原性，可分为完全抗原（既有免疫原性又有反应原性）和半抗原（只有反应原性）理解抗原的特性对研发疫苗和诊断试剂至关重要抗体IgG血清中最丰富的抗体，可通过胎盘IgM初次免疫应答产生，活化补体能力强IgA主要存在于分泌液中，保护粘膜表面IgE参与过敏反应，寄生虫感染时水平升高IgD5B细胞表面抗体，功能尚未完全明确抗体（免疫球蛋白）是由B细胞产生的特异性识别抗原的蛋白质分子每个抗体分子由两条重链和两条轻链组成，呈Y形结构抗体通过多种机制发挥保护作用中和病原体或毒素、激活补体系统、促进吞噬细胞识别和摄取病原体（称为调理作用）、介导抗体依赖的细胞毒作用等补体系统经典途径通过抗原-抗体复合物激活，始于C1复合物识别抗体Fc段这是适应性免疫与固有免疫连接的重要桥梁，对于清除已被抗体标记的病原体至关重要替代途径由微生物表面直接激活，不依赖抗体，始于C3自发水解这条途径可快速响应入侵病原体，是机体早期防御的重要组成部分凝集素途径由甘露糖结合凝集素MBL识别微生物表面糖类分子激活这条途径在抗体产生前对某些病原体有重要防御作用膜攻击复合物形成三条途径最终汇聚至C3转化酶，继而激活末端补体成分C5-C9，形成膜攻击复合物，穿孔并裂解靶细胞这是补体发挥杀伤作用的主要机制细胞因子白细胞介素干扰素IL IFN调节免疫细胞分化、活化和增具有抗病毒活性的细胞因子，殖的重要信号分子例如IL-2分为I型α、β和II型γ干扰素促进T细胞增殖，IL-4促进B细I型干扰素主要由病毒感染的细胞分化，而IL-10则具有抑制炎胞产生，诱导多种抗病毒蛋白症的作用不同白细胞介素在表达；IFN-γ则由活化的T细胞免疫网络中扮演不同角色，协和NK细胞产生，增强巨噬细胞同调控免疫反应的强度和方向的杀伤能力肿瘤坏死因子TNF主要由活化的巨噬细胞产生，能直接杀伤某些肿瘤细胞，并在炎症反应中发挥核心作用TNF过度产生与多种自身免疫性疾病相关，如类风湿关节炎，因此抗TNF治疗已成为这些疾病的重要治疗策略主要组织相容性复合体（）MHC分子分类的功能MHC MHC•I类MHC存在于几乎所有有核细胞表面，呈递内源性抗原肽MHC分子在适应性免疫中发挥核心作用给CD8+T细胞•抗原呈递MHC与抗原肽结合，形成复合物被T细胞识别，是•II类MHC主要存在于专业抗原呈递细胞APC表面，呈递外T细胞活化的必要条件源性抗原肽给CD4+T细胞•自我识别MHC多态性是免疫系统区分自我与非自我的•人类MHC称为HLA人类白细胞抗原复合体，位于第6染色体基础短臂•器官移植MHC不匹配是移植排斥反应的主要原因•疾病易感性某些HLA基因型与特定疾病易感性相关淋巴细胞T骨髓干细胞T细胞前体源自骨髓造血干细胞，随后迁移至胸腺胸腺选择阳性选择保留能识别自身MHC的T细胞，阴性选择清除高亲和力识别自身抗原的T细胞成熟分化发育为不同亚群CD4+辅助T细胞和CD8+细胞毒性T细胞功能发挥成熟T细胞进入外周淋巴组织，遇到特异性抗原后活化并执行免疫功能T细胞亚群各有特定功能CD4+辅助T细胞可分化为Th

1、Th

2、Th17和Treg等亚型，通过分泌不同细胞因子调控免疫应答；CD8+细胞毒性T细胞则通过释放穿孔素和颗粒酶杀伤被病毒感染的细胞和肿瘤细胞T细胞在细胞免疫中起核心作用，对抗胞内病原体感染尤为重要淋巴细胞B骨髓发育B细胞在骨髓中经过一系列分化阶段，包括前B细胞、幼B细胞到未成熟B细胞这一过程涉及免疫球蛋白基因重排，形成独特的B细胞受体BCR中枢耐受在此阶段发生，清除自身反应性B细胞外周成熟未成熟B细胞迁移至脾脏继续发育为成熟的初始B细胞成熟B细胞表达IgM和IgD，循环于血液和淋巴组织之间，等待遇到特异性抗原抗原激活B细胞通过BCR识别特异性抗原后活化，大多数B细胞需要来自辅助T细胞的第二信号（T依赖性抗原）活化的B细胞开始增殖，部分进入生发中心反应终末分化活化的B细胞分化为抗体分泌的浆细胞或长寿命记忆B细胞浆细胞产生大量特异性抗体参与清除病原体；记忆B细胞则在再次遇到同一抗原时迅速响应，产生更强的二次免疫应答固有免疫系统物理屏障吞噬细胞皮肤和粘膜构成人体第一道防线，通过完中性粒细胞和巨噬细胞是主要的专业吞噬整的上皮层阻止病原体进入体内此外，2细胞，能识别、摄取并消化病原体这些皮肤的酸性环境、泪液中的溶菌酶、胃液细胞表面有多种模式识别受体，可识别病的酸性等也为重要的化学屏障原体相关分子模式PAMPs体液因子自然杀伤细胞补体系统、干扰素、C反应蛋白等溶解性NK细胞可直接杀伤被病毒感染的细胞和4分子参与固有免疫防御补体可直接裂解肿瘤细胞，不需要先前致敏它们通过病原体，干扰素则诱导抗病毒状态，保护缺失自我原理工作，识别MHC I类分子邻近细胞表达下调的细胞适应性免疫应答体液免疫细胞免疫体液免疫主要由B细胞介导，通过产生特异性抗体对抗病原体细胞免疫主要由T细胞介导，针对胞内病原体•CD8+T细胞识别被感染细胞表面的抗原-MHC I复合物，释•抗体中和结合并阻断病毒、细菌毒素等放穿孔素和颗粒酶杀伤靶细胞•补体激活抗体-抗原复合物激活补体经典途径•CD4+Th1细胞分泌干扰素-γ等细胞因子，激活巨噬细胞杀伤吞噬的微生物•调理作用增强吞噬细胞对病原体的识别和吞噬•CD4+Th2细胞协助B细胞产生抗体，特别是针对寄生虫的•ADCC抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用IgE体液免疫对胞外病原体（如细菌、胞外病毒）防御尤为有效•CD4+Th17细胞招募中性粒细胞，对抗细菌和真菌感染细胞免疫对病毒、结核杆菌等胞内病原体防御更为重要免疫耐受中枢耐受发生在中枢免疫器官（胸腺和骨髓），通过清除或功能失活高度自身反应性的淋巴细胞胸腺中的阴性选择和骨髓中的B细胞克隆删除是主要机制克隆无能自身反应性淋巴细胞在遇到自身抗原时，因缺乏共刺激信号而进入功能性失活状态这些细胞虽然存在，但无法被激活响应自身抗原调节性细胞TCD4+CD25+Foxp3+Treg细胞通过分泌抑制性细胞因子（如IL-

10、TGF-β）和直接细胞接触抑制效应T细胞的活化和增殖，维持免疫平衡免疫特权某些组织（如大脑、眼球、睾丸）形成特殊微环境，限制免疫细胞进入，并表达免疫抑制分子，防止免疫反应对这些重要组织的损伤超敏反应型（速发型）型（细胞毒型）I II由IgE抗体和肥大细胞/嗜碱性粒细胞介导，表现为数分钟内发生的过敏反应由IgG/IgM抗体与细胞表面或细胞外基质组分结合引起的反应•机制抗体结合细胞表面抗原，激活补体或吸引NK细胞，导致细胞溶解•机制抗原与肥大细胞表面IgE交联，引起脱颗粒释放组胺等介质•临床表现溶血性贫血、血小板减少性紫癜•临床表现过敏性鼻炎、哮喘、荨麻疹、过敏性休克型（免疫复合物型）型（迟发型）III IV由抗原-抗体复合物沉积在组织中引起的炎症反应由致敏T细胞和巨噬细胞介导的迟发型反应•机制免疫复合物激活补体，招募中性粒细胞，释放溶酶体酶和活性氧•机制T细胞识别抗原后释放细胞因子，激活巨噬细胞，引起组织损伤•临床表现血清病、系统性红斑狼疮的某些表现•临床表现接触性皮炎、结核菌素试验阳性自身免疫性疾病遗传因素HLA基因多态性与自身免疫性疾病易感性相关环境因素感染、药物和环境毒素可触发自身免疫反应分子模拟3病原体抗原与自身抗原相似，免疫系统交叉识别自身免疫性疾病是指机体对自身组织产生免疫反应导致的疾病根据受累组织范围，可分为器官特异性（如I型糖尿病、桥本甲状腺炎）和系统性（如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎）两大类这类疾病的共同特点是免疫耐受机制失效，产生针对自身抗原的自身抗体或自身反应性T细胞，引起组织炎症和功能障碍治疗主要基于免疫抑制和免疫调节肿瘤免疫肿瘤抗原免疫监视肿瘤细胞表达的可被免疫系统免疫系统能识别并清除早期恶识别的抗原，分为肿瘤特异性变细胞，这种现象称为免疫监抗原（TSA，仅存在于肿瘤细视CD8+T细胞、NK细胞和胞）和肿瘤相关抗原（TAA，巨噬细胞在这一过程中发挥重在肿瘤细胞中高表达）这些要作用免疫缺陷患者肿瘤发抗原来源于基因突变、病毒蛋生率增高，证实了免疫监视的白、异常表达的胚胎蛋白或过存在度表达的正常蛋白免疫逃逸肿瘤细胞可通过多种机制逃避免疫监视，包括下调MHC表达、诱导T细胞无能、释放免疫抑制因子、招募抑制性细胞等理解这些机制对开发肿瘤免疫治疗至关重要移植免疫80%8-12一年生存率基因HLA主要器官移植的平均一年生存率人类主要组织相容性复合体基因数量4排斥类型移植排斥反应的主要类型数量同种异体移植是指在同种生物个体间进行的器官或组织移植移植排斥反应是由免疫系统识别供体组织上的异己抗原（主要是MHC分子）引起的排斥反应可分为超急性排斥（移植后数分钟至数小时，由预存抗体介导）、急性排斥（数天至数周，主要由T细胞介导）、慢性排斥（数月至数年，多因素所致）和加速性排斥（预致敏患者，3-5天内发生）免疫缺陷病免疫缺陷病是指由于免疫系统组成部分发育不全或功能异常导致的疾病原发性免疫缺陷（PID）是由基因缺陷引起的先天性疾病，如重症联合免疫缺陷症、X连锁无丙种球蛋白血症和DiGeorge综合征等获得性免疫缺陷则是后天因素导致的，最著名的是人类免疫缺陷病毒（HIV）感染导致的获得性免疫缺陷综合征（AIDS）免疫缺陷患者通常表现为反复感染、感染难以控制、机会性感染增多以及某些恶性肿瘤的发生率增高疫苗灭活疫苗减毒活疫苗1通过物理或化学方法杀死的完整病原体，致病性降低但保留免疫原性的活病原体，安全性高2效力强基因工程疫苗亚单位疫苗4利用重组技术或核酸技术制备的新型疫苗仅含病原体特定组分，如纯化蛋白或多糖3疫苗是通过模拟自然感染的免疫应答，提前诱导机体产生免疫记忆而不引起疾病的预防措施疫苗接种已成功控制或消灭了多种传染病，如天花、脊髓灰质炎等疫苗通过诱导体液免疫（产生抗体）和细胞免疫（产生特异性T细胞）发挥保护作用除传统的预防性疫苗外，近年来治疗性疫苗（如肿瘤疫苗）也取得了重要进展免疫学检测技术抗原抗体反应技术细胞免疫检测技术基于抗原抗体特异性结合的免疫学检测方法评估细胞免疫功能的方法•酶联免疫吸附试验ELISA利用酶标记抗体，通过底物显色•流式细胞术快速分析细胞表面标志和细胞内分子反应检测抗原或抗体•ELISPOT检测单个细胞分泌的细胞因子•免疫荧光技术用荧光素标记抗体直接或间接检测抗原•细胞因子释放试验测定特异性T细胞应答•放射免疫分析RIA利用放射性同位素标记，精确但有辐射风•T细胞增殖试验评估T细胞对抗原的应答能力险•细胞毒性试验测定NK细胞或CTL的杀伤活性•免疫印迹Western blot结合电泳分离和免疫检测，特异性高•免疫沉淀抗原抗体复合物形成沉淀，用于定性分析革兰氏阳性球菌葡萄球菌链球菌肠球菌呈葡萄串状排列的球菌，不运动，不形成芽链状排列的球菌，A组链球菌（化脓性链球正常肠道定植菌，但在特定条件下可致病孢金黄色葡萄球菌是主要致病菌，能产生菌）最常见，可引起咽炎、猩红热和风湿热具有较强的环境适应能力和自然耐药性屎多种毒素和酶，如凝固酶、溶血素、肠毒素等肺炎链球菌是社区获得性肺炎的主要病肠球菌和粪肠球菌是主要致病菌种，可引起等引起皮肤软组织感染、食物中毒、毒性原体，有荚膜，对青霉素敏感B组链球菌尿道感染、心内膜炎和院内感染万古霉素休克综合征等耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是新生儿败血症和脑膜炎的重要病原耐药肠球菌VRE是临床治疗的难题MRSA是重要的耐药菌株革兰氏阴性球菌奈瑟菌属特征脑膜炎奈瑟菌•革兰氏阴性双球菌，咖啡豆状排列•自然界中唯一宿主是人类•严格需氧，营养要求高•主要定植于上呼吸道•氧化酶阳性•通过呼吸道飞沫传播•对环境因素敏感，尤其是干燥和温度•引起脑膜炎、败血症和脑膜脑炎变化•荚膜是主要毒力因子，A、B、C、Y、•主要致病菌种有脑膜炎奈瑟菌和淋病W135为主要致病血清群奈瑟菌淋病奈瑟菌•严格寄生于人体•主要通过性接触传播•侵犯生殖道、直肠和咽部粘膜•菌毛和脂多糖是主要毒力因子•近年来对青霉素和四环素耐药性增加肠杆菌科细菌大肠埃希菌沙门菌属人和动物肠道正常菌群，可在特定条件下致病无芽孢、无荚膜的革兰氏阴性杆菌，兼性厌氧•肠致病性大肠杆菌EPEC婴幼儿腹泻•伤寒沙门菌引起伤寒，严重全身性感染•肠出血性大肠杆菌EHEC出血性结肠炎•甲型副伤寒沙门菌副伤寒A•肠产毒性大肠杆菌ETEC旅行者腹泻•乙型副伤寒沙门菌副伤寒B•肠侵袭性大肠杆菌EIEC类似痢疾•非伤寒沙门菌引起急性胃肠炎•尿路致病性大肠杆菌UPEC尿路感染侵袭因子inv基因和细胞毒素是主要毒力因子感染主要通过粪-口途径传播，治疗首选氟喹诺酮类药物是革兰氏阴性菌血症最常见病原，也是新生儿脑膜炎重要病因弧菌属弧菌的共同特征霍乱弧菌副溶血性弧菌弧菌为革兰氏阴性、微弯曲杆菌，单极引起霍乱，主要通过消化道传播霍乱海产品食物中毒的主要病原体，通过摄鞭毛，运动活跃，氧化酶阳性多数耐毒素CT是其主要毒力因子，能激活肠入受污染的海鲜传播嗜盐菌，最适生碱不耐酸，常在pH

8.0-

9.0环境中生长上皮细胞腺苷酸环化酶，导致大量水和长盐浓度为3%耐热直接溶血素TDH良好广泛分布于海洋和淡水环境，适电解质分泌，引起严重腹泻和脱水急是主要毒力因子，能溶解红细胞并增加应盐碱环境主要致病菌包括霍乱弧菌、性霍乱特征为米泔水样腹泻，短期内可肠道通透性感染表现为急性胃肠炎，副溶血性弧菌等失水达体重的10%以上治疗以补液为自限性，一般不需抗生素治疗预防关主，辅以抗生素缩短病程键是避免海产品交叉污染，烹调前充分洗净，烹调时彻底加热厌氧菌梭菌属1产气荚膜梭菌、破伤风梭菌、肉毒梭菌拟杆菌属2脆弱拟杆菌、卵圆拟杆菌消化链球菌属3厌氧链球菌、厌氧球菌厌氧菌是指在有氧条件下不能生长的微生物，它们在人体多个部位构成正常菌群，尤其是口腔、肠道和女性生殖道在组织损伤、免疫功能受损或伴有需氧菌感染时可引起感染梭状芽胞杆菌属是重要的致病厌氧菌，产气荚膜梭菌可引起气性坏疽，破伤风梭菌产生的毒素导致破伤风，肉毒梭菌毒素则是最强的生物毒素之一艰难梭菌是抗生素相关性腹泻和假膜性肠炎的主要病原体，近年来因高毒力菌株出现而受到高度关注分枝杆菌属结核分枝杆菌分枝杆菌特性结核病的病原体，主要通过呼吸道飞沫传播细长杆菌，有时呈分枝状，无鞭毛不运动，不潜伏感染常见，约1/3世界人口感染但多无症形成芽孢细胞壁含大量脂质（约60%），尤状活动性肺结核表现为慢性咳嗽、咯血、发其是独特的分枝菌酸，使菌体具有抗酸性和抗12热、盗汗和体重减轻诊断依靠痰涂片抗酸染干燥能力生长缓慢，多数种类需2-8周才能色、培养和核酸检测治疗需联合用药，疗程形成可见菌落长≥6个月麻风分枝杆菌非结核分枝杆菌麻风病Hansen病的病原体，主要侵犯皮肤广泛存在于自然环境中，如土壤和水源主要和周围神经传播方式尚未完全明确，可能通43在免疫功能低下者引起疾病常见种类包括鸟过飞沫和直接接触潜伏期长3-5年临床分分枝杆菌复合群和麻风分枝杆菌等可引起肺为瘤型、结核样型和界限型特征性表现为皮部感染、淋巴结炎、皮肤和软组织感染治疗肤损害和周围神经损伤导致的感觉丧失治疗难度大，通常需要长期联合用药采用多药联合方案螺旋体梅毒螺旋体引起梅毒的病原体，在体外培养困难通过性接触传播，也可通过胎盘传给胎儿梅毒分为三期一期梅毒表现为无痛性硬下疳；二期梅毒出现全身皮疹和淋巴结肿大；三期梅毒可侵犯心血管、神经系统等多个器官诊断主要依靠血清学检测治疗首选青霉素疏螺旋体属包括多种致病菌，如引起回归热的回归热疏螺旋体和引起莱姆病的伯氏疏螺旋体回归热通过虱或软蜱传播，特点是发热和无热期交替出现莱姆病由硬蜱传播，早期表现为特征性的游走性红斑，后期可侵犯关节、心脏和神经系统钩端螺旋体引起钩端螺旋体病，通过接触被感染动物尿液污染的水源传播可经破损皮肤或粘膜侵入人体临床表现从无症状到重症不等，典型表现为发热、肌痛、结膜充血，严重者出现黄疸（韦尔氏病）和肾功能衰竭PCR和血清学是主要诊断方法衣原体衣原体的特性主要致病种类衣原体是一类特殊的细菌，具有以下独特特征临床上重要的衣原体包括•严格细胞内寄生，不能在细胞外独立生长和繁殖•沙眼衣原体最常见的性传播疾病病原体之一•具有独特的发育周期，包括基本小体EB和网状小体RB两种•可引起非淋菌性尿道炎、宫颈炎形态•女性感染可导致盆腔炎、不孕•EB是感染性形态，能存活于细胞外环境•某些血清型可引起沙眼和包涵体结膜炎•RB是复制形态，在宿主细胞内增殖•肺炎衣原体呼吸道病原体•细胞壁无肽聚糖，不被革兰染色显示•是非典型肺炎的主要病原之一•有类似革兰阴性菌的细胞壁结构•常见于儿童和青少年•含有DNA和RNA，有自身的代谢系统和核糖体•症状包括干咳、低热和头痛•鹦鹉热衣原体人畜共患病病原体•通过吸入感染禽类排泄物传播•引起发热、肺炎和全身症状立克次体

0.3-

0.5μm17立克次体大小立克次体种类是体积最小的革兰氏阴性细菌之一已知的人类致病立克次体种数量天4-18潜伏期从感染到症状出现的时间范围立克次体是一类特殊的革兰氏阴性细菌，为专性细胞内寄生菌，主要寄居于内皮细胞中它们大多通过节肢动物媒介传播，如蚤、虱、蜱和螨等立克次体感染的共同特征包括发热、头痛、全身不适、皮疹和局部病变（如eschar焦痂）流行性斑疹伤寒立克次体通过虱传播，引起斑疹伤寒；恙虫病立克次体通过恙螨幼虫叮咬传播，引起恙虫病，特征为焦痂、发热和淋巴结肿大治疗首选四环素类和氯霉素呼吸道病毒流感病毒正粘病毒科，分为A、B、C三型，A型最易发生变异并引起全球大流行含8段RNA基因组，表面有血凝素HA和神经氨酸酶NA两种糖蛋白，是病毒抗原性变异和宿主范围决定的关键因素抗原变异分为抗原漂变和抗原转变主要引起急性呼吸道感染，高热、全身肌肉关节痛明显冠状病毒有包膜RNA病毒，表面刺突蛋白呈王冠状，故名冠状病毒人冠状病毒包括引起普通感冒的HCoV-229E、HCoV-OC

43、HCoV-NL

63、HCoV-HKU1，以及引起严重疾病的SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2COVID-19临床表现多样，从无症状到危重症不等，肺部病变为主要特征呼吸道合胞病毒负链RNA病毒，为婴幼儿下呼吸道感染的重要病原通过飞沫传播，易在托幼机构内流行感染后可出现鼻塞、咳嗽、喘息等症状，严重者可发展为细支气管炎和肺炎高危人群包括早产儿、心肺慢性病患者和免疫功能低下者診断主要依靠抗原检测或RT-PCR，支持治疗为主肠道病毒脊髓灰质炎病毒柯萨奇病毒轮状病毒肠道病毒A种，无包膜RNA病毒主要通过肠道病毒B和C种，分为A组和B组A组可呈轮状结构的双链RNA病毒，是婴幼儿严重粪-口途径传播，也可经呼吸道飞沫传播引起手足口病、疱疹性咽峡炎；B组可引起腹泻的最主要病原通过粪-口途径传播，感染多无症状或仅表现为发热和咽痛等轻微胸膜痛、心肌炎和病毒性脑膜炎等感染主感染小肠上皮细胞引起分泌性腹泻临床表症状，约1%感染者病毒进入中枢神经系统，要通过粪-口途径和呼吸道传播诊断依靠现为水样腹泻、呕吐、发热和脱水诊断主引起脊髓灰质炎（小儿麻痹症），导致不对临床表现、流行病学和实验室检测目前无要通过粪便中检测病毒抗原口服补液盐治称性弛缓性麻痹疫苗（IPV和OPV）已使特效药物，治疗以支持疗法为主疗脱水是关键，现已有有效疫苗预防全球大部分地区消灭脊灰肝炎病毒病毒类型核酸类型传播途径慢性化率甲型肝炎病毒RNA粪-口途径0%HAV乙型肝炎病毒DNA血液、性接触、母成人5-10%，新生HBV婴儿90%丙型肝炎病毒RNA血液、性接触75-85%HCV丁型肝炎病毒RNA血液（必须伴HBV与HBV相关HDV感染）戊型肝炎病毒RNA粪-口途径，动物一般不慢性化，孕HEV源妇风险高肝炎病毒是引起病毒性肝炎的主要病原体，目前已鉴定的有A、B、C、D、E五种甲型和戊型主要通过粪-口途径传播，不引起慢性感染；乙型、丙型和丁型则可通过血液和体液传播，并可发展为慢性感染，增加肝硬化和肝癌风险各型肝炎的临床表现相似，包括乏力、黄疸、肝功能异常等，需通过病毒学标志物进行鉴别诊断疱疹病毒疱疹病毒家族特点单纯疱疹病毒•双链DNA病毒，具有包膜•HSV-1主要引起口唇疱疹•病毒粒子呈正二十面体对称•HSV-2主要引起生殖器疱疹•具有潜伏感染能力•潜伏于三叉神经节或骶神经节•在感染细胞中形成包涵体•可引起脑炎、角膜炎等严重疾病•对人类的多种疾病负责•新生儿感染风险高，死亡率高水痘带状疱疹病毒-•初次感染引起水痘•潜伏于背根神经节•再激活引起带状疱疹•疼痛是主要症状，可持续数月•疫苗可有效预防水痘和带状疱疹逆转录病毒急性期感染1感染后2-4周，出现类似流感症状，病毒载量高，CD4+T细胞暂时下降临床潜伏期2持续数年至十余年，无明显症状，病毒持续复制，CD4+T细胞缓慢减少期AIDS3CD4+T细胞200/μL，出现机会性感染和肿瘤，免疫功能严重损害人类免疫缺陷病毒HIV是一种逆转录病毒，含有两条相同的RNA链和逆转录酶HIV主要通过性接触、血液传播和母婴传播病毒感染CD4+T细胞、巨噬细胞和树突状细胞等表达CD4分子的细胞HIV通过gp120蛋白先与CD4分子结合，再与辅助受体CCR5或CXCR4结合，导致病毒膜与细胞膜融合抗逆转录病毒治疗ART是目前控制HIV感染的主要方法，可显著降低病毒载量并延缓疾病进展皮肤癣菌皮肤癣菌是一类能寄生于角质化组织（皮肤、毛发和指甲）的丝状真菌，主要包括毛癣菌属、表皮癣菌属和小孢子菌属根据感染部位不同，临床上分为头癣、体癣、手足癣、甲癣和股癣等头癣多见于儿童，可引起局部脱发；体癣特征为环状扩展的红斑；手足癣表现为角质增厚、脱屑和瘙痒；甲癣导致指甲增厚、变形和变色；股癣则表现为腹股沟区域的瘙痒性斑丘疹诊断依靠直接镜检、培养和皮肤活检治疗可采用局部或全身抗真菌药物念珠菌属正常菌群状态1在健康人体表面和粘膜定植，免疫系统控制其过度生长机会性感染2宿主因素改变（如抗生素使用、免疫抑制）导致定植菌过度生长侵袭性感染3在重症患者中，可突破粘膜屏障进入血流引起全身感染念珠菌是一类卵圆形酵母菌，在显微镜下可见芽生现象，部分种类能形成假菌丝和真菌丝白色念珠菌是最常见的致病种类，其次是热带念珠菌、光滑念珠菌等念珠菌可引起多种感染口腔念珠菌病（鹅口疮）表现为白色斑块；外阴阴道念珠菌病表现为外阴瘙痒和白色豆渣样分泌物；皮肤念珠菌病常发生在潮湿皱褶处；侵袭性念珠菌病则是重症患者的严重并发症，病死率高新型病原体朊病毒新发传染病病原体朊病毒是一类由异常折叠的蛋白质组新发传染病是指在特定地区新出现或成的传染因子，不含核酸正常朊病快速增加的传染病，其病原体可能是毒蛋白PrPC在神经元表面表达，而新发现的微生物，也可能是已知微生异常朊病毒蛋白PrPSc可诱导正常蛋物的变异株近年来重要的新发病原白异常折叠，导致蛋白聚集和神经变体包括SARS冠状病毒、中东呼吸综合性朊病毒引起的疾病包括克雅氏病、征冠状病毒MERS-CoV、H7N9禽流库鲁病、牛海绵状脑病BSE和羊瘙痒感病毒、埃博拉病毒、寨卡病毒等症等，特点是长潜伏期和进行性、致这些病原体常源自动物宿主，通过跨命性神经退行性变种传播感染人类，引发局部或全球性疫情生物恐怖病原体某些病原体因其高传染性、高致病性和易于传播的特点，被列为潜在的生物恐怖制剂美国疾病控制和预防中心CDC将生物恐怖制剂分为A、B、C三类，其中A类包括炭疽杆菌、肉毒梭菌毒素、鼠疫耶尔森菌等这些病原体的研究、监测和防控措施是全球公共卫生安全的重要组成部分医院感染手卫生隔离措施消毒灭菌监测与管理最有效的预防措施，五个洗手时机根据传播途径实施标准预防、接触隔医疗器械、环境表面和患者用物的正持续监测医院感染发生率和病原谱，接触患者前后、清洁/无菌操作前、离、飞沫隔离或空气隔离确消毒与灭菌实施抗生素管理接触患者周围环境后、接触体液后医院感染是指患者在住院期间获得的与原发疾病无关的感染，也称医疗相关感染常见医院感染包括导管相关血流感染、呼吸机相关肺炎、导尿管相关尿路感染和手术部位感染主要致病菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA、耐万古霉素肠球菌VRE、产超广谱β-内酰胺酶ESBL肠杆菌科细菌、耐碳青霉烯类肠杆菌科细菌CRE和鲍曼不动杆菌等多重耐药菌细菌耐药性酶灭活1产生水解或修饰抗生素的酶通透性降低2减少抗生素进入细胞的孔蛋白表达主动外排3通过外排泵将抗生素泵出细胞靶位改变修饰抗生素作用靶点结构或表达代谢旁路5发展替代途径绕过抗生素抑制的步骤细菌耐药性是指细菌对抗生素的敏感性下降或丧失，是全球公共卫生面临的严峻挑战耐药性可通过染色体突变获得，也可通过质粒、转座子等移动遗传元件的水平转移获得多重耐药MDR、广泛耐药XDR和全耐药PDR菌株的出现使治疗选择极为有限临床上常见的耐药菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、超广谱β-内酰胺酶产生菌和碳青霉烯酶产生菌等抗生素合理使用消毒与灭菌物理消毒法化学消毒法利用物理因素破坏或去除微生物利用化学药剂杀灭微生物•热力消毒湿热（煮沸、流通蒸汽）和干热（烘箱、烧灼）•含氯消毒剂次氯酸钠、二氧化氯等，广谱高效•辐射紫外线消毒、γ射线灭菌•醇类乙醇、异丙醇，适用于表面和皮肤消毒•微波通过产生热效应杀灭微生物•醛类甲醛、戊二醛，对芽孢有效•过滤通过机械性过滤去除微生物•季铵盐对脂膜病毒和革兰阳性菌效果好•过氧化物过氧化氢、过醋酸，环保且对芽孢有效高压蒸汽灭菌是最可靠的灭菌方法，通常在121℃、

103.4kPa条件下作用15-30分钟化学消毒剂的选择应考虑杀微生物谱、作用时间、毒性和与材料的相容性微生物检验技术标本采集与处理显微镜检查•采集原则正确部位、适当时间、•直接涂片快速获得初步信息无污染•革兰染色细菌分类的基础方法•常见标本血液、尿液、痰液、脓•抗酸染色用于分枝杆菌检测液、粪便等•荧光显微镜增强特定微生物的可•运送条件保持湿度、控制温度、见性及时送检•暗视野显微镜观察活体螺旋体•预处理稀释、离心、消化等方法处理不同标本培养与分离•培养基选择普通、选择性、鉴别性培养基•培养条件温度、氧气浓度、湿度、时间•分离方法稀释涂布、划线、倾注平板等•生化鉴定利用微生物生化特性进行鉴别分子生物学诊断技术聚合酶链反应基因测序核酸杂交技术PCR通过特异性引物和DNA聚合酶体外扩增目测定DNA或RNA的核苷酸序列传统的基于互补核酸链特异性结合原理主要形式标DNA片段常用变种包括实时荧光定量Sanger测序适用于短片段DNA测序；新一包括原位杂交（直接在细胞或组织中检测特PCR（可定量检测目标基因）、多重PCR代测序NGS技术能同时测序数百万个DNA定核酸序列）、Southern杂交（检测特定（同时检测多个靶标）和反转录PCR（先将片段，适用于微生物全基因组测序在病原DNA片段）和Northern杂交（检测特定RNA反转录为cDNA再扩增）PCR技术优体鉴定、耐药基因检测和流行病学调查中，RNA）荧光原位杂交FISH结合荧光标记点是灵敏度高、特异性好、速度快，在病原基因测序技术发挥着越来越重要的作用和原位杂交，可在保持细胞完整性的同时检体检测中应用广泛测特定核酸序列免疫学诊断技术免疫学诊断技术基于抗原与抗体的特异性结合，广泛应用于临床疾病诊断酶联免疫吸附试验ELISA通过酶标记抗体或抗原，利用酶催化底物产生有色产物，实现定性或定量检测免疫荧光技术使用荧光物质标记抗体，在荧光显微镜下观察标记物分布其他常用技术还包括免疫层析（如妊娠试纸）、胶体金免疫层析、化学发光免疫分析等这些技术在传染病、自身免疫病、内分泌疾病和肿瘤标志物检测等方面发挥着重要作用病原生物学与免疫学的前沿进展基因编辑CRISPR微生物组研究1用于微生物基因功能研究和新型治疗策略开研究人体微生物群落与健康和疾病的关系2发新型疫苗技术免疫治疗mRNA疫苗等新平台迅速开发针对新发疾病3激活或增强免疫系统对抗感染和肿瘤的疫苗人体微生物组研究揭示了肠道微生物与免疫系统发育、代谢疾病和神经精神疾病的密切关系微生物移植已成为治疗艰难梭菌感染的有效手段在免疫治疗领域，检查点抑制剂和CAR-T细胞疗法取得了突破性进展，为恶性肿瘤患者带来新希望mRNA疫苗技术在COVID-19疫情中展现出快速开发和高效保护作用，开创了疫苗研发的新时代这些前沿进展正在深刻改变我们对微生物与人体互动的理解，为疾病预防和治疗提供新策略总结与展望3100+60%主要学科板块主要病原体种类人类疾病比例微生物学、寄生虫学和免疫学涵盖细菌、病毒、真菌和寄生虫与微生物感染直接或间接相关《病原生物学与免疫学》课程系统介绍了微生物与人体免疫系统的相互作用通过学习，我们了解了各类病原体的生物学特性、致病机制以及人体免疫系统的防御策略这些知识构成了理解感染性疾病发生、发展和防治的基础未来，病原生物学与免疫学将继续融合发展，微生物组学、单细胞测序、基因编辑等新技术将促进我们对微生物与宿主互作的深入理解同时，新发传染病、抗生素耐药性和免疫疗法等领域面临的挑战，也需要我们不断更新知识和技能希望同学们在未来的医学实践中，能将所学知识灵活应用，为人类健康做出贡献。