《病原微生物学》课件

病原微生物学态探索微小世界中的致病生命形对理解微生物人类健康的影响现关键领代医学和生命科学的域课程导论定义与范畴医学重要性预疗础研究致病微生物的学科疾病防与治基学习目标掌握微生物特性与致病机制微生物分类基础细菌病毒单细细原核胞微生物非胞型微生物寄生虫真菌细多胞微小生物真核微生物细菌的基本结构细胞壁革兰氏染色微观结构兰层区细础细革阳性菌:肽聚糖厚分菌种类的基方法鞭毛、菌毛、胞壁细菌的生长与繁殖延滞期细应环菌适境对数期快速二分裂繁殖稳定期新生与死亡平衡衰退期营养尽耗死亡增加病原细菌的致病机制毒素产生内毒素与外毒素酶的分泌组溶解宿主织侵入能力穿透上皮屏障黏附因子进细促菌定植病毒的基本特征结构简单仅质含核酸和蛋白外壳专性寄生须细内必在活胞复制超微小数镜观多需电才能察高变异性容易发生基因突变病毒感染的分子机制吸附细病毒粘附宿主胞表面穿透进细病毒核酸入宿主胞生物合成利用宿主机制合成病毒成分组装释放颗释新病毒粒形成并放真菌的病原学特征形态特点主要感染常见危害浅肤•酵母型•表真菌病•皮病变丝状•菌•皮下真菌病•呼吸道感染•二相性真菌•系统性真菌病•免疫抑制者致命寄生虫的基本概念蠕虫原虫线绦单细虫、吸虫、虫胞真核寄生虫外寄生虫节肢动物4螨生活在宿主体表蜱、、蚊等媒介微生物遗传学基础转化转导接合质粒环带转细质换带环状直接吸收境DNA噬菌体携DNA移菌间直接物交携抗药基因DNA微生物的遗传变异基因突变DNA序列自发改变水平基因转移细换不同菌间基因交基因重组3遗传质物重新排列抗药性获得对产抗生素生耐受性免疫系统与微生物物理屏障肤挡皮黏膜阻入侵先天免疫细应吞噬胞和炎症反获得性免疫细应T/B胞特异性答免疫记忆应再次感染迅速响抗原与抗体抗原特性作用机制•异源性•中和毒素•免疫原性•激活补体进•特异性•促吞噬抗体分类•IgG:主要抗体应•IgM:初次答•IgA:黏膜免疫细胞免疫与体液免疫细胞T细导应胞介的免疫反细胞B产导生抗体介体液免疫记忆细胞记忆长期保存特异性感染与传播感染类型传播途径传•局部感染•空气播传•系统感染•接触播传•潜伏感染•媒介播医院感控卫•手生•隔离措施灭•消毒菌常见细菌性疾病状疗疾病病原体主要症治方法链热肺炎肺炎球菌发、咳嗽青霉素类抗生素结结结核核分枝杆菌慢性咳嗽、消抗核药物联瘦合脑脑颈热膜炎膜炎奈瑟菌强直、高第三代头孢菌素病毒性疾病流感热高、全身肌痛艾滋病溃免疫系统崩新冠肺炎难觉丧呼吸困、嗅失病毒性肝炎黄疸、肝功能异常真菌性疾病肤真菌感染常见于皮、黏膜和肺部，免疫功能低下者易发系统性感染抗真菌药物包括唑类、聚烯类、棘白霉素类等寄生虫疾病疟疾血吸虫病疟热传肿原虫引起，间歇发，蚊媒播肝脾大，水接触感染钩虫病阿米巴病贫肤传血，皮接触土壤感染血便，污染食物播抗生素的作用机制细胞壁合成抑制蛋白质合成抑制1环2青霉素、头孢菌素氨基糖苷类、四素细胞膜功能干扰核酸合成抑制3诺多黏菌素喹酮类、利福平抗生素耐药性全球危机耐多药菌株快速增加耐药机制灭酶活、靶点改变、外排滥用问题当不处方和使用应对策略合理用药和新药研发微生物诊断技术直接检测间接检测分子生物学方法显镜检检测术•微查•抗体•PCR技养鉴•培分离定•血清学方法•基因芯片检测过测测•抗原•敏原定•高通量序分子生物学诊断方法小时4PCR检测快速特异小时48基因测序组全基因分析天7微生物组学结群落构分析小时1等温扩增现场检测快速微生物生态学医院感染控制标准预防卫手生、个人防护装备传播隔离空气、飞沫、接触隔离消毒灭菌物理和化学方法环境监测定期采样分析疫苗与免疫预防主动免疫被动免疫诱导产暂时接种疫苗机体生免疫力直接输入抗体提供保护时•保护间长•保护快速时续时•需间建立•持间短记忆记忆•可形成•无免疫疫苗种类灭•活疫苗•减毒活疫苗单•亚位疫苗•mRNA疫苗新发传染病年12003SARS状传冠病毒引起，呼吸道播年22009H1N1猪流感大流行年埃博拉32014非洲爆发，高致死率年42019COVID-19全球大流行人畜共患病狂犬病禽流感布鲁氏菌病传传产犬类播，致命性禽类感染，偶人接触感染动物品神经系统疾病类西尼罗病毒传蚊媒播，鸟类宿主微生物与环境土壤环境大气环境质养环分解有机提供分参与碳氮循水环境生物共生净关降解污染物化水体与植物动物形成互利系4微生物生物技术基因工程蛋白质工程组术进•重DNA技•酶定向化编辑质结•基因•蛋白构改造计•合成生物学•新功能蛋白设生物制药产•抗生素生开•疫苗发单•克隆抗体微生物与食品安全关状致病菌相食品主要症控制方法泻热热沙门氏菌蛋、肉类腹、发彻底加呕链金黄色葡萄球乳制品吐、腹痛冷保存菌软李斯特菌熟食、奶酪类似流感避免交叉污染微生物基因组学基因组测序1组全基因解析基因注释预测基因功能比较基因组学进关揭示化系功能基因组学阐调明基因表达控微生物与癌症幽门螺杆菌人乳头瘤病毒乙型丙型肝炎病毒/关宫颈胃癌相癌病因肝癌高危因素微生物与慢性疾病炎症性肠病代谢性疾病自身免疫疾病肠调肠谢调节诱调道菌群失与炎症加重道微生物与代微生物发免疫失罗湿关节•克恩病•肥胖•类风性炎溃疡结肠红疮•性炎•糖尿病•系统性斑狼•非酒精性脂肪肝•多发性硬化微生物学研究前沿系统生物学整体研究微生物系统技术CRISPR编辑精准基因精准医学疗个体化微生物治合成生物学计人工设微生物功能微生物与免疫治疗免疫检查点抑制1肿增强抗瘤免疫力微生物疗法2肠态改善道微生细胞治疗CAR-T杀伤肿特异性瘤微生物学实验技术培养技术1选择养培基分离特定微生物显微镜观察态检形学特征查分子生物学技术3测PCR、序、克隆生化鉴定4谢产酶学和代物分析微生物鉴定方法微生物毒力研究毒素研究结构功能分析宿主互作入侵与防御机制靶点发现础新药研发基动物模型内验证体毒力微生物遗传操作技术基因敲除基因重组表达系统丧组特定基因功能失新基因合引入外源基因高效表达微生物与生物修复应用领域优势特点环•石油污染处理•境友好净•重金属化•成本低廉残•农药留降解•处理彻底废净围•水化•适用范广技术原理谢环利用微生物代活动分解降解境污染物抗微生物肽来源多样作用机制细•植物防御素•破坏胞膜•动物抗菌肽•干扰DNA合成杀质•微生物菌素•抑制蛋白合成调节•人源抗菌肽•免疫临床应用•抗多重耐药菌疗•局部感染治层•生物材料涂•药物递送系统微生物与免疫调节益生菌微生物代谢物进链调节促有益菌生长短脂肪酸肠道菌群炎症控制调节过应免疫平衡抑制度免疫反234微生物学伦理学伦现生物安全与生物理是代微生物学研究的重要支柱严伦审人工合成微生物和功能增强微生物研究需格理查微生物与气候变化碳循环参与释固碳与碳放甲烷产生泽厌沼氧微生物活动氮循环固氮和反硝化作用微生物适应温度与酸碱耐受性改变病原微生物预测与预警监测网络监测全球流感系统数据收集临环床样本与境采样模型分析传预测评播与风险估预警发布区报域与全球警系统微生物学与精准医学个体化微生物组治疗策略应•微生物多样性分析•个体化抗生素用组组•功能基因学•微生物移植关调•宿主基因型联•定向菌群控诊断应用标•早期疾病志物应预测•药物反评•疾病风险估微生物与药物开发60%天然产物来微生物源的抗生素比例年10研发周期开时新抗生素平均发间1,000+次级代谢产物线产数每种放菌生量12%成功率临抗生素研发床成功比例微生物与生物防御生物安全等级验级BSL-1到BSL-4实室分防护快速检测战剂现场识别生物系统应急治疗谱广抗生素和抗毒素个人防护防护服和呼吸器跨学科微生物研究微生物组学新进展宏基因组学宏转录组学宏蛋白质组学组质络群落整体基因解析微生物群落基因表达微生物蛋白网分析微生物与神经科学肠道菌群谢产产微生物代物生肠神经系统调节传导神经信号大脑功能绪认情和知影响人工智能在微生物学中的应用微生物分类功能预测药物筛选习图识别习预测虚筛选深度学像基因功能机器学拟抗微生物药物疫情预测传传染病播模式分析微生物学全球合作数进全球微生物据共享平台促了跨境研究合作组计连国际微生物划接全球科研力量微生物学教育与培训传统教育模式跨学科培养验训•实室操作培•生物信息学整合论识临转•理知教学•床微生物化专训练创创•业技能•新业能力现代教育方式虚验•拟实室线数•在据分析远项•程合作目未来微生物学研究方向合成微生物学单细胞技术1计单2人工设微生物个微生物精准分析量子生物学噬菌体治疗4应微生物量子效研究精准抗菌新策略微生物学的社会影响80%疾病控制对传贡微生物学染病防控献度30%工业生产术应微生物技在工业中的用比例40%药物研发来微生物源药物在总药物中的占比25%科普教育养公众微生物科学素提升率微生物学研究挑战未知生命养99%微生物未被培技术限制态难超微形与功能研究安全风险伦高致病性研究理边界耐药危机胁抗生素失效威健康课程总结与展望微生物认知杂理解微生物世界的复性基础知识掌握病原学重要原理医学应用诊断疗疾病治防控技能未来探索励鼓深入研究微生物奥秘。