《病原微生物学》课件

病原微生物学绪论微生物学研究微小生物及其与环境的相互作用病原微生物学聚焦致病微生物本课程涵盖细菌、病毒、真菌和寄生虫病原微生物定义与分类细菌原核单细胞微生物病毒非细胞结构，依赖宿主复制真菌真核生物，包括酵母和霉菌寄生虫在宿主体内寄生生活的生物病原微生物的重要性万170030%年死亡疾病负担全球每年因传染病死亡人数全球疾病负担中传染病比例种300新发病原体近50年发现的新型病原体微生物与人类健康呼吸系统肺炎、结核、流感消化系统腹泻、肝炎、痢疾神经系统脑膜炎、脑炎、破伤风皮肤系统疮疖、丹毒、皮肤真菌病微生物的结构与特征综述原核微生物真核微生物•无核膜•有核膜•简单细胞结构•复杂细胞结构•裸露DNA环状•染色体线性•无细胞器•有细胞器细菌的形态与结构细胞壁荚膜结构支撑，抗生素靶点保护层，抵抗吞噬细胞膜鞭毛选择性通透屏障运动结构革兰氏染色原理碘紫复合物形成脱色处理复染结晶体形成于细胞壁G+保留染料，G-失去染料G+呈紫色，G-呈红色主要革兰阳性细菌举例金黄色葡萄球菌肺炎链球菌炭疽杆菌球形，葡萄串状排列双球菌，链状排列杆状，形成芽孢引起脓肿、食物中毒引起肺炎、中耳炎生物武器，皮肤炭疽主要革兰阴性细菌举例革兰阴性菌种类丰富，病原性强多数具有内毒素常见医院感染和耐药菌株细菌的生长繁殖衰退期稳定期环境恶化，细菌死亡对数生长期资源受限，生长速度减缓滞后期快速二分裂，数量指数增长适应环境，准备分裂细菌致病机制毒素侵袭外毒素破坏细胞功能附着因子定植宿主内毒素引发全身炎症酶类降解宿主屏障免疫逃避莢膜抵抗吞噬抗原变异躲避抗体细菌耐药性及流行趋势超级细菌多重耐药，难以治疗耐药机制酶解、外排、靶点改变抗生素滥用临床过度使用，农业滥用医院感染耐药菌传播温床细菌感染常见病举例疾病病原菌主要症状肺炎肺炎链球菌发热、咳嗽、呼吸困难脑膜炎脑膜炎奈瑟菌高热、头痛、颈强直败血症大肠杆菌高热、休克、多器官衰竭结核病结核分枝杆菌慢性咳嗽、咯血、消瘦病毒的基本结构核酸衣壳DNA或RNA，单链或双链蛋白质壳，保护核酸2表面蛋白包膜识别宿主，介导侵入部分病毒具有，源自宿主膜病毒的分类方法分类Baltimore1基于核酸类型和复制方式国际病毒分类委员会2基于进化关系和基因组特征形态学分类3根据病毒形态、大小和结构特征病毒复制周期吸附病毒表面蛋白与宿主受体结合侵入通过内吞或膜融合进入细胞脱壳释放病毒核酸核酸复制利用宿主机器合成病毒组分装配新病毒颗粒形成释放细胞裂解或出芽释放新病毒重要人类病毒举例流感病毒SARS-CoV-2HIV肝炎病毒呼吸道传播，季节性新冠肺炎病原体攻击免疫系统，导致多种类型，导致肝炎流行AIDS病毒致病机制细胞病变免疫损伤•细胞裂解死亡•免疫复合物沉积•细胞融合•细胞因子风暴•细胞功能紊乱•自身免疫反应•细胞癌变•免疫功能抑制病毒变异与流感疫情抗原漂变抗原转变点突变引起的小变异基因重组导致的大变异群体免疫大流行流行减缓直至下次变异对群体普遍易感病毒感染案例分析HIV/AIDS乙型肝炎攻击CD4+T细胞，潜伏感染肝细胞感染，急慢性肝炎无治愈方法，需终身抗病毒可演变为肝硬化和肝癌狂犬病神经亲和性，接近100%致死率暴露后预防至关重要真菌的结构与类型单细胞酵母多细胞丝状菌二相性真菌•圆形或卵圆形•菌丝体结构•环境中为丝状•通过出芽繁殖•形成菌丝网•宿主中为酵母•代表白色念珠菌•代表曲霉菌•代表组织胞浆菌人体常见致病真菌白色念珠菌曲霉菌皮肤癣菌导致口腔鹅口疮导致肺部曲霉病引起手足癣阴道念珠菌病侵袭性真菌感染体癣和头癣真菌致病机制与免疫反应孢子吸入呼吸道为主要入侵门户产生毒素与酶2分泌水解酶破坏组织免疫抑制3机会性感染常见于免疫缺陷者激活免疫防御中性粒细胞和T细胞应答关键真菌感染病例分析表浅性感染深部真菌病皮肤、指甲和粘膜肺部和系统性感染如:手足癣、甲癣12如:肺曲霉病过敏性反应机会性感染43对真菌抗原免疫反应免疫功能低下时发生如:过敏性支气管肺曲霉病如:艾滋病患者肺孢子菌肺炎寄生虫的分类与宿主关系原生动物蠕虫类宿主类型•单细胞寄生虫•线虫:如蛔虫•终宿主:性成熟期•如:阿米巴、疟原虫•吸虫:如血吸虫•中间宿主:幼虫期•绦虫:如猪带绦虫•传播媒介:如蚊子人体典型寄生虫介绍寄生虫种类多样，形态各异生活史复杂，常需多种宿主生存适应性强，治疗难度大寄生虫致病机制及流行病学机械损伤营养竞争毒素作用免疫病理物理压迫和组织侵蚀吸收宿主营养导致缺乏分泌毒性物质损伤组织引发过敏和炎症反应寄生虫性疾病临床实例疟疾蛔虫病•间歇性高热•腹痛、腹泻•寒战、出汗•营养不良•血红蛋白血症•肠梗阻风险•脾肿大•肺部炎症异常病原体朊病毒—特殊结构疾病特点无核酸，仅由错误折叠蛋白构长潜伏期，进行性神经退行性成变极度耐热和化学消毒100%致死率，无治疗方法典型疾病克雅氏病、库鲁病疯牛病牛海绵状脑病病原微生物与免疫系统屏障防御先天免疫皮肤和粘膜物理阻挡巨噬细胞、NK细胞等细胞免疫体液免疫T细胞介导的特异性防御抗体和补体系统特异性与非特异性防御非特异性防御特异性防御•物理屏障:皮肤、粘膜•B淋巴细胞抗体•化学因子:溶菌酶、胃酸•T辅助细胞•补体系统•T细胞毒性细胞•炎症反应•免疫记忆•吞噬细胞病原体逃避免疫机制抗原变异频繁改变表面抗原逃避识别免疫抑制抑制免疫细胞功能分子模拟模仿宿主分子避免攻击胞内躲藏在细胞内复制躲避抗体病原微生物学实验基础显微镜检查培养技术染色方法分子检测光学、荧光、电子显培养基选择、接种方革兰染色、抗酸染色核酸扩增、序列分析微镜法常用细菌培养与鉴定方法平板划线选择性培养基生化鉴定分离纯培养抑制非目标菌生长酶活性测定观察菌落特征促进特定菌生长发酵底物谱分析病毒分离与检测细胞培养观察细胞病变效应CPE分子检测2PCR、RT-PCR扩增病毒基因抗原抗体检测ELISA、免疫荧光技术真菌与寄生虫实验室检查真菌检查寄生虫检查•KOH直接镜检•直接粪便涂片•培养与菌种鉴定•浓缩技术•组织病理学检查•特殊染色技术•血液涂片检查免疫学检测•抗原检测•抗体滴度测定•免疫荧光法分子生物学检测技术核酸提取从样本中提取病原体DNA/RNAPCR扩增特异性引物扩增目标序列实时荧光定量PCR定量监测扩增产物基因测序确定核酸序列，分型分析免疫学诊断方法1酶联免疫吸附试验ELISA免疫层析免疫荧光抗原或抗体定性定量检测快速检测，即时结果荧光标记抗体直接检测敏感性高，适合批量筛查如妊娠试纸、新冠抗原测试特异性强，结果直观抗生素与抗菌药物简介内酰胺类β-1青霉素、头孢菌素氨基糖苷类2庆大霉素、链霉素大环内酯类3红霉素、阿奇霉素喹诺酮类4环丙沙星、左氧氟沙星四环素类5多西环素、米诺环素抗病毒和抗真菌药物抗病毒药物抗真菌药物•核苷类似物:阿昔洛韦•多烯类:两性霉素B•蛋白酶抑制剂:洛匹那韦•唑类:氟康唑、伊曲康唑•神经氨酸酶抑制剂:奥司他韦•烯丙胺类:特比萘芬•整合酶抑制剂:多替拉韦•棘白菌素类:卡泊芬净疫苗的原理与应用抗原暴露免疫应答接种疫苗引入特定抗原激活B和T淋巴细胞2保护作用免疫记忆再次遇到病原体迅速应答形成记忆B和T细胞重要疫苗接种政策病原微生物流行与监测病例发现临床识别和实验室确诊数据收集疾病监测系统报告数据分析流行病学特征和趋势分析响应措施预警和干预控制医院感染控制策略手卫生隔离措施医疗操作前后正确洗手接触隔离、空气隔离、飞沫隔离监测与管理3消毒灭菌耐药菌监测，抗生素管理医疗器械和环境消毒全球重大传染病防控实例新冠肺炎埃博拉疫苗研发速度创纪录非洲西部暴发全球联防联控应对严格隔离控制策略结核病全球最致命传染病之一直接观察治疗策略成功新兴和再现病原微生物SARS12003年暴发，冠状病毒流感大流行2H1N12009年全球流行MERS32012年中东呼吸综合征寨卡病毒42015-2016年美洲暴发COVID-1952019年至今全球大流行病原微生物学前沿进展基因组学单细胞技术基因编辑快速全基因组测序微生物异质性研究CRISPR-Cas9应用病原体进化分析宿主-病原互作分析靶向抗微生物策略微生物组学菌群与疾病关系微生态治疗新方向人工智能与大数据在病原学中的应用图像识别疫情预测药物研发显微镜下微生物自动识别传染病传播模型抗微生物药物虚拟筛选形态学特征智能分析潜在风险区域识别分子对接预测药效病原微生物学学习方法与考试要点基础概念清晰掌握微生物分类和基本特性重点病原记忆常见病原致病特点和临床表现实验技术熟悉基本实验方法原理及应用临床联系思考结合临床病例理解诊断治疗结语与未来展望30%100+50%未被发现每年新物种疾病关联地球微生物估计仅发现不到30%每年发现新微生物种类数量人类疾病与微生物相关比例。