緒論緒論病原生物學(xué)（pathogenicbiology）是研究病原微生物的生物學(xué)特性、致病性、免疫性及與機(jī)體和周圍環(huán)境相互作用關(guān)系的一門學(xué)科。病原微生物是指在自然界能夠給人類和動(dòng)植物造成危害的微小生物。第一節(jié)病原生物學(xué)概述第一節(jié)病原生物學(xué)概述醫(yī)學(xué)微生物學(xué)（medicalmicrobiology）主要通過研究病原微生物的生物學(xué)特性、致病性、免疫性、微生物學(xué)診斷和防治措施，以控制和消滅感染性疾病和與之有關(guān)的免疫損傷等疾病，達(dá)到保障和提高人類健康水平的目的。第一節(jié)病原生物學(xué)概述一、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)微生物（microorganism）是存在于自然界的一群個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單、肉眼看不見，必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡放大后才能看到的微小生物。微生物的種類繁多，根據(jù)其結(jié)構(gòu)、組成的不同，可分為三大類。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）微生物的概念與分類非細(xì)胞型微生物的體積最小，能通過濾菌器，無典型的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及完整的酶系統(tǒng)，只能在活的宿主細(xì)胞內(nèi)增殖，如病毒。1．非細(xì)胞型微生物第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）微生物的概念與分類原核細(xì)胞型微生物僅有原始核，無核膜、核仁，缺乏完整的細(xì)胞器。此類微生物最多，包括細(xì)菌、支原體、衣原體、立克次氏體、螺旋體和放線菌等。2．原核細(xì)胞型微生物第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）微生物的概念與分類真核細(xì)胞型微生物的細(xì)胞核分化程度高，有核膜、核仁、染色體，胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器完整，如真菌。3．真核細(xì)胞型微生物第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）微生物與人類的關(guān)系微生物種類繁多，在土壤、空氣、水、人和動(dòng)植物的體表及人和動(dòng)植物與外界相通的腔道中廣泛存在著各種微生物。大多數(shù)微生物對人和動(dòng)植物的生存是有益和必需的。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）微生物與人類的關(guān)系1．微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用自然界中，許多物質(zhì)的循環(huán)要靠微生物的作用來完成。例如土壤中的微生物能將死亡動(dòng)植物的有機(jī)氮化合物轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮化合物，以供植物生長的需要，而植物又為人類和動(dòng)物所食用。這個(gè)過程，在組成生態(tài)體系食物鏈的同時(shí)也凈化了自然界，這是維持生態(tài)平衡及環(huán)境穩(wěn)定不可缺少的重要環(huán)節(jié)。因此，沒有微生物，植物就不能進(jìn)行代謝，人和動(dòng)物也將難以生存。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）微生物與人類的關(guān)系2．微生物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中的作用在工業(yè)方面，可利用微生物發(fā)酵工程進(jìn)行食品加工、釀酒、制醋、工業(yè)制革、石油勘探、廢物處理等。在醫(yī)藥工業(yè)方面，可利用微生物生產(chǎn)抗生素、維生素、輔酶等藥物。在農(nóng)業(yè)方面，利用微生物生產(chǎn)細(xì)菌肥料、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、植物生長激素、生物殺蟲劑等，開辟了以菌造肥、以菌防病、以菌治病等農(nóng)業(yè)增產(chǎn)新途徑。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）微生物與人類的關(guān)系3．微生物在環(huán)境保護(hù)及生命科學(xué)中的作用在環(huán)境保護(hù)方面，微生物可中和廢水中的堿，氧化還原和分解廢水中的有機(jī)磷、氰化物、汞等，將其降解轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)。在生命科學(xué)方面，微生物作為研究對象和模擬生物，有關(guān)基因、遺傳密碼、轉(zhuǎn)錄、翻譯和基因調(diào)控等都是在微生物中發(fā)現(xiàn)和得到證實(shí)的。定向創(chuàng)建有益的工程菌，可制造出多種人類必需品。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）微生物與人類的關(guān)系4．微生物對人體的作用正常情況下，寄生在人體體表及各腔道中的微生物是無害的，有些還能拮抗病原微生物的入侵、合成多種維生素供機(jī)體利用。但當(dāng)某些條件發(fā)生改變時(shí)，這種關(guān)系也可發(fā)生變化，一些微生物可侵入體內(nèi)環(huán)境引起疾病，具有這種特性的微生物稱為條件致病微生物。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史.1經(jīng)驗(yàn)時(shí)期古代人類雖未觀察到微生物，但早已將微生物知識用于生產(chǎn)實(shí)踐和疾病防治中。公元兩千多年前就有儀狄造酒的記載。北魏（386—534年）賈思勰《齊民要術(shù)》一書中，詳細(xì)地記載了制醋方法。我國古代人民還發(fā)現(xiàn)了豆類的發(fā)酵過程，從而制成了醬。長期以來，民間常用的鹽腌、糖漬、煙熏、風(fēng)干等保存食物的方法，實(shí)際上都是防止食物因微生物生長而腐爛變質(zhì)的好方法。第一節(jié)病原生物學(xué)概述.2實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期第一個(gè)看到微生物的是荷蘭人列文虎克，他于1676年用自磨鏡片創(chuàng)制了一架能放大266倍的原始顯微鏡，觀察到微生物的形態(tài)有球形、桿狀、螺旋狀等，為微生物的存在提供了有力證據(jù)。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述.2實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期19世紀(jì)60年代，在一些歐洲國家，占重要經(jīng)濟(jì)地位的釀酒工業(yè)和蠶絲業(yè)發(fā)生酒味變酸和蠶病危害等。法國科學(xué)家巴斯德發(fā)現(xiàn)并證實(shí)有機(jī)物質(zhì)的發(fā)酵與腐敗是由微生物引起的，并于1864年創(chuàng)立了巴氏消毒法。他的研究開創(chuàng)了微生物的生理學(xué)時(shí)期。自此，微生物學(xué)開始成為一門獨(dú)立的學(xué)科。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述.2實(shí)驗(yàn)微生物學(xué)時(shí)期微生物學(xué)的另一奠基人是德國學(xué)者郭霍。他創(chuàng)用了固體培養(yǎng)基，以便于對各種細(xì)菌分別進(jìn)行具體研究。后又創(chuàng)用了染色技術(shù)，為發(fā)現(xiàn)各種傳染病的病原體提供了有利條件。1892年，俄國學(xué)者伊凡諾夫斯基發(fā)現(xiàn)患煙草花葉病的煙葉汁通過濾菌器后仍保留其感染性，隨后相繼發(fā)現(xiàn)并分離出許多人類和動(dòng)植物病毒。1929年，英國人弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素，為感染性疾病的治療帶來一次大革命，是具有重大意義的科研成果。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述.3現(xiàn)代微生物學(xué)時(shí)期近幾十年來，隨著生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，以及電子顯微鏡、組織化學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)、免疫熒光、免疫酶、同位素標(biāo)記、電子計(jì)算機(jī)、質(zhì)譜儀等新技術(shù)的應(yīng)用，微生物學(xué)得以迅速發(fā)展。類病毒、擬病毒、朊粒等逐漸被認(rèn)識，許多新的病原微生物如軍團(tuán)菌、幽門螺桿菌、人類免疫缺陷病毒、肝炎病毒、漢坦病毒、西尼羅病毒和SARS病毒等也逐漸被發(fā)現(xiàn)。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述.3現(xiàn)代微生物學(xué)時(shí)期目前，對病原微生物致病機(jī)制的認(rèn)識已深入到分子水平和基因水平，人們應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)探討微生物的基因結(jié)構(gòu)和功能，對微生物的生物學(xué)特性及其活動(dòng)規(guī)律有了更深入的認(rèn)識。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述.3現(xiàn)代微生物學(xué)時(shí)期雖然人類在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的研究領(lǐng)域已取得巨大成績，但離控制和消滅傳染病的目標(biāo)還有一定的差距。目前，由病原微生物引起的多種傳染病仍嚴(yán)重威脅著人類的健康。廣譜抗生素的濫用造成了強(qiáng)大的選擇壓力，使許多菌株發(fā)生變異，導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生，人類健康受到新的威脅。某些微生物的快速變異，對疫苗的設(shè)計(jì)和治療造成了很大障礙。21世紀(jì)是生命科學(xué)飛速發(fā)展的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展提供了極為有利的條件，醫(yī)學(xué)微生物學(xué)將在控制、消滅傳染病，保障人類健康方面做出更大貢獻(xiàn)。（三）醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)病原生物學(xué)概述二、人體寄生蟲學(xué)（一）寄生蟲及人體寄生蟲學(xué)的概念與分類寄生蟲（parasite）是指長期或短暫地依附于另一種生物的體內(nèi)或體表，獲得營養(yǎng)并給對方造成損害的低等無脊椎動(dòng)物和單細(xì)胞原生物。人體寄生蟲學(xué)（humanparasitology）是研究與人體健康有關(guān)的寄生蟲，并闡明寄生蟲與人體和外界環(huán)境關(guān)系的一門科學(xué)。人體寄生蟲學(xué)由三部分組成。第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）寄生蟲及人體寄生蟲學(xué)的概念與分類醫(yī)學(xué)蠕蟲為多細(xì)胞無脊椎動(dòng)物，軟體，借肌肉伸縮蠕動(dòng)，如蛔蟲、鉤蟲、血吸蟲和絳蟲等。1．醫(yī)學(xué)蠕蟲第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）寄生蟲及人體寄生蟲學(xué)的概念與分類醫(yī)學(xué)原蟲為單細(xì)胞真核動(dòng)物，具有獨(dú)立和完整的生理功能，如溶組織阿米巴、瘧原蟲、剛地弓形蟲和陰道毛滴蟲等。2．醫(yī)學(xué)原蟲第一節(jié)病原生物學(xué)概述（一）寄生蟲及人體寄生蟲學(xué)的概念與分類醫(yī)學(xué)節(jié)肢動(dòng)物多為身體分節(jié)、具有外骨骼和附肢等形態(tài)特征的體表寄生蟲，如蚊、蠅、虱、蚤、螨和蜱等。3．醫(yī)學(xué)節(jié)肢動(dòng)物第一節(jié)病原生物學(xué)概述（二）人體寄生蟲學(xué)的發(fā)展人體寄生蟲學(xué)是預(yù)防醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一。人類對寄生蟲的認(rèn)識由來已久，顯微鏡的問世對寄生蟲學(xué)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用，寄生蟲學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科始于1860年。近30年來，由于各種新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，特別是電子顯微鏡和分子生物學(xué)的研究，使得對寄生蟲的研究進(jìn)入亞細(xì)胞、分子和基因水平。對寄生蟲致病機(jī)制、診斷和防治方面的研究均取得了顯著成績。21世紀(jì)是免疫寄生蟲與生化—分子寄生蟲學(xué)升華階段，隨著其他學(xué)科的新技術(shù)、新理論在該階段的滲透，相信會(huì)取得更大的研究成果。第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述一、免疫的概念與功能（一）免疫的概念免疫（immunity）一詞源于拉丁語，原意為免除瘟疫。早期認(rèn)為免疫是指機(jī)體的抗感染防御能力，隨著研究的深入和發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)機(jī)體的免疫系統(tǒng)除抵抗病原體感染外，還對許多非病原體，如異體組織細(xì)胞、自身衰老損傷細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等發(fā)生免疫反應(yīng)。因此，現(xiàn)代免疫的概念是指機(jī)體免疫系統(tǒng)識別與排除抗原異物的一種功能。第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述（二）免疫的功能1．免疫防御（immunologicaldefence）：是指機(jī)體識別與清除病原微生物等抗原異物的能力。2．免疫穩(wěn)定（immunologicalhomeostasis）：是指機(jī)體識別和清除損傷或衰老死亡的細(xì)胞，維持其生理平衡的功能，免疫穩(wěn)定功能失調(diào)可導(dǎo)致自身免疫病。3．免疫監(jiān)視（immunologicalsurveillance）：是指機(jī)體識別和清除體內(nèi)出現(xiàn)的突變細(xì)胞，防止發(fā)生腫瘤的功能。免疫監(jiān)視功能低下，易患惡性腫瘤。第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史公元400年至18世紀(jì)末為經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期。早在公元11世紀(jì)，我國就發(fā)明了人痘苗預(yù)防天花。在明代隆慶年間（1567—1572年），人痘苗已在我國廣泛應(yīng)用，至17世紀(jì)，先后傳入俄國、朝鮮、日本、土耳其、英國等地。人痘苗是人類認(rèn)識機(jī)體免疫性的開端，為以后英國醫(yī)生E.Jenner發(fā)明牛痘苗奠定了基礎(chǔ)。（一）經(jīng)驗(yàn)免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史18世紀(jì)至20世紀(jì)中葉為經(jīng)典免疫學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期，人們對免疫功能的認(rèn)識由人體現(xiàn)象的觀察進(jìn)入了科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)期。在此期間取得的重要成果包括：18世紀(jì)末，英國醫(yī)生E.Jenner發(fā)明了牛痘苗用來預(yù)防天花，為預(yù)防醫(yī)學(xué)開辟了新途徑；19世紀(jì)后期，法國微生物學(xué)家巴斯德成功研制了炭疽桿菌減毒疫苗，為實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)打下了基礎(chǔ)；（二）經(jīng)典免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史在此期間取得的重要成果包括：1890年，德國學(xué)者EmilvonBehring和日本學(xué)者北里研制了白喉抗毒素，并成功應(yīng)用于白喉患者的治療，開創(chuàng)了人工被動(dòng)免疫療法之先河。1883年，俄國生物學(xué)家Metchnikoff發(fā)現(xiàn)了白細(xì)胞的吞噬作用，并提出了細(xì)胞免疫學(xué)說；1897年，德國學(xué)者PaulEhrlich提出了體液學(xué)說，到20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)抗體可促進(jìn)白細(xì)胞吞噬作用，遂將兩種學(xué)說統(tǒng)一起來。（二）經(jīng)典免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史20世紀(jì)中葉至20世紀(jì)60年代期間，為近代免疫學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期人們沖破了抗感染免疫模板學(xué)說的束縛，對生物體的免疫反應(yīng)性有了比較全面的認(rèn)識，使免疫學(xué)開始研究生物問題，出現(xiàn)了全新的免疫學(xué)理論。因此，這一時(shí)期實(shí)際上是免疫生物學(xué)時(shí)期。（三）近代免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史1958年，澳大利亞學(xué)者F.Burnet結(jié)合當(dāng)時(shí)分子遺傳學(xué)研究的最新成果提出了克隆選擇學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為：體內(nèi)存在識別各種抗原的免疫細(xì)胞克隆，通過細(xì)胞受體選擇相應(yīng)的克隆并使之活化產(chǎn)生免疫應(yīng)答。本學(xué)說對免疫學(xué)中的根本問題——抗原自我識別有了比較滿意的解釋，對免疫學(xué)中的其他重要問題，如免疫記憶、免疫耐受、自身免疫等現(xiàn)象，也能做出合理的說明，故為多數(shù)學(xué)者所接受。在此期間，免疫學(xué)技術(shù)也得到快速發(fā)展，建立了間接凝集反應(yīng)和免疫標(biāo)記技術(shù)，進(jìn)一步促進(jìn)了免疫學(xué)基礎(chǔ)理論的研究和應(yīng)用。（三）近代免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述二、免疫學(xué)的發(fā)展簡史現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期是指20世紀(jì)60年代至今的時(shí)期。在這一時(shí)期，確認(rèn)了淋巴細(xì)胞在免疫反應(yīng)中的地位，闡明了免疫球蛋白的分子結(jié)構(gòu)與功能，對免疫系統(tǒng)特別是細(xì)胞因子、黏附分子等進(jìn)行了大量研究，并從分子水平對免疫球蛋白的多樣性、類別轉(zhuǎn)化等進(jìn)行了有益的探討，在許多方面取得了突破性成就。（四）現(xiàn)代免疫學(xué)時(shí)期第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述三、免疫學(xué)在醫(yī)學(xué)中的作用.1疾病的預(yù)防免疫學(xué)對疾病的預(yù)防起著至關(guān)重要的作用。例如使用人痘苗、牛痘苗接種預(yù)防天花，經(jīng)過人類不懈的努力，終于在1979年10月26日，世界衛(wèi)生組織宣布全世界已經(jīng)消滅了天花。許多傳染?。檎睢缀?、百日咳、破傷風(fēng)、脊髓灰質(zhì)炎和結(jié)核等）相應(yīng)計(jì)劃免疫的實(shí)施，使發(fā)病率大大降低。隨著免疫學(xué)的發(fā)展、新疫苗的不斷問世，免疫預(yù)防范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，世界衛(wèi)生組織提出的人人享有衛(wèi)生保健的奮斗目標(biāo)正逐漸付諸實(shí)踐。第二節(jié)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)概述.2疾病診斷及揭示疾病發(fā)病機(jī)制通過免疫學(xué)的研究，揭示了臨床許多原因不明的疾病，如免疫缺陷病、1型糖尿病、肝炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、重癥肌無力和某些貧血等的發(fā)病機(jī)制；闡明了移植排斥反應(yīng)的機(jī)制，同時(shí)應(yīng)用免疫學(xué)方法尋找合適的供者，防止和控制移植排斥的發(fā)生及誘導(dǎo)移植耐