第二章　微生物學(xué)總論

學(xué)　習(xí)　目　標(biāo)

1．細(xì)菌有哪些基本結(jié)構(gòu)與特殊結(jié)構(gòu)?各有何生理功能?革蘭陽(yáng)性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁有何不同?

2．細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要哪些條件?

3．簡(jiǎn)述消毒、滅菌的概念及常用的消毒滅菌方法。

4．病毒是如何致病的?簡(jiǎn)述病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖過(guò)程。

5．何謂醫(yī)院內(nèi)感染?防止醫(yī)院內(nèi)感染的措施有哪些?

6．細(xì)菌感染性疾病的實(shí)驗(yàn)室診斷方法有哪些?

7．真菌孢子與細(xì)菌芽胞如何區(qū)分?真菌可以引起哪些疾病?

8．微生物感染的途徑有哪些?如何防治微生物感染性疾病?

第一節(jié)　微生物的生物學(xué)性狀

一、細(xì)菌的生物學(xué)性狀

細(xì)菌(bacterium)是一類具有細(xì)胞壁和核質(zhì)的單細(xì)胞原核細(xì)胞型微生物，有廣義和狹義兩種范疇。廣義泛指原核細(xì)胞型微生物，包括細(xì)菌、放線菌、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體等。狹義則專指其中數(shù)量最大、種類最多、最具代表性的細(xì)菌。了解細(xì)菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)特征，不僅是鑒定細(xì)菌的一項(xiàng)依據(jù)，而且與其生理功能、致病性及免疫性等都密切相關(guān)。

(一)細(xì)菌的大小與形態(tài)

1．細(xì)菌的大小　細(xì)菌體積微小，一般以微米(μm)作為測(cè)量單位，1μm= 1/ 1 000 mm。肉眼的最小分辨力為0．2 mm，因此，必須借助顯微鏡將細(xì)菌放大幾百倍到上千倍才能看到。不同種類的細(xì)菌大小不一，多數(shù)球菌直徑約1μm，中等大小的桿菌長(zhǎng)約2～3μm、寬約0．3～0．5μm。

2．細(xì)菌的形態(tài)　細(xì)菌的基本形態(tài)有三種:球形、桿形和螺旋形，分別稱為球菌、桿菌和螺形菌(圖2－1)。

圖2－1　細(xì)菌的基本形態(tài)

(1)球菌(coccus)外形呈球形或近似球形(如腎形、豆形、矛頭形等)，根據(jù)細(xì)菌分裂的平面和菌體之間排列方式不同可分為如下幾種。

雙球菌(diplococcus):在一個(gè)平面上分裂，分裂后兩個(gè)菌體成雙排列，如肺炎鏈球菌、腦膜炎奈瑟菌。

鏈球菌(streptococcus):在一個(gè)平面上分裂，分裂后多個(gè)菌體成鏈狀排列，如乙型溶血性鏈球菌。

葡萄球菌(staphylococcus):在多個(gè)不規(guī)則的平面上分裂，分裂后菌體多堆積在一起呈葡萄狀排列，如金黃色葡萄球菌。

四聯(lián)球菌(tetrad):在兩個(gè)相互垂直的平面上分裂，分裂后四個(gè)菌體排成方形，如四聯(lián)加夫基菌。

八疊球菌(sarcina):在三個(gè)互相垂直的平面上分裂，分裂后八個(gè)球菌黏附成包裹狀，如藤黃八疊球菌。

除上述典型的排列特征外，在顯微鏡下觀察細(xì)菌，還可見分散、單個(gè)的細(xì)菌存在。

(2)桿菌(bacillus)外形呈桿狀。不同桿菌的大小、長(zhǎng)短、粗細(xì)很不一致。大桿菌如炭疽桿菌長(zhǎng)3～10μm，中等桿菌如大腸埃希菌長(zhǎng)2～3μm，小桿菌如布魯菌長(zhǎng)0．6～1．5 μm。多數(shù)桿菌為直桿狀，也有的菌體微彎;多數(shù)呈分散排列，也有的呈鏈狀排列;菌體兩端大多呈鈍圓形，少數(shù)兩端平齊(如炭疽芽胞桿菌);有的桿菌末端膨大呈棒狀，稱為棒狀桿菌(如白喉棒狀桿菌)，有的呈分支狀，稱為分枝桿菌(如結(jié)核桿菌)。

(3)螺形菌(spiral bacterium)外形彎曲呈弧形或螺形，可分為如下幾種。

弧菌(vibrio):菌體只有一個(gè)彎曲，菌體長(zhǎng)2～3μm，呈弧狀或逗點(diǎn)狀，如霍亂弧菌。

螺菌(spirillum):菌體有數(shù)個(gè)彎曲，菌體長(zhǎng)3～6μm，如鼠咬熱螺菌。

螺桿菌(helicobacterium):菌體細(xì)長(zhǎng)彎曲呈弧形或螺旋形，如幽門螺桿菌。

細(xì)菌的形態(tài)受溫度、pH、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)時(shí)間等各種理化因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，在生長(zhǎng)條件適宜時(shí)培養(yǎng)8～18 h的細(xì)菌形態(tài)較為典型，幼齡細(xì)菌形體較長(zhǎng);在不利環(huán)境或菌齡老時(shí)，細(xì)菌常出現(xiàn)梨形、氣球形等不規(guī)則的多形性，稱為衰退型。觀察細(xì)菌形態(tài)和大小特征時(shí)，應(yīng)選擇適宜生長(zhǎng)條件下的對(duì)數(shù)期為宜。

(二)細(xì)菌的結(jié)構(gòu)

細(xì)菌的結(jié)構(gòu)包括基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)兩部分?；窘Y(jié)構(gòu)是一個(gè)細(xì)菌生存不可缺少的或各種細(xì)菌都具有的結(jié)構(gòu)，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及核質(zhì)。特殊結(jié)構(gòu)是某些細(xì)菌在一定條件下所形成的特有結(jié)構(gòu)，如莢膜、鞭毛、菌毛、芽胞等(圖2－2)。

圖2－2　細(xì)菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖

1．基本結(jié)構(gòu)

(1)細(xì)胞壁(cellwall)位于細(xì)菌細(xì)胞的最外層，包繞在細(xì)胞膜的周圍，是一層較厚(5～80 nm)、質(zhì)量均勻的膜狀結(jié)構(gòu)。厚度隨菌種而異，平均為12～30 nm，占菌體干重的10%～25%。細(xì)菌經(jīng)革蘭染色分為革蘭陽(yáng)性菌(G+菌)和革蘭陰性菌(G－菌)，兩類細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成有明顯差異。革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁由肽聚糖和磷壁酸組成;革蘭陰性菌細(xì)胞壁由肽聚糖和外膜組成。

1)肽聚糖　又稱黏肽，是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要化學(xué)成分，為原核生物細(xì)胞所特有的物質(zhì)。G+菌的肽聚糖由聚糖骨架、四肽側(cè)鏈和五肽交聯(lián)橋三部分組成(圖2－3)。G－菌肽聚糖僅有聚糖骨架和四肽側(cè)鏈兩部分組成(圖2－4)。

圖2－3　金黃色葡萄球菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)

圖2－4　大腸埃希菌細(xì)胞壁的肽聚糖結(jié)構(gòu)

聚糖骨架由N－乙酰葡萄糖胺和N－乙酰胞壁酸兩種氨基糖經(jīng)β－1，4糖苷鍵交替間隔排列形成，由四種氨基酸組成的四肽側(cè)鏈連接在N－乙酰胞壁酸上。革蘭陽(yáng)性菌的四肽側(cè)鏈再由五肽交聯(lián)橋相連，組成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，各種細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖骨架均相同，但四肽側(cè)鏈和五肽交聯(lián)橋的組成和連接方式隨菌種而異。革蘭陰性菌的四肽側(cè)鏈與相鄰四肽側(cè)鏈直接連接，沒(méi)有五肽交聯(lián)橋，因而形成較疏松的二維平面結(jié)構(gòu)。

凡能破壞肽聚糖結(jié)構(gòu)或抑制其合成的物質(zhì)，都能損傷細(xì)胞壁而使細(xì)菌變形或死亡，例如溶菌酶能切斷肽聚糖中N－乙酰葡萄糖胺和N－乙酰胞壁酸之間的β－1，4糖苷鍵之間的連接，破壞肽聚糖骨架，引起細(xì)菌裂解。青霉素和頭孢菌素能與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)合成細(xì)胞壁過(guò)程所需的轉(zhuǎn)肽酶，抑制四肽側(cè)鏈上D－丙氨酸與五肽交聯(lián)橋之間的連接，使細(xì)菌不能合成完整的細(xì)胞壁，而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。人和動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，亦無(wú)肽聚糖，故溶菌酶和青霉素對(duì)人體細(xì)胞均無(wú)毒性作用。

2)革蘭陽(yáng)性菌細(xì)胞壁的特殊組分　G+菌的細(xì)胞壁較厚，除含有15～50層肽聚糖(約占細(xì)胞壁干重的50%～80%)結(jié)構(gòu)外，還含有大量磷壁酸(圖2－5)。磷壁酸分壁磷壁酸和膜磷壁酸兩種，前者一端與肽聚糖的N－乙酰胞壁酸連接，后者一端與細(xì)胞膜連接，它們的另一端均游離于細(xì)胞壁外。磷壁酸免疫原性很強(qiáng)，是革蘭陽(yáng)性菌的重要表面抗原，某些細(xì)菌的磷壁酸對(duì)人類細(xì)胞具有黏附作用，與致病性有關(guān)。

圖2－5　G+細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)模式圖

3)革蘭陰性菌細(xì)胞壁的特殊組分　G－菌的細(xì)胞壁較薄，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。除含有1～2層肽聚糖(約占細(xì)胞壁干重的5%～20%)外，尚有特殊組分外膜(約占細(xì)胞壁干重的80%)。外膜位于細(xì)胞壁肽聚糖層的外側(cè)，由脂蛋白、脂質(zhì)雙層、脂多糖三部分組成(圖2－6)。脂多糖是革蘭陰性菌的內(nèi)毒素，與致病性有關(guān)。由于革蘭陰性菌細(xì)胞壁含肽聚糖少，且受外膜層的保護(hù)，因此對(duì)青霉素和溶菌酶不敏感。

革蘭陽(yáng)性菌和革蘭陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)顯著不同，導(dǎo)致這兩類細(xì)菌在染色性、免疫原性、毒性及對(duì)某些藥物的敏感性等方面存在很大差異(表2－1)。

表2－1　革蘭陽(yáng)性菌與革蘭陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的比較

圖2－6　G－細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)模式圖

4)細(xì)胞壁的功能　細(xì)菌細(xì)胞壁堅(jiān)韌而富有彈性，其主要功能是:

·維持細(xì)菌的固有形態(tài)并保護(hù)細(xì)菌抵抗低滲環(huán)境。細(xì)菌菌體內(nèi)的滲透壓高達(dá)5～25個(gè)大氣壓，但在低滲的環(huán)境下細(xì)胞不易破裂，此與細(xì)胞壁的保護(hù)作用有關(guān)。

·參與細(xì)菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換。細(xì)胞壁上有許多小孔，可允許水分及直徑小于1 nm的可溶性小分子物質(zhì)自由通過(guò)。

·決定了細(xì)菌的抗原性。細(xì)胞壁表面有多種抗原表位，可以誘發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答。革蘭陽(yáng)性菌的磷壁酸是重要表面抗原，與血清型分類有關(guān)。

·與細(xì)菌的致病性有關(guān)。革蘭陰性菌的外膜是一種有效的屏障結(jié)構(gòu)，保護(hù)細(xì)菌免受機(jī)體的體液殺菌物質(zhì)、腸道的膽鹽及消化酶等的作用，還可阻止某些抗生素的進(jìn)入，成為細(xì)菌的天然耐藥機(jī)制之一。內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖，也是革蘭陰性菌重要的致病物質(zhì)，能引起發(fā)熱等炎癥反應(yīng)，甚至休克死亡。另一方面內(nèi)毒素也可非特異性增強(qiáng)機(jī)體抵抗力，并有抗腫瘤等作用。

5)細(xì)菌L型　細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖結(jié)構(gòu)受到理化、生物因素的直接破壞或合成被抑制，這種細(xì)胞壁受損的細(xì)菌在普通環(huán)境中一般不能耐受菌體內(nèi)部的高滲透壓而會(huì)脹裂死亡，但在高滲環(huán)境中，由于菌體內(nèi)、外滲透壓處于平衡狀態(tài)，它們?nèi)钥纱婊?，稱為細(xì)胞壁缺陷型，因其首先在Lister研究院發(fā)現(xiàn)而得名為L(zhǎng)型細(xì)菌。革蘭陽(yáng)性菌L型的原生質(zhì)僅被一層細(xì)胞膜包裹，稱為原生質(zhì)體，必須生存于高滲環(huán)境中。革蘭陰性菌L型肽聚糖層受損后尚有外膜保護(hù)，稱為原生質(zhì)球，在低滲環(huán)境中仍有一定的抵抗力。

細(xì)菌L型的形態(tài)因細(xì)胞壁缺失而呈高度多形性，有球狀、桿狀和絲狀，大小不一，且著色不均，無(wú)論是革蘭陽(yáng)性或陰性菌，形成L型后大多數(shù)被染成革蘭陰性。細(xì)菌L型生長(zhǎng)繁殖時(shí)的營(yíng)養(yǎng)要求基本與原菌相同，但必須補(bǔ)充3%～5% NaCl、10%～20%蔗糖或7%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等穩(wěn)定劑，以提高培養(yǎng)基的滲透壓。同時(shí)還需要加入人或馬血清。細(xì)菌L型生長(zhǎng)較緩慢，一般培養(yǎng)2～7 d后在培養(yǎng)基表面形成中間較厚、四周較薄的荷包蛋樣細(xì)小菌落，也有的長(zhǎng)成顆粒狀或絲狀菌落。細(xì)菌L型在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)后呈較疏松的絮狀顆粒，沉于管底，培養(yǎng)液則澄清。去除誘發(fā)因素后，有些L型可回復(fù)為原菌，有些則不能回復(fù)，其決定因素為L(zhǎng)型是否含有殘存的肽聚糖作為自身再合成的引物。

某些細(xì)菌L型仍有一定的致病力，通常引起慢性感染，如尿路感染、骨髓炎、心內(nèi)膜炎等，并常在作用于細(xì)胞壁的抗菌藥物(β－內(nèi)酰胺類抗生素等)治療過(guò)程中發(fā)生。臨床遇有癥狀明顯而標(biāo)本常規(guī)細(xì)菌培養(yǎng)陰性者，應(yīng)考慮細(xì)菌L型感染的可能性，宜做細(xì)菌L型的專門分離培養(yǎng)，并更換抗菌藥物。

(2)細(xì)胞膜(cellmembrane)　又稱胞質(zhì)膜，位于細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，緊密包繞在細(xì)胞質(zhì)外面的具有彈性的半滲透性脂質(zhì)雙層生物膜。約占細(xì)胞干重的10%，厚度為7～8μm，細(xì)菌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞基本相同，由磷脂和多種蛋白質(zhì)構(gòu)成，但不含膽固醇。

細(xì)菌細(xì)胞膜具有十分重要的生理功能。細(xì)胞膜有選擇性通透作用，與細(xì)胞壁共同完成菌體內(nèi)外的物質(zhì)交換;膜上有多種酶，如組成呼吸鏈的酶、三羧酸循環(huán)的某些酶及參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)合成的一些酶等，通過(guò)其參與細(xì)胞的呼吸、能量代謝和生物合成等重要的生命過(guò)程。如近年來(lái)研究較為深入的青霉素結(jié)合蛋白，是細(xì)菌細(xì)胞膜上的一組參與細(xì)胞壁肽聚糖合成的酶類(轉(zhuǎn)肽酶)，是青霉素作用的主要靶位，青霉素通過(guò)與細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)合成肽聚糖過(guò)程中所需的轉(zhuǎn)肽酶，抑制四肽側(cè)鏈與五肽交聯(lián)橋或DNA之間的連接，形成脆弱的肽聚糖，從而使細(xì)菌在一般滲透壓環(huán)境中死亡。細(xì)菌細(xì)胞膜還可以形成特有的結(jié)構(gòu)，如中介體等。

1)中介體(mesosome)　在電子顯微鏡下，可以看到有的細(xì)菌細(xì)胞膜內(nèi)陷、折疊、卷曲而形成細(xì)菌特有的囊狀結(jié)構(gòu)，稱為中介體。多見于革蘭陽(yáng)性菌，每菌可有一個(gè)或多個(gè)，與細(xì)胞的分裂、呼吸、胞壁合成和芽胞形成有關(guān)。中介體位置常在菌體的側(cè)面或靠近中央橫隔處。橫隔中介體與核質(zhì)相連，當(dāng)細(xì)菌分裂時(shí)橫隔中介體也一分為二，各自帶一套核質(zhì)進(jìn)入子代細(xì)胞;中介體擴(kuò)大了細(xì)胞膜的表面積，相應(yīng)地增加呼吸酶的含量，可為細(xì)菌提供大量能量，其功能類似于真核細(xì)胞的線粒體，故亦稱為擬線粒體。

2)胞質(zhì)間間隙(periplasmic space)　是存在于革蘭陰性菌的細(xì)胞膜與細(xì)胞壁之間的間隙。此處聚集了多種胞外酶，主要是水解酶，與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解、吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)。能破壞某些抗生素的酶(如青霉素酶)亦集中在此間隙內(nèi)。

(3)細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)　又稱細(xì)胞漿，為細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的膠狀物質(zhì)，基本成份是水、蛋白質(zhì)、脂類、核酸、少量糖和無(wú)機(jī)鹽等。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有很多酶系統(tǒng)，是細(xì)菌新陳代謝的重要場(chǎng)所。此外，在胞質(zhì)里還有以下結(jié)構(gòu):

1)核糖體(ribosome)　亦稱核蛋白體。是細(xì)菌蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，游離于細(xì)胞質(zhì)中，每個(gè)細(xì)菌體內(nèi)可達(dá)數(shù)萬(wàn)個(gè)?；瘜W(xué)組成約70%是RNA，30%為蛋白質(zhì)。核糖體的沉降系數(shù)為70 S，由50 S和30 S兩個(gè)亞基組成。鏈霉素能與細(xì)菌核糖體的30 S亞基結(jié)合，紅霉素、林可霉素能與50 S亞基結(jié)合，從而干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。哺乳動(dòng)物和人體細(xì)胞的核糖體與細(xì)菌的核糖體不同，故上述抗生素對(duì)哺乳動(dòng)物和人的核糖體沒(méi)有影響。

2)質(zhì)粒(plasmid)　是細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)。為閉合環(huán)狀的雙鏈DNA，可攜帶細(xì)菌的某些遺傳信息。質(zhì)粒具有既能自我復(fù)制、傳給子代，又可以通過(guò)接合或轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式傳遞給另一細(xì)菌的特點(diǎn)。另外質(zhì)粒還能夠控制細(xì)菌某些特定的遺傳性狀。如菌毛(F質(zhì)粒)、細(xì)菌素、毒素和耐藥性(R質(zhì)粒)的產(chǎn)生等。但質(zhì)粒不是細(xì)菌生活所必需的結(jié)構(gòu)。在自然和人工條件下，都可消除質(zhì)粒，質(zhì)粒所控制的性狀也隨之消失。

3)胞質(zhì)顆粒(cytoplasmic granules)　又稱內(nèi)含物(inclusion)。細(xì)胞質(zhì)中常含有多種顆粒，大多數(shù)為營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏物，包括糖原、淀粉、脂類，磷酸鹽等。在營(yíng)養(yǎng)豐富的環(huán)境中，胞質(zhì)顆粒數(shù)量多;營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)數(shù)量少，甚至?xí)АＫ皇羌?xì)菌的恒定結(jié)構(gòu)，不同菌種有不同的胞質(zhì)顆粒，同一菌種在不同環(huán)境或生長(zhǎng)期亦可不同。常見的有異染顆粒(如白喉棒狀桿菌)，其富含高能磷酸鹽，嗜堿性較強(qiáng)，用特殊染色法清晰可見。根據(jù)異染顆粒的形態(tài)及位置，有助于鑒別細(xì)菌。

(4)核質(zhì)(nuclearmaterial)　是細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，決定細(xì)菌的遺傳特征。集中在細(xì)胞質(zhì)的某一區(qū)域，多在菌體中央，無(wú)核膜、核仁和有絲分裂器。因其功能與真核細(xì)胞的染色體相似，故稱之為細(xì)菌的染色體。

細(xì)菌的染色體與真核細(xì)胞相比，有兩個(gè)顯著的不同:一是細(xì)菌染色體的DNA量少得多，序列簡(jiǎn)單;二是細(xì)菌除了RNA基因通常是多拷貝外，絕大多數(shù)的蛋白質(zhì)基因保持單拷貝形式，很少有重復(fù)序列。

2．特殊結(jié)構(gòu)

(1)莢膜(capsule)　某些細(xì)菌在其細(xì)胞壁外包繞一層較厚的黏液性物質(zhì)，當(dāng)其厚度大于0．2μm，邊界明顯光鏡下可見時(shí)，稱之為莢膜，如肺炎鏈球菌的莢膜(圖2－7);若其厚度小于0．2μm，光鏡下不可見，稱之為微莢膜(microcapsule)，如溶血性鏈球菌的M蛋白、傷寒沙門菌的Vi抗原及大腸埃希菌的K抗原等。莢膜對(duì)一般堿性染色劑親和力低，不易著色，普通染色只能看到菌體周圍有未著色的透明圈。特殊染色法可將莢膜染成與菌體不同的顏色。莢膜的形成受遺傳控制及周圍環(huán)境影響，一般在機(jī)體或營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中易形成莢膜。其化學(xué)組成隨菌種而異，大多數(shù)為多糖，如肺炎鏈球菌;少數(shù)為多肽，如炭疽芽胞桿菌。

莢膜的功能:①抗吞噬作用，莢膜在體內(nèi)能抵抗宿主吞噬細(xì)胞的吞噬和消化作用，因而是細(xì)菌的重要毒力因子。例如肺炎鏈球菌，數(shù)個(gè)有莢膜菌株就可使實(shí)驗(yàn)小鼠致死，無(wú)莢膜株則高達(dá)上億個(gè)才能使小鼠死亡;②黏附作用，莢膜多糖可使細(xì)菌彼此之間黏連，也可黏附于組織細(xì)胞或無(wú)生命物體表面，是引起感染的重要因素。如變異鏈球菌依靠莢膜將其固定在牙齒表面，利用口腔中的蔗糖產(chǎn)生大量的乳酸，積聚在附著部位，導(dǎo)致牙齒琺瑯質(zhì)的破壞，形成齲齒。莢膜菌株在住院病人的各種導(dǎo)管內(nèi)黏附定居，是醫(yī)院內(nèi)感染發(fā)生的重要因素;③抵抗體液中的殺菌物質(zhì)，保護(hù)菌體避免和減少受溶菌酶、補(bǔ)體、抗菌抗體、抗菌藥物等物質(zhì)的損傷作用;④具有免疫原性，可以幫助鑒別細(xì)菌和進(jìn)行細(xì)菌的分型。

圖2－7　肺炎鏈球菌的莢膜

因此，莢膜與細(xì)菌致病性與免疫性有關(guān)，是構(gòu)成細(xì)菌毒力的重要因素。致病菌失去莢膜后，其致病力也隨之減弱或消失。

(2)鞭毛(flagellum)　在許多細(xì)菌的菌體上附有細(xì)長(zhǎng)呈波狀彎曲的絲狀物稱為鞭毛。鞭毛長(zhǎng)5～20μm，直徑12～30 nm，需用電子顯微鏡觀察，或經(jīng)特殊染色法使鞭毛增粗后才能在普通光學(xué)顯微鏡下看到。根據(jù)鞭毛的數(shù)量和部位，可將具有鞭毛的細(xì)菌分為四類(圖2－8):①單毛菌，只有一根鞭毛，位于菌體一端，如霍亂弧菌;②雙毛菌，菌體兩端各一根鞭毛，如空腸彎曲菌;③叢毛菌，菌體一端或兩端有一叢鞭毛，如銅綠假單胞菌;④周毛菌，菌體上遍布許多鞭毛，如傷寒沙門菌。

圖2－8　細(xì)菌的鞭毛示意圖

鞭毛的結(jié)構(gòu):鞭毛自細(xì)胞膜長(zhǎng)出，游離于細(xì)胞外。主要化學(xué)成分是一種彈力纖維蛋白，其氨基酸組成與骨骼肌中的肌動(dòng)蛋白相似，可能與鞭毛的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。各菌種的鞭毛蛋白結(jié)構(gòu)不同。

鞭毛的功能:①細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，具有鞭毛的細(xì)菌在液體環(huán)境中能自由游動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)速度以單毛菌運(yùn)動(dòng)最快，每秒移動(dòng)可達(dá)55μm，周毛菌運(yùn)動(dòng)最慢，每秒約25～30μm，可作為鑒別細(xì)菌的一個(gè)指標(biāo)。細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)有化學(xué)趨向性，常向營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)處前進(jìn)，并避開有害物質(zhì);②鞭毛的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，具有特異的抗原性，稱為鞭毛(H)抗原，可用于細(xì)菌的鑒定、分型;③與致病性有關(guān)，例如霍亂弧菌、空腸彎曲菌等通過(guò)活潑的鞭毛運(yùn)動(dòng)穿透小腸黏膜表面覆蓋的黏液層，使菌體黏附于腸黏膜上皮細(xì)胞，產(chǎn)生毒性物質(zhì)導(dǎo)致病變的發(fā)生。

(3)菌毛(pilus)　許多革蘭陰性菌和少數(shù)革蘭陽(yáng)性菌菌體表面存在的比鞭毛更細(xì)、短、直，數(shù)目較多的絲狀物(圖2－9)，稱為菌毛。菌毛在普通光學(xué)顯微鏡下看不到，必須用電子顯微鏡觀察。菌毛的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，按功能不同，菌毛可分為普通菌毛和性菌毛。

圖2－9　細(xì)菌的菌毛

普通菌毛(ordinary pilus):普通菌毛短而直，數(shù)量多，每菌可達(dá)數(shù)百根。具有黏附易感細(xì)胞的能力。可黏附呼吸道、消化道及泌尿生殖道等黏膜細(xì)胞表面。通過(guò)黏附，有利于細(xì)菌在局部定植而造成感染，可以抵抗腸蠕動(dòng)及尿液沖洗等的排除作用，因此普通菌毛是細(xì)菌的重要致病因子。若失去菌毛，細(xì)菌致病力可減弱或消失。

性菌毛(sex pilus):性菌毛比普通菌毛稍粗而長(zhǎng)，但比鞭毛短，為中空管狀，數(shù)量少，每菌僅1～4根，且僅見于少數(shù)革蘭陰性菌。通常把有性菌毛的細(xì)菌稱為F+菌或雄性菌，無(wú)性菌毛者稱F－菌或雌性菌。雄性菌能通過(guò)性菌毛與雌性菌接合，將某遺傳物質(zhì)如F質(zhì)粒傳遞給雌性菌，使F－菌變?yōu)镕+菌。

(4)芽胞(spore)某些細(xì)菌在一定環(huán)境條件下，胞質(zhì)脫水濃縮，在菌體內(nèi)形成一個(gè)圓形或卵圓形的小體稱為芽胞。芽胞的折光性很強(qiáng)，壁厚，不易著色。經(jīng)特殊染色后，在光學(xué)顯微鏡下才能觀察到。

能形成芽胞的細(xì)菌主要為革蘭陽(yáng)性菌。細(xì)菌形成芽胞的能力是由菌體內(nèi)的芽胞基因決定的。一般只在動(dòng)物體外才能形成，其形成條件因菌種而異。如炭疽芽胞桿菌在有氧條件下形成，而破傷風(fēng)梭菌則相反。營(yíng)養(yǎng)缺乏，尤其是C、N、P元素缺乏時(shí)，易形成芽胞。

成熟的芽胞具有多層厚而致密的膜結(jié)構(gòu)。由內(nèi)向外依次為核心、內(nèi)膜、芽胞壁、皮質(zhì)、外膜、芽胞殼和芽胞外衣(圖2－10)。芽胞形成后，菌體逐漸崩解消失，芽胞從菌體脫落游離出來(lái)，細(xì)菌即失去繁殖的能力。一般認(rèn)為芽胞是細(xì)菌的休眠狀態(tài)。芽胞帶有完整的核質(zhì)、酶系統(tǒng)和合成菌體組分的結(jié)構(gòu)，能保存細(xì)菌全部生命活動(dòng)物質(zhì)，不直接引起疾病。當(dāng)環(huán)境適宜時(shí)，芽胞又能發(fā)育成細(xì)菌的繁殖體。一個(gè)細(xì)菌只能形成一個(gè)芽胞，一個(gè)芽胞發(fā)芽也只能形成一個(gè)菌體，因而芽胞不是細(xì)菌的繁殖方式。與芽胞相比，未形成芽胞而具有繁殖能力的菌體稱為繁殖體。

圖2－10　芽胞結(jié)構(gòu)模式圖

芽胞大小、形狀、位置隨菌種而異，有重要的鑒別價(jià)值。例如，炭疽芽胞桿菌的芽胞為卵圓形，比菌體小，位于菌體中央;破傷風(fēng)梭菌芽胞呈圓形，比菌體大，位于頂端，呈鼓槌狀;肉毒梭菌芽胞亦比菌體大，位于次極端(圖2－11)。

圖2－11　細(xì)菌的芽胞形態(tài)

芽胞對(duì)加熱、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑等理化因素均有強(qiáng)大的抵抗力。一般細(xì)菌繁殖體在80℃水中迅速死亡，而芽胞可耐受100℃煮沸數(shù)小時(shí)。被炭疽芽胞桿菌污染的牧場(chǎng)，傳染性可保持20～30年。細(xì)菌芽胞并不直接引起疾病，只有發(fā)芽成為繁殖體后才具有致病作用。例如，土壤中常有破傷風(fēng)梭菌的芽胞，一旦外傷創(chuàng)口被泥土污染，進(jìn)入機(jī)體的芽胞在適宜條件下即可發(fā)芽成繁殖體而致病。被芽胞污染的用具、敷料、手術(shù)器械等，用一般的方法不易將其殺死，殺滅芽胞最可靠的方法是高壓蒸汽滅菌。進(jìn)行消毒滅菌時(shí)，應(yīng)以芽胞是否被殺死作為判斷滅菌效果的指標(biāo)。芽胞抵抗力強(qiáng)的原因，可能與下列因素有關(guān):①芽胞含水量少(約40%)，減弱了熱對(duì)蛋白的變性損傷作用;②芽胞被膜厚而致密，無(wú)通透性，能對(duì)抗有害藥物及紫外線進(jìn)入，并防止進(jìn)一步脫水;③芽胞核心和皮質(zhì)層中含有一種特有的化學(xué)組分吡啶二羧酸(dipicolinic acid，DPA)，與鈣生成的鹽能提高芽胞中各種酶的熱穩(wěn)定性。芽胞形成過(guò)程中很快合成DPA，獲得耐熱性;芽胞發(fā)芽后，DPA從芽胞內(nèi)滲出，其耐熱性亦隨之喪失。

(三)細(xì)菌的理化性狀

1．細(xì)菌的物理性狀

(1)光學(xué)性質(zhì)　細(xì)菌為半透明體，當(dāng)光線照射至細(xì)菌時(shí)，部分被吸收，部分被折射，故細(xì)菌懸液呈混濁狀態(tài)。細(xì)菌數(shù)量越多，濁度越大。因此，可用比濁法或分光光度計(jì)粗略估計(jì)細(xì)菌的數(shù)量。

(2)帶電現(xiàn)象　細(xì)菌固體成分的50%～80%是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)由兼性離子氨基酸組成，在溶液中可電離成帶正電荷的氨基()和帶負(fù)電荷的羧基(C00－)。在一定的pH值溶液中，氨基酸電離的陽(yáng)離子和陰離子數(shù)相等，此時(shí)的pH值稱為細(xì)菌的等電點(diǎn)。細(xì)菌所帶電荷的性質(zhì)及多少與外界溶液的pH有關(guān)，當(dāng)溶液的pH等于其等電點(diǎn)時(shí)，所帶正電荷與負(fù)電荷數(shù)相同;pH大于其等電點(diǎn)時(shí)，所帶負(fù)電荷數(shù)多于正電荷;pH小于其等電點(diǎn)時(shí)，所帶正電荷數(shù)多于負(fù)電荷;pH偏離等電點(diǎn)越多，所帶電荷數(shù)越多。革蘭陽(yáng)性菌等電點(diǎn)為pH2～3，革蘭陰性菌的等電點(diǎn)為pH4～5，在生理?xiàng)l件(中性或弱堿性)下，環(huán)境中的pH值高于細(xì)菌的等電點(diǎn)，細(xì)菌帶負(fù)電荷，并且革蘭陽(yáng)性菌帶負(fù)電荷更多。細(xì)菌的帶電現(xiàn)象與細(xì)菌的染色反應(yīng)、凝集反應(yīng)、抑菌和殺菌作用等有密切關(guān)系。

(3)表面積　細(xì)菌體積雖小，但單位體積的表面積遠(yuǎn)比其他生物細(xì)胞要大，如葡萄球菌直徑為1μm，每立方厘米的表面積為60 000 cm2。細(xì)菌的表面積大，有利于菌體與外界的物質(zhì)交換和新陳代謝，故細(xì)菌代謝旺盛，繁殖迅速。

(4)半透性　細(xì)菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜都有半透性，允許水及部分小分子物質(zhì)通過(guò)，有利于吸收營(yíng)養(yǎng)和排出代謝產(chǎn)物。

(5)滲透性　細(xì)菌體內(nèi)含有高濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽，一般革蘭陽(yáng)性菌的滲透壓高達(dá)20～25個(gè)大氣壓，革蘭陰性菌為5～6個(gè)大氣壓。細(xì)菌一般生活在低滲環(huán)境中，但有堅(jiān)韌的細(xì)胞壁保護(hù)而使細(xì)菌不致破裂。

2．細(xì)菌的化學(xué)組成　細(xì)菌和其他生物細(xì)胞的化學(xué)組成相似，由水、無(wú)機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、糖類、脂類、核酸等組成。水分是細(xì)菌細(xì)胞重要的組成部分，占細(xì)胞總重的75%～90%。固體成分占15%～20%，多以復(fù)合蛋白組成結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白，如核蛋白、糖蛋白和脂蛋白;此外糖類占10%～30%;脂類占1%～7%;核酸包括DNA和RNA。還有少數(shù)的無(wú)機(jī)離子，如鉀、鈉、鐵、鎂、鈣、氯等，用以構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞的各種成分及維持酶活性和跨膜化學(xué)梯度。細(xì)菌還含有與其他生物細(xì)胞不同的成分，如肽聚糖、磷壁酸、D型氨基酸、二氨基庚二酸、吡啶二羧酸等。

(四)細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與生長(zhǎng)繁殖

1．細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)

(1)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)　細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有:①水分，水是細(xì)菌的重要成分之一。細(xì)菌所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶于水中才能被吸收;細(xì)菌新陳代謝過(guò)程中各種生化反應(yīng)有水才能進(jìn)行。此外，細(xì)菌的滲透、分泌和排泄都要以水為媒介;②碳源，細(xì)菌主要從含碳化合物如糖類中獲得碳源，以合成菌體的糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸等成分，同時(shí)為細(xì)菌提供能量;③氮源，從分子態(tài)氮到復(fù)雜的含氮化合物都可被不同的細(xì)菌利用，但多數(shù)病原菌是利用有機(jī)氮化物如氨基酸、蛋白胨作為氮源，主要用于合成菌體的蛋白質(zhì)、酶、核酸等;④無(wú)機(jī)鹽，細(xì)菌需要鉀、鈉、鈣、鎂、硫、磷、鐵、錳、鋅、鈷、銅、鉬等，其作用是構(gòu)成菌體成分，調(diào)節(jié)菌體內(nèi)外滲透壓和酸堿平衡，以及維持酶的活性等;⑤生長(zhǎng)因子，為某些細(xì)菌生長(zhǎng)所必需而又不能自身合成的有機(jī)化合物，主要是B族維生素、某些氨基酸、脂類、嘌呤、嘧啶等。有些細(xì)菌還需特殊的生長(zhǎng)因子，如X因子(高鐵血紅素)和V因子(輔酶Ⅰ或輔酶Ⅱ)等，這些因子均存在于血液中。

(2)營(yíng)養(yǎng)類型　根據(jù)細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需要的不同。將細(xì)菌分為兩大營(yíng)養(yǎng)類型。

自養(yǎng)菌:該類菌以無(wú)機(jī)的碳化物、氮化物作為碳源、氮源，合成菌體成分并獲得能量。其能量來(lái)自無(wú)機(jī)化合物氧化的稱為化能自養(yǎng)菌，通過(guò)光合作用而獲得的稱為光能自養(yǎng)菌。

異養(yǎng)菌:該類菌必須以多種有機(jī)物如糖類、蛋白質(zhì)等作為碳源和氮源，合成菌體成分并獲得能量。異養(yǎng)菌包括腐生菌和寄生菌兩類。腐生菌以動(dòng)物尸體、腐敗食物為營(yíng)養(yǎng)物;寄生菌寄生于活體內(nèi)，從宿主體內(nèi)的有機(jī)物獲得營(yíng)養(yǎng)。所有的致病菌都是異養(yǎng)菌，多數(shù)屬于寄生菌。

2．細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖

(1)生長(zhǎng)繁殖的條件　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、能量和適宜的環(huán)境是細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的必備條件。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可以為細(xì)菌的新陳代謝及生長(zhǎng)繁殖提供必要的原料和充足的能量。

合適的酸堿度:大多數(shù)病原菌最適pH為7．2～7．6，個(gè)別細(xì)菌如霍亂孤菌在pH8．4～9．2時(shí)生長(zhǎng)最好，結(jié)核分枝桿菌生長(zhǎng)的最適pH為6．5～6．8。

適宜的溫度　細(xì)菌生長(zhǎng)的最適宜溫度隨細(xì)菌的種類而不同。大多數(shù)病原菌生長(zhǎng)的最適宜溫度為37℃。故實(shí)驗(yàn)室一般采用37℃培養(yǎng)細(xì)菌。

一定的氣體環(huán)境:與細(xì)菌生長(zhǎng)有關(guān)的氣體有O2和CO2。大部分細(xì)菌需要O2來(lái)氧化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生能量，供生長(zhǎng)繁殖之用。細(xì)菌根據(jù)其對(duì)O2的需求不同可分成四類:①專性需氧菌，必須在有氧環(huán)境下才能生長(zhǎng)的細(xì)菌，如結(jié)核分枝桿菌等;②微需氧菌，在低氧環(huán)境下(5%～6%)生長(zhǎng)最好，氧濃度＞10%對(duì)其有抑制作用，如空腸彎曲菌、幽門螺桿菌;③兼性厭氧菌，在有氧或無(wú)氧環(huán)境下都能生長(zhǎng)的細(xì)菌，大多數(shù)病原菌屬于此類;④專性厭氧菌，必須在無(wú)氧環(huán)境下才能生長(zhǎng)的細(xì)菌，如破傷風(fēng)梭菌、脆弱類桿菌。

(2)生長(zhǎng)繁殖的規(guī)律

細(xì)菌個(gè)體的生長(zhǎng)繁殖:細(xì)菌以簡(jiǎn)單的二分裂方式進(jìn)行無(wú)性繁殖。在條件適宜的情況下，多數(shù)細(xì)菌繁殖速度很快，分裂一次僅為20～30 min。個(gè)別細(xì)菌較慢，如結(jié)核分枝桿菌約18～20 h分裂一次。

細(xì)菌群體的生長(zhǎng)繁殖:細(xì)菌繁殖速度較快，一個(gè)細(xì)菌若按20 min分裂一次的速度計(jì)算，10 h后細(xì)菌數(shù)可超過(guò)10億。但實(shí)際上，由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的逐漸耗竭，有害代謝產(chǎn)物的逐漸積累，細(xì)菌不可能始終保持高速度的無(wú)限繁殖，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，細(xì)菌繁殖速度漸減，死亡菌數(shù)漸增、活菌增長(zhǎng)率隨之下降并趨于停滯。將一定量的細(xì)菌接種于合適的培養(yǎng)基中，在適宜的條件下培養(yǎng)時(shí)，細(xì)菌的生長(zhǎng)過(guò)程具有規(guī)律性。以活菌數(shù)的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，生長(zhǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，可繪制出一條生長(zhǎng)曲線(圖2－12)。根據(jù)生長(zhǎng)曲線，細(xì)菌的群體生長(zhǎng)繁殖可分為四期:①遲緩期，是細(xì)菌被接種于培養(yǎng)基后最初的一段時(shí)間，一般為1～4 h。該期細(xì)菌體積增大，代謝活躍，但分裂遲緩，繁殖極少，是細(xì)菌適應(yīng)新環(huán)境的階段;②對(duì)數(shù)期，是細(xì)菌分裂繁殖最快的時(shí)期，活菌數(shù)以穩(wěn)定的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，生長(zhǎng)曲線圖上細(xì)菌數(shù)的對(duì)數(shù)呈直線上升。該期的細(xì)菌形態(tài)、染色性及生理活動(dòng)均較典型。研究細(xì)菌的生物學(xué)性狀時(shí)應(yīng)選用該期的細(xì)菌;③穩(wěn)定期，由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗、有害代謝產(chǎn)物積聚，該期細(xì)菌繁殖速度減慢，死亡菌數(shù)上升，細(xì)菌增殖數(shù)與死亡數(shù)漸趨平衡。這個(gè)時(shí)期細(xì)菌的形態(tài)和生理活動(dòng)可出現(xiàn)種種變異;④衰退期，死菌數(shù)超過(guò)活菌數(shù)。該期細(xì)菌形態(tài)顯著改變，菌體變長(zhǎng)、腫脹或扭曲，有的菌體可自溶。因此，陳舊培養(yǎng)的細(xì)菌難以鑒定。

圖2－12　細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線

細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線只有在體外人工培養(yǎng)的條件下才能觀察到。細(xì)菌在自然界或人類、動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖時(shí)，受多種環(huán)境因素和機(jī)體免疫因素的影響和制約，情況復(fù)雜，不可能出現(xiàn)在培養(yǎng)基中的那種典型的生長(zhǎng)曲線。但細(xì)菌的生長(zhǎng)規(guī)律卻是普遍存在的，掌握細(xì)菌的生長(zhǎng)規(guī)律，可以有目的的研究病原菌的生長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)對(duì)人類有益的細(xì)菌。例如，在培養(yǎng)過(guò)程中，不斷地更新培養(yǎng)液和對(duì)需氧菌進(jìn)行通氣，使細(xì)菌長(zhǎng)時(shí)間處于生長(zhǎng)旺盛的對(duì)數(shù)期，這種培養(yǎng)稱為連續(xù)培養(yǎng)。

3．細(xì)菌的代謝產(chǎn)物　細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，除合成菌體自身各成分和酶類外，還能產(chǎn)生一些特殊產(chǎn)物。在醫(yī)學(xué)上具有重要意義的產(chǎn)物如下。

(1)與細(xì)菌致病性有關(guān)的代謝產(chǎn)物

1)熱原質(zhì)　或稱致熱原，是細(xì)菌合成的一種注入人體或動(dòng)物體內(nèi)能引起發(fā)熱反應(yīng)的物質(zhì)。產(chǎn)生熱原質(zhì)的細(xì)菌大多是革蘭陰性菌，熱原質(zhì)為其細(xì)胞壁中的脂多糖。熱原質(zhì)耐高溫，高壓蒸汽滅菌(121℃，20 min)不被破壞，一般用吸附劑吸附或250℃干烤才能去除或破壞熱原質(zhì)。因此，在生產(chǎn)生物制品或注射用制劑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作，防止細(xì)菌污染。

2)毒素　毒素是病原菌在代謝過(guò)程中合成的對(duì)機(jī)體有毒害作用的物質(zhì)，包括內(nèi)毒素和外毒素。內(nèi)毒素只有在菌體死亡或裂解后才被釋放出來(lái)，它是革蘭陰性菌細(xì)胞壁的脂多糖。外毒素是由革蘭陽(yáng)性菌及少數(shù)革蘭陰性菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中釋放至菌體外的蛋白質(zhì)。

3)侵襲性酶　某些細(xì)菌合成的可破壞機(jī)體組織，利于細(xì)菌侵襲和擴(kuò)散的胞外酶。它是細(xì)菌重要的致病物質(zhì)，如鏈球菌的透明質(zhì)酸酶，產(chǎn)氣莢膜梭菌的卵磷脂酶等。

(2)與治療有關(guān)的代謝產(chǎn)物

抗生素　是由某些微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)生的一類能抑制或殺死某些微生物或腫瘤細(xì)胞的物質(zhì)?？股卮蠖嘤煞啪€菌和真菌產(chǎn)生，細(xì)菌產(chǎn)生的少，只有多黏菌素、桿菌肽等?？股匾褟V泛用于細(xì)菌感染性疾病的治療。

維生素　細(xì)菌能合成某些維生素，除供自身需要外，還能分泌至周圍環(huán)境中。例如人體腸道內(nèi)的大腸埃希菌，能合成維生素B族和維生素K，可被人體吸收利用。

(3)與鑒別細(xì)菌有關(guān)的代謝產(chǎn)物

1)色素　某些細(xì)菌在營(yíng)養(yǎng)豐富、氧氣充足、溫度適宜時(shí)，能產(chǎn)生不同顏色的色素。細(xì)菌的色素有兩類:①水溶性色素，能彌散至培養(yǎng)基周圍的環(huán)境中，如銅綠假單胞菌產(chǎn)生的色素使培養(yǎng)基或感染的膿汁呈綠色;②脂溶性色素，不溶于水，只存在于菌體，使菌落顯色而培養(yǎng)基顏色不變，如金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的金黃色色素。因此，辨認(rèn)色素有助于鑒別細(xì)菌。

2)細(xì)菌素　細(xì)菌素是某些菌株產(chǎn)生的一類具有抗菌作用的蛋白質(zhì)，只對(duì)有近緣關(guān)系的細(xì)菌有殺傷作用。其種類很多，常以產(chǎn)生的菌種命名，如大腸埃希菌產(chǎn)生的細(xì)菌素稱大腸菌素。由于細(xì)菌素有種和型的特異性，可用于某些細(xì)菌分型和流行病學(xué)調(diào)查。

3)糖的分解產(chǎn)物　不同的細(xì)菌具有不同酶類，因此其分解糖類的能力及產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也不同，借此可鑒別細(xì)菌。如大腸埃希菌具有乳糖分解酶，分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，而傷寒沙門菌不分解乳糖，分解葡萄糖產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。

4)蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物　細(xì)菌分泌蛋白水解酶將大分子蛋白質(zhì)分解為二肽或氨基酸后，才能被細(xì)菌吸收進(jìn)入胞內(nèi)，再進(jìn)行氨基酸的分解代謝。不同細(xì)菌分解蛋白質(zhì)和氨基酸的能力不同。如大腸埃希菌含有色氨酸酶，能分解色氨酸產(chǎn)生靛基質(zhì)，加入對(duì)二甲基氨基苯甲醛試劑后形成玫瑰紅色(為靛基質(zhì)試驗(yàn)陽(yáng)性);而產(chǎn)氣桿菌無(wú)色氨酸酶為靛基質(zhì)試驗(yàn)陰性。變性桿菌能分解培養(yǎng)基中的含硫氨基酸產(chǎn)生硫化氫，硫化氫與培養(yǎng)基中的醋酸鉛作用形成黑色的硫化鉛(為硫化氫試驗(yàn)陽(yáng)性);痢疾志賀菌不能分解含硫氨基酸(硫化氫試驗(yàn)則為陰性)。

(五)細(xì)菌的人工培養(yǎng)

根據(jù)細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的條件與規(guī)律，可在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，以研究各種細(xì)菌的生物學(xué)性狀、制備生物制品及協(xié)助診斷和治療感染性疾病。

1．培養(yǎng)方法　根據(jù)不同標(biāo)本及不同的培養(yǎng)目的，可選用不同的接種(將微生物引種在培養(yǎng)基上，稱為接種)和培養(yǎng)方法。常用的有分離培養(yǎng)和純培養(yǎng)兩種方法。將已接種標(biāo)本或細(xì)菌的培養(yǎng)基置于合適的氣體環(huán)境，需氧菌和兼性厭氧菌置于空氣中即可，專性厭氧菌須在無(wú)游離氧的環(huán)境中培養(yǎng)。病原菌的人工培養(yǎng)一般采用35～37℃，培養(yǎng)時(shí)間多數(shù)為18～24 h，但有時(shí)須根據(jù)菌種及培養(yǎng)目的作最佳選擇，如細(xì)菌的藥物敏感試驗(yàn)則應(yīng)選用對(duì)數(shù)期的培養(yǎng)物。

2．培養(yǎng)基　是指人工配制的適合細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。適宜的培養(yǎng)基可使微生物迅速生長(zhǎng)繁殖，提高對(duì)病原菌的分離與鑒定，以利臨床診斷與治療。培養(yǎng)基制成后必須經(jīng)滅菌處理。

(1)培養(yǎng)基按物理性狀不同，可分為三大類

1)液體培養(yǎng)基　用于增菌培養(yǎng)和觀察細(xì)菌生長(zhǎng)情況，必須接種純種細(xì)菌。如營(yíng)養(yǎng)肉湯、蛋白胨水等。

2)半固體培養(yǎng)基　在液體培養(yǎng)基中加入0．3%～0．5%瓊脂，即成半固體培養(yǎng)基。多用于觀察細(xì)菌的動(dòng)力、保存菌種等。

3)固體培養(yǎng)基　在液體培養(yǎng)基中加入1．5～2．0%瓊脂，凝固成固體培養(yǎng)基。一般制成平板，常用于細(xì)菌的分離純化、鑒定以及藥敏試驗(yàn)等;也可做成斜面用于短期保存菌種。

(2)培養(yǎng)基按其用途可分以下幾類

1)基礎(chǔ)培養(yǎng)基　含有細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所需要的最基本營(yíng)養(yǎng)成分，如普通肉湯、普通瓊脂平板、蛋白胨水等。廣泛用于細(xì)菌的增菌、檢驗(yàn)，也是制備其他培養(yǎng)基的基礎(chǔ)成分。

2)營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基　在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入血液、血清等，可供營(yíng)養(yǎng)要求高的細(xì)菌生長(zhǎng)，如血液瓊脂培養(yǎng)基、血清肉湯等。

3)鑒別培養(yǎng)基　利用各種細(xì)菌分解糖類和蛋白質(zhì)的能力及其代謝產(chǎn)物不同，在培養(yǎng)基中加入特定的作用底物和指示劑，一般不加抑菌劑，觀察細(xì)菌在其中生長(zhǎng)后對(duì)底物的作用，從而鑒別細(xì)菌。如糖發(fā)酵管、三糖鐵培養(yǎng)基、伊紅－美藍(lán)瓊脂等。

4)選擇培養(yǎng)基　在培養(yǎng)基中加入抑制劑，使特定的細(xì)菌在其中生長(zhǎng)繁殖，而其他的細(xì)菌則受到抑制，從而可將目的菌從混合菌中分離出來(lái)。如培養(yǎng)腸道致病菌的SS培養(yǎng)基，其中的膽鹽能抑制革蘭陽(yáng)性菌，枸櫞酸鈉和煌綠能抑制大腸埃希菌，因而使致病的志賀菌、沙門菌容易分離。

5)厭氧培養(yǎng)基　專供厭氧菌分離、培養(yǎng)和鑒別用的培養(yǎng)基，除含營(yíng)養(yǎng)成分外，還加入還原劑以降低培養(yǎng)基的氧化還原電勢(shì)，并加入美藍(lán)作為氧化還原指示劑。如庖肉培養(yǎng)基、硫乙醇酸鈉培養(yǎng)基等，并在液體培養(yǎng)基表面加入凡士林或液體石蠟以隔絕空氣。

3．細(xì)菌在培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象　將細(xì)菌接種在培養(yǎng)基中，經(jīng)37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18～24 h后，即可看到各種生長(zhǎng)現(xiàn)象。

(1)在固體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象:將標(biāo)本或培養(yǎng)物劃線接種在固體培養(yǎng)基的表面，因劃線的分散作用，使許多原混雜的細(xì)菌在固體培養(yǎng)基表面上散開，稱為分離培養(yǎng)。一般經(jīng)過(guò)18～24 h培養(yǎng)后，單個(gè)細(xì)菌分裂繁殖形成一堆肉眼可見的細(xì)菌集團(tuán)，稱為菌落(colony)。當(dāng)進(jìn)行樣品活菌計(jì)數(shù)時(shí)，以在平板培養(yǎng)基上形成的菌落數(shù)來(lái)間接確定其活菌數(shù)，以菌落形成單位(CFU)來(lái)表示。挑取一個(gè)菌落，移種到另一培養(yǎng)基中，生長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)菌均為純種，稱為純培養(yǎng)。這是從臨床標(biāo)本中檢查鑒定細(xì)菌很重要的一步。

各種細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上形成的菌落，在大小、形狀、顏色、氣味、透明度、表面光滑或粗糙、濕潤(rùn)或干燥、邊緣整齊與否，以及在血瓊脂平板上的溶血情況等均有不同表現(xiàn)，這些有助于識(shí)別和鑒定細(xì)菌。根據(jù)細(xì)菌菌落表面特征不同?？蓪⒕浞譃槿?。

光滑型菌落(smooth colony，S型菌落)菌落表面光滑、濕潤(rùn)、邊緣整齊，新分離的細(xì)菌大多呈光滑型菌落。

粗糙型菌落(rough colony，R型菌落)表面粗糙、干燥、呈皺紋或顆粒狀，邊緣不齊。R型菌落多為S型細(xì)菌變異失去菌體表面多糖或蛋白質(zhì)形成，故R型細(xì)菌抗原不完整，毒力和抗吞噬能力都比S型細(xì)菌弱。也有少數(shù)細(xì)菌新分離的就是R型，并且越粗糙，毒力越強(qiáng)，如結(jié)核分枝桿菌等。

黏液型菌落(mucoid colony，M型菌落):菌落黏稠、有光澤、水珠樣。多見于有厚莢膜或富含黏液層的細(xì)菌，如肺炎克雷伯菌等。

(2)在液體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象　細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中生長(zhǎng)繁殖后，由于細(xì)菌種類不同，可出現(xiàn)三種現(xiàn)象:①混濁生長(zhǎng)，大多數(shù)細(xì)菌生長(zhǎng)后呈均勻混濁狀態(tài)，如葡萄球菌;②沉淀生長(zhǎng)，少數(shù)呈鏈狀生長(zhǎng)的細(xì)菌在液體培養(yǎng)基底部形成沉淀，培養(yǎng)液較清，如鏈球菌;③菌膜生長(zhǎng)，枯草芽胞桿菌、結(jié)核分枝桿菌等專性需氧菌呈表面生長(zhǎng)，常形成菌膜。

(3)在半固體培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)現(xiàn)象　半固體培養(yǎng)基用于觀察細(xì)菌的動(dòng)力。有鞭毛的細(xì)菌除了在穿刺接種的穿刺線上生長(zhǎng)外，在穿刺線的兩側(cè)均可見云霧狀或羽毛狀或混濁生長(zhǎng);無(wú)鞭毛的細(xì)菌只能沿著穿刺線呈線狀生長(zhǎng)。

4．人工培養(yǎng)細(xì)菌的實(shí)際應(yīng)用

(1)感染性疾病的病原學(xué)診斷　從患者的病灶中分離培養(yǎng)病原體不僅是診斷感染性疾病最可靠的依據(jù)，而且通過(guò)藥敏試驗(yàn)又為疾病的治療提供了可參考的方案。

(2)細(xì)菌學(xué)研究　有關(guān)細(xì)菌生理、遺傳變異、致病性和耐藥性等研究都離不開細(xì)菌的培養(yǎng)和菌種的保存等。

(3)生物制品的制備　供防治用的疫苗、類毒素、抗毒素、免疫血清及供診斷用的菌液、抗血清等均來(lái)自培養(yǎng)的細(xì)菌或其代謝產(chǎn)物。

(4)在基因工程中的應(yīng)用　由于細(xì)菌繁殖快，容易培養(yǎng)，故常用細(xì)菌作為基因受體細(xì)胞。如將人或動(dòng)物細(xì)胞中編碼胰島素的基因重組到質(zhì)粒上，再導(dǎo)入大腸埃希菌，就能從大腸埃希菌的培養(yǎng)液中獲得大量的基因工程胰島素?；蚬こ讨圃旄蓴_素、乙型肝炎疫苗等都已成功。

(六)細(xì)菌的分類與命名

細(xì)菌的分類是以特征相似性(形態(tài)學(xué)特征、生理生化學(xué)特征、生態(tài)學(xué)特征、抗原特征、遺傳學(xué)特征、化學(xué)組成特征等)或以系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)性為基礎(chǔ)，對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分群歸類，按一定的原則將它們排列成系統(tǒng)，并對(duì)分類單元或分類群進(jìn)行描述。細(xì)菌的命名是根據(jù)細(xì)菌命名法規(guī)，給細(xì)菌一個(gè)反映其所屬位置的名稱。

1．細(xì)菌的分類　細(xì)菌的分類等級(jí)與其他生物一樣，依次為界、門、綱、目、科、屬、種。臨床細(xì)菌檢驗(yàn)常用的分類單位是科、屬、種。種是細(xì)菌分類的基本單位。形態(tài)學(xué)和生理學(xué)性狀相同的細(xì)菌群體構(gòu)成一個(gè)菌種;性狀相近、關(guān)系密切的若干菌種組成屬;相近的屬歸為科，依次類推。同一菌種的各個(gè)細(xì)菌，雖然性狀基本相同，但在某些方面可能存在一些差異，把差異較明顯的稱亞種和變種，差異微小的為型。例如根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)不同而分血清型，對(duì)噬菌體和細(xì)菌素的敏感性不同而分噬菌體型和細(xì)菌素型，根據(jù)生化反應(yīng)和其他某些生物學(xué)性狀不同而分生物型等。同一菌種不同來(lái)源的細(xì)菌稱該菌的不同菌株，它們的性狀可以完全相同，也可以有微小差異。具有該種細(xì)菌典型特征的菌株稱為該菌的標(biāo)準(zhǔn)株，在細(xì)菌的分類、鑒定和命名時(shí)都以標(biāo)準(zhǔn)菌株為依據(jù)，也可作為質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。

2．細(xì)菌的命名　細(xì)菌的命名采用國(guó)際上通用的林奈(Linnaeus)雙命名法。雙名是指屬名和種名兩部分，由此構(gòu)成細(xì)菌的學(xué)名。每個(gè)菌名由兩個(gè)拉丁字組成，前一字為屬名，用名詞，首字母大寫;后一字為種名，用形容詞，首字母小寫。印刷時(shí)用斜體字。中文譯名則是以種名放在前面，屬名放在后面。例如:Mycobacterium tuberculosis(結(jié)核分枝桿菌)，Salmonella typhi(傷寒沙門菌)等。屬名亦可不將全文寫出，只用第一個(gè)大寫字母代表，如M．tuberculosis，S．typhi等。

二、病毒的生物學(xué)性狀

病毒(virus)是一類體積極小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、僅有一種核酸(RNA或DNA)，必須在活的易感細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖的非細(xì)胞型微生物。病毒在自然界分布廣泛，與人類關(guān)系密切，在微生物引起的疾病中，病毒性疾病約占75%，且傳染性強(qiáng)，治療困難，對(duì)人類健康及生命造成極大危害。常見的病毒性疾病有流行性感冒、乙型肝炎、麻疹、艾滋病、乙型腦炎、狂犬病等，還有近年來(lái)在世界出現(xiàn)的禽流感、SARS、手足口病等，并且已證實(shí)某些病毒與動(dòng)物及人類的腫瘤有關(guān)。因此，病毒已成為多學(xué)科關(guān)注的熱點(diǎn)。

(一)病毒的大小與形態(tài)

1．大小　完整的成熟病毒顆粒稱為病毒體(virion)，病毒的大小是指病毒體的大小。病毒比細(xì)菌小的多，只有在電子顯微鏡下放大幾十萬(wàn)倍才能看到(圖2－13)。用于測(cè)量病毒大小的單位為納米(nm)。各種病毒體大小差別懸殊，最大的約為300 nm，如痘病毒;最小的約為30 nm，如脊髓灰質(zhì)炎病毒;大多數(shù)病毒體都在100 nm左右，如流行性感冒病毒。

圖2－13　病毒與其他微生物大小的比較

球菌1 000 nm　　　　2．立克次體450 nm　　　　　　　　
體390 nm　　　　　　4．牛痘苗病毒300 nm×230 nm　　　
毒70nm　　　　　　　6．流感病毒100nm　　　　　　　　　
灰質(zhì)炎病毒30nm　　　8．流行性乙型腦炎病毒40 nm　　　　
埃希菌噬菌體65 nm×95 nm(頭部)，12 nm×100 nm(尾部)　

2．形態(tài)　病毒的形態(tài)多樣。絕大多數(shù)動(dòng)物病毒呈球形或近似球形，植物病毒多呈桿狀或絲狀;此外，有的呈子彈形(狂犬病毒)或磚塊形(痘病毒);噬菌體則多呈蝌蚪形。有些病毒的形態(tài)比較固定，但某些病毒的形態(tài)具有多形性，如黏病毒。

(二)病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成

病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。所有的病毒都有核心(core)和衣殼(capsid)，稱核衣殼，為病毒的基本結(jié)構(gòu)。有的病毒其核衣殼就是病毒體，稱為裸露病毒體。有些病毒在核衣殼外還包繞了一層包膜，稱為包膜病毒體(圖2－14，圖2－15)。

圖2－14　病毒的形態(tài)與結(jié)構(gòu)模式圖

①痘病毒?、谛NA病毒?、叟げ《尽、軓棤畈《尽、轃煵莼ㄈ~病病毒?、奘删w?、吒别げ《尽、嘞俨《尽、嵴げ《?/p>

圖2－15　病毒的結(jié)構(gòu)

1．核心　位于病毒體的中心，其主要成分是核酸(DNA或RNA)，構(gòu)成病毒的基因組(genome)。主要功能有:①病毒復(fù)制，病毒進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，可釋放出核酸，自行復(fù)制出子代核酸;②決定病毒的生物學(xué)特性，病毒核酸攜帶病毒的全部遺傳信息，復(fù)制出的子代保存了親代病毒的特性;③具有感染性，有的病毒核酸在除去衣殼蛋白，進(jìn)入易感宿主細(xì)胞后可引起機(jī)體的感染，其感染性較其病毒體低，但其感染的宿主范圍較廣。

2．衣殼　是包繞在核心之外的一層蛋白質(zhì)，由一定數(shù)量的殼粒(蛋白質(zhì)亞單位)聚合而成，不同病毒體的衣殼所含的殼粒數(shù)和排列方式不同，主要有:①螺旋對(duì)稱型，殼粒沿著螺旋形的病毒核酸鏈呈對(duì)稱排列，如狂犬病病毒;②二十面體對(duì)稱型或立體對(duì)稱型，核酸濃集成球形或近似球形，外周的殼粒排列成二十面體對(duì)稱型。二十面體的每個(gè)面都是由許多殼粒鑲嵌組成的等邊三角形，大多數(shù)病毒體三角形面由六個(gè)殼粒組成，稱為六鄰體，在三角形頂角可由五個(gè)殼粒組成，稱為五鄰體。如脊髓灰質(zhì)炎病毒、流行性乙型腦炎病毒、腺病毒;③復(fù)合對(duì)稱型:既有螺旋對(duì)稱又有立體對(duì)稱的病毒，如噬菌體的頭部是二十面體對(duì)稱結(jié)構(gòu)，尾部是螺旋對(duì)稱結(jié)構(gòu)。因此，根據(jù)病毒殼粒排列方式不同可作為病毒鑒別和分類的依據(jù)。

衣殼的主要生物學(xué)作用:①保護(hù)病毒核酸，可使核酸免遭環(huán)境中核酸酶和其他理化因素的破壞;②參與病毒感染，衣殼表面帶有與易感細(xì)胞上病毒受體特異結(jié)合的配體，利于病毒與易感細(xì)胞吸附，同時(shí)可介導(dǎo)病毒穿入細(xì)胞內(nèi);③具有免疫原性，可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫，既有抗病毒的免疫防御作用，又可引起病理性免疫，參與病毒的致病。

3．包膜　有些病毒在成熟的過(guò)程中穿過(guò)宿主細(xì)胞，以出芽方式向宿主細(xì)胞外釋放時(shí)獲得的宿主細(xì)胞膜或核膜成分，其化學(xué)成分主要是脂類和少量糖類，包圍在核衣殼外，稱為包膜。相當(dāng)于細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)。有些包膜表面有不同形狀的釘狀突起，稱為包膜子粒或刺突，如流感病毒和人類免疫缺陷病毒等的刺突。有包膜的病毒體稱為包膜病毒，無(wú)胞膜病毒體稱為裸露病毒。

包膜的主要功能有:①保護(hù)病毒，包膜中脂類的主要成分是磷脂、膽固醇及中性脂肪，它們能加固病毒體的結(jié)構(gòu);②介導(dǎo)病毒體吸附、穿入易感細(xì)胞，病毒體包膜與細(xì)胞膜脂類成分同源，彼此易于親和及融合;③具有免疫原性，病毒包膜中含有的糖蛋白或脂蛋白均具有抗原性;④包膜脂蛋白可引起機(jī)體發(fā)熱等中毒癥狀。

(三)病毒的增殖

病毒屬于非細(xì)胞型微生物，缺乏完整的酶系統(tǒng)和細(xì)胞器，不能獨(dú)立地進(jìn)行代謝，必須在易感的活細(xì)胞內(nèi)以復(fù)制的方式增殖。病毒進(jìn)入易感細(xì)胞后，細(xì)胞的代謝系統(tǒng)會(huì)按照病毒核酸的指令，以病毒核酸為模板，在核酸多聚酶等因素的作用下，使易感細(xì)胞停止合成細(xì)胞的蛋白質(zhì)與核酸，轉(zhuǎn)為復(fù)制子代病毒核酸，并以病毒核酸為模板轉(zhuǎn)錄mRNA，利用細(xì)胞核蛋白體翻譯子代病毒蛋白，再裝配成子代病毒釋放到細(xì)胞外。

1．病毒增殖周期　從病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞開始，經(jīng)過(guò)基因組復(fù)制，到轉(zhuǎn)錄、翻譯出相應(yīng)的蛋白，最后釋放出子代病毒的過(guò)程稱為一個(gè)復(fù)制周期。主要包括吸附與穿入、脫殼、生物合成、組裝與釋放四個(gè)步驟(圖2－16)。病毒完成一個(gè)增殖周期約需10 h。

圖2－16　病毒復(fù)制周期示意圖

(1)吸附與穿入　病毒感染易感細(xì)胞的第一步是吸附，即病毒體依靠其表面結(jié)構(gòu)與易感細(xì)胞膜上特定的病毒受體結(jié)合黏附在細(xì)胞膜的表面。不同病毒的受體不同，有各自不同的易感細(xì)胞。如流感病毒只有通過(guò)其包膜上的血凝素與人呼吸道黏膜柱狀纖毛上皮細(xì)胞膜上的黏蛋白受體結(jié)合，才能感染細(xì)胞。吸附過(guò)程可在數(shù)分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成。

病毒吸附于宿主易感細(xì)胞膜上，主要通過(guò)以下三種方式穿入:①融合，有包膜的病毒多數(shù)通過(guò)包膜與易感細(xì)胞膜融合后進(jìn)入細(xì)胞，然后將核衣殼釋放入細(xì)胞質(zhì)內(nèi);②胞飲，無(wú)包膜病毒一般經(jīng)細(xì)胞膜運(yùn)動(dòng)吞入，即細(xì)胞內(nèi)吞或胞飲;③直接穿入(轉(zhuǎn)位)，少數(shù)無(wú)包膜病毒體的蛋白衣殼多肽成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，由細(xì)胞表面酶類協(xié)助病毒脫殼，使病毒核酸直接進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，如噬菌體。

(2)脫殼　病毒進(jìn)入易感細(xì)胞脫去蛋白質(zhì)衣殼的過(guò)程稱為脫殼。多數(shù)病毒穿入細(xì)胞后，在細(xì)胞溶酶體酶的作用下，脫去衣殼蛋白釋放病毒核酸;有的病毒在吸附穿入易感細(xì)胞的過(guò)程中，衣殼已受損，核酸即可釋放至胞漿。少數(shù)病毒并不完全脫殼，只是脫去外層衣殼，以整個(gè)核心進(jìn)行核酸轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。

(3)生物合成　是指病毒基因組進(jìn)入宿主細(xì)胞后，指令宿主細(xì)胞按照病毒基因分別進(jìn)行病毒的核酸復(fù)制和蛋白質(zhì)合成的過(guò)程。此期易感細(xì)胞內(nèi)由于沒(méi)有完整的病毒顆粒可檢測(cè)出，所以也稱為“隱蔽期”。病毒的生物合成基本按以下步驟進(jìn)行:轉(zhuǎn)錄mRNA→翻譯早期蛋白(非結(jié)構(gòu)蛋白)→復(fù)制核酸→合成晚期蛋白(結(jié)構(gòu)蛋白)。病毒的核酸類型不同，其生物合成方式各異。

1)DNA病毒的合成　感染人和動(dòng)物的DNA病毒多為雙股，雙股DNA病毒的復(fù)制為半保留復(fù)制方式。病毒以自身核酸為模板，利用宿主細(xì)胞核內(nèi)依賴DNA的DNA多聚酶，轉(zhuǎn)錄出早期mRNA，然后在宿主細(xì)胞的核糖體內(nèi)合成出早期蛋白，并復(fù)制出許多子代病毒核酸，又以子代病毒核酸為模板，轉(zhuǎn)錄出晚期mRNA，再合成晚期蛋白。

2)RNA病毒的合成　感染人和動(dòng)物的RNA病毒多為單股RNA(ssRNA)，分為單股正鏈RNA病毒與單股負(fù)鏈RNA病毒。單股正鏈RNA病毒的核酸本身具有mRNA的功能，主要是依賴RNA的RNA多聚酶，轉(zhuǎn)譯出早期蛋白，再以病毒RNA為模板，依賴早期蛋白復(fù)制出子代病毒核酸;單股負(fù)鏈RNA病毒沒(méi)有mRNA功能，但含有RNA聚合酶，利用這些酶先復(fù)制出互補(bǔ)的正鏈RNA作為mRNA，再轉(zhuǎn)譯出早期蛋白，然后復(fù)制子代病毒核酸。

3)反轉(zhuǎn)錄病毒的合成　反轉(zhuǎn)錄病毒基因組很獨(dú)特，其RNA以單鏈RNA形式存在，但含有兩個(gè)相同的正鏈RNA分子，稱單正鏈RNA二聚體。病毒體以具有反轉(zhuǎn)錄酶為特征(依賴RNA的DNA多聚酶)。復(fù)制時(shí)先以病毒親代RNA為模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄合成互補(bǔ)的負(fù)鏈DNA后，形成RNA:DNA雜交中間體，再RNA酶水解去除中間體的RNA，負(fù)單鏈DNA進(jìn)入細(xì)胞核，經(jīng)細(xì)胞DNA聚合酶的作用，以DNA鏈為模板合成互補(bǔ)的另一條DNA鏈，成為雙鏈DNA。這一雙鏈DNA分子可整合到細(xì)胞的染色體DNA上，成為前病毒(provirus)，并可隨宿主細(xì)胞的分裂而存在于子代細(xì)胞內(nèi)。前病毒還可在核內(nèi)經(jīng)細(xì)胞內(nèi)DNA依賴的RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄出病毒的mRNA與子代病毒的RNA，病毒的mRNA可在胞質(zhì)核糖體上翻譯出子代病毒蛋白質(zhì)，參與子代病毒的組裝。人類T淋巴細(xì)胞白血病病毒及人類免疫缺陷病毒均屬于此病毒。

(4)組裝與釋放　在宿主細(xì)胞核內(nèi)或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)將子代病毒核酸和晚期蛋白質(zhì)組合成新的病毒顆粒的過(guò)程稱為組裝。病毒種類不同，在宿主易感細(xì)胞內(nèi)組裝的部位也不同。大多數(shù)DNA病毒(痘病毒除外)在細(xì)胞核內(nèi)組裝，絕大多數(shù)RNA病毒和痘病毒則在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)組裝。無(wú)包膜病毒裝配成的核衣殼即為成熟的病毒體;有包膜病毒裝配成核衣殼后以出芽方式釋放時(shí)再包上核膜或胞質(zhì)膜后成為成熟病毒，即具有感染性的病毒。

釋放是指裝配的成熟病毒向細(xì)胞外釋出的過(guò)程。釋放的方式有兩種:①破胞釋放，無(wú)包膜病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖可產(chǎn)生大量的子代病毒，導(dǎo)致細(xì)胞破裂而將病毒體全部釋放至胞外，如腺病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒;②出芽釋放，有包膜病毒多通過(guò)芽生方式，從細(xì)胞膜系統(tǒng)獲得包膜而釋放，宿主細(xì)胞一般不會(huì)立即死亡，如流行性感冒病毒。

有些病毒的子代病毒很少釋放到細(xì)胞外，而是通過(guò)細(xì)胞融合在細(xì)胞之間傳播，如巨細(xì)胞病毒;還有些與腫瘤相關(guān)的病毒，其基因組通過(guò)整合方式隨細(xì)胞分裂而出現(xiàn)在子代細(xì)胞中。

2．病毒的異常增殖　病毒在宿主易感細(xì)胞內(nèi)復(fù)制時(shí)，并非所有的病毒成分都能組裝為成熟的病毒，常會(huì)出現(xiàn)某種增殖異常現(xiàn)象。

(1)缺陷病毒　因病毒本身基因組不完整或基因位點(diǎn)發(fā)生改變，導(dǎo)致病毒蛋白合成失調(diào)，不能復(fù)制出完整的成熟病毒，這種病毒稱為缺陷病毒。但當(dāng)缺陷病毒與另一種病毒共同培養(yǎng)時(shí)，若后者能彌補(bǔ)缺陷病毒的不足，使之完成正常增殖，則該病毒被稱為缺陷病毒的輔助病毒。如腺病毒伴隨病毒是一種缺陷病毒，只有和腺病毒共同感染細(xì)胞時(shí)才能完成復(fù)制周期，腺病毒即為它的輔助病毒;丁型肝炎病毒(HDV)只有與乙型肝炎病毒(HBV)共存時(shí)才能完成復(fù)制，此時(shí)的HBV是HDV的輔助病毒。缺陷病毒雖不能復(fù)制，但卻具有干擾同種成熟病毒體進(jìn)入細(xì)胞的作用，所以又稱之為缺陷干擾顆粒(defective interfering particles，DIP)。如麻疹病毒、濾皰性口炎病毒等都有DIP。

(2)頓挫感染(abortive infection)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞后，由于細(xì)胞的條件不合適，病毒在其中不能合成本身的成分，或者雖合成部分或全部病毒成分，但不能組裝和釋放，此種感染過(guò)程稱為頓挫感染，或稱流產(chǎn)感染。構(gòu)成頓挫感染的細(xì)胞稱為非容許性細(xì)胞，能支持病毒完成正常增殖的細(xì)胞則稱為容許性細(xì)胞。但某種病毒在一種細(xì)胞內(nèi)是頓挫感染，而在另一種細(xì)胞內(nèi)則可能是增殖性感染，如人腺病毒感染人胚腎細(xì)胞能正常增殖，但是感染猴腎細(xì)胞則發(fā)生頓挫感染。

3．干擾現(xiàn)象　兩種病毒同時(shí)或先后感染同一種細(xì)胞或機(jī)體時(shí)，發(fā)生一種病毒抑制另一種病毒復(fù)制的現(xiàn)象稱干擾現(xiàn)象。該現(xiàn)象在異種病毒、同種異株病毒、同種異型病毒之間均可發(fā)生。干擾現(xiàn)象不僅在活病毒之間發(fā)生，而且滅活病毒也能干擾活病毒。干擾機(jī)理還不完全清楚，原因可能是:①誘導(dǎo)干擾素生成，某一種病毒誘導(dǎo)宿主細(xì)胞產(chǎn)生了抑制病毒復(fù)制的干擾素，可抑制病毒的生物合成;②競(jìng)爭(zhēng)干擾，易感細(xì)胞的表面受體與第一種病毒結(jié)合后，阻斷或干擾了其他病毒的吸附，或兩種病毒競(jìng)爭(zhēng)同一底物或同一復(fù)制部位等;③缺陷病毒引起干擾，缺陷病毒與完整病毒共同感染細(xì)胞時(shí)，可干擾完整病毒的復(fù)制。

病毒的干擾現(xiàn)象可以阻止病毒感染，也可終止或中斷發(fā)病，使機(jī)體康復(fù)。使用減毒疫苗能阻止毒力較強(qiáng)的病毒感染，因此，干擾現(xiàn)象是機(jī)體非特異性免疫的重要組成部分。但在預(yù)防接種時(shí)應(yīng)避免同時(shí)使用有干擾的兩種或幾種病毒疫苗，以防由于干擾導(dǎo)致免疫效果降低。

(四)理化因素對(duì)病毒的影響

病毒受理化因素作用后失去感染性，稱為滅活(inactivation)。滅活病毒喪失感染性，但仍能保留其他生物學(xué)特性，如抗原性、吸附紅細(xì)胞等。研究并掌握病毒對(duì)理化因素的抵抗力，對(duì)指導(dǎo)實(shí)施消毒以及病毒疫苗的制備和臨床實(shí)踐均有重要意義。

1．物理因素

(1)溫度　大多數(shù)病毒耐冷不耐熱。在干冰溫度(－70℃)和液氮溫度(－196℃)條件下，病毒感染性可保持?jǐn)?shù)月或數(shù)年。室溫下存活時(shí)間不長(zhǎng)，加熱56℃、30 min或100℃幾秒鐘即被滅活。但有些病毒(如乙型肝炎病毒)較耐熱，加熱60℃、4 h尚能耐受，100℃、10 min以上才被滅活。有包膜的病毒比無(wú)包膜的病毒更不耐熱。保存病毒需用低溫，長(zhǎng)期保存病毒種常用真空冰凍干燥法，但反復(fù)凍融也可使病毒失活。

(2)pH大多數(shù)病毒在pH6．0～8．0的范圍內(nèi)比較穩(wěn)定，在pH5．0以下或pH9．0以上迅速被滅活，但不同病毒對(duì)pH的耐受能力有所不同，如在pH3．0～5．0時(shí)腸道病毒穩(wěn)定，但鼻病毒很快被滅活。病毒實(shí)驗(yàn)室常用酸性或堿性消毒劑消毒病毒污染的器材和用具，如用1%～3%鹽酸溶液浸泡消毒等。保存病毒以中性溶液為宜，如常用50%中性甘油鹽水保存含病毒的組織塊。

(3)射線　病毒對(duì)射線敏感。電離輻射中的X射線和γ射線使核苷酸鏈發(fā)生斷裂，而紫外線照射可使核苷酸鏈形成胸腺嘧啶二聚體，抑制病毒核酸的復(fù)制。需要注意的是，有些病毒(如脊髓灰質(zhì)炎病毒)經(jīng)紫外線滅活后若再用可見光照射，激活酶可去除二聚體，使已滅活的病毒復(fù)活，故不宜用紫外線來(lái)制備滅活疫苗。

2．化學(xué)因素　由于包膜病毒富含脂質(zhì)，故對(duì)甲醇、乙醚、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑敏感，而無(wú)包膜病毒對(duì)脂溶劑有抗性，故借此可鑒別包膜病毒和無(wú)包膜病毒。病毒對(duì)各種氧化劑、醇類、酚類物質(zhì)敏感，過(guò)氧乙酸、漂白粉、高錳酸鉀、苯酚、碘酒、乙醇等消毒劑均能滅活病毒。當(dāng)然病毒對(duì)消毒劑的敏感性也因病毒種類而異，醛類消毒劑雖能使病毒滅活但仍能保持抗原性，故常用甲醛作滅活劑制備滅活疫苗。大多數(shù)病毒缺乏游離水，對(duì)500 ml/ L的甘油鹽水耐受性強(qiáng)，故常將其作為病毒性標(biāo)本的保存液?？股貙?duì)病毒無(wú)效，但可抑制送檢標(biāo)本中的細(xì)菌，有利于病毒的分離。研究證明，某些中草藥如板藍(lán)根、大青葉、大黃、貫仲等對(duì)病毒有抑制作用。

(五)病毒的分類

病毒的分類方法有多種。根據(jù)其寄生的宿主不同，可分為動(dòng)物病毒、植物病毒和細(xì)菌病毒。根據(jù)病毒的傳播途徑、侵害部位及所致疾病分為呼吸道病毒、腸道病毒、蟲媒病毒、肝炎病毒、腫瘤病毒等。1995年國(guó)際病毒分類委員會(huì)對(duì)病毒的分類作了重新修訂，按照病毒核酸類型的不同，第一次把病毒分為三大組:DNA病毒、RNA病毒和DNA或RNA反轉(zhuǎn)錄病毒(包括DNA病毒中的嗜肝病毒科)。

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)一些比一般病毒更小的傳染因子，其構(gòu)成、化學(xué)組成和復(fù)制過(guò)程也不同于常規(guī)病毒，被歸為亞病毒(subvirus)。亞病毒包括衛(wèi)星病毒、類病毒和生物學(xué)地位尚未確定的朊粒。

1．衛(wèi)星病毒(satellite virus)衛(wèi)星病毒多數(shù)屬于植物病毒，其特點(diǎn)包括:基因組是由500～2 000個(gè)核苷酸構(gòu)成的單鏈RNA分子;復(fù)制必須靠輔助病毒，常干擾輔助病毒的增殖;衣殼有的由自身編碼，有的則需要靠輔助病毒的蛋白衣殼(曾被稱為擬病毒);與輔助病毒基因組之間沒(méi)有或很少有同源序列。

2．類病毒(viroid)均為植物病毒，僅由200～400個(gè)核苷酸組成的RNA分子，具有單鏈桿狀的二級(jí)結(jié)構(gòu)，無(wú)包膜或衣殼，病毒RNA在細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制，不需要輔助病毒參與復(fù)制。類病毒與人類疾病的關(guān)系尚不清楚。

3．朊粒(prion)結(jié)構(gòu)僅由一種耐蛋白酶K的蛋白分子組成，具有傳染性，簡(jiǎn)稱為朊粒，曾稱為朊病毒。但是它僅含一種朊粒蛋白，不少學(xué)者提出將其列入病毒范疇不適宜。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)羊瘙癢病、瘋牛病、人類的克雅病等與其有關(guān)。

三、真菌的生物學(xué)性狀

真菌(fungus)是一種真核細(xì)胞型微生物。細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較完整，有細(xì)胞壁與典型細(xì)胞核，不分根、莖、葉，不含葉綠素。大多數(shù)為多細(xì)胞，少數(shù)為單細(xì)胞。真菌在自然界分布廣泛，種類繁多，有10余萬(wàn)種。大多數(shù)是有利于人類生存與發(fā)展的，它們與食品業(yè)、制藥業(yè)、生物遺傳工程技術(shù)等領(lǐng)域關(guān)系極為密切，如臨床常用的青霉素、頭孢菌素等抗生素是青霉菌的代謝產(chǎn)物;酵母菌等可制成酵母片等微生態(tài)治療劑;某些中藥如靈芝、銀耳、蟲草是真菌的干品。只有少數(shù)真菌(約300余種)能引起人類疾病，包括致病性真菌、條件致病性真菌、產(chǎn)毒性真菌以及致癌的真菌。近年來(lái)真菌感染率明顯上升，特別是條件致病性真菌感染更為常見，這與濫用抗生素引起菌群失調(diào)和經(jīng)常應(yīng)用激素及免疫抑制劑、抗癌藥物等導(dǎo)致免疫功能低下有關(guān)，應(yīng)高度重視。

(一)真菌的形態(tài)與結(jié)構(gòu)

1．真菌的形態(tài)　真菌比細(xì)菌大幾倍至幾十倍，用普通光學(xué)顯微鏡放大幾百倍就能清晰地觀察到。按形態(tài)真菌可分為單細(xì)胞真菌和多細(xì)胞真菌兩類。

(1)單細(xì)胞真菌　多呈圓形或卵圓形，直徑為3～15μm，以出芽的方式繁殖，芽生孢子成熟后脫落成獨(dú)立個(gè)體，如新生隱球菌、白假絲酵母菌。

(2)多細(xì)胞真菌　又稱霉菌或絲狀菌。由菌絲和孢子兩部分組成。菌絲和孢子隨真菌種類不同而異，是鑒別真菌的重要標(biāo)志。

1)菌絲(hypha)呈管狀，直徑一般為2～10μm，其長(zhǎng)度隨生長(zhǎng)條件而異。菌絲是孢子以出芽方式繁殖時(shí)形成的。在適宜的環(huán)境條件下由孢子長(zhǎng)出芽管，逐漸延長(zhǎng)成菌絲，菌絲又可長(zhǎng)出許多分枝，并交織成團(tuán)，稱為菌絲體。菌絲在形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能方面有所不同。按功能不同可分為營(yíng)養(yǎng)菌絲、氣中菌絲和生殖菌絲。能深入培養(yǎng)基中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的菌絲稱為營(yíng)養(yǎng)菌絲;能向空氣中生長(zhǎng)的菌絲稱為氣中菌絲;氣中菌絲中可產(chǎn)生孢子的菌絲稱為生殖菌絲。按結(jié)構(gòu)不同可分為有隔菌絲和無(wú)隔菌絲。前者在菌絲內(nèi)能形成橫的隔膜，將菌絲分成數(shù)個(gè)細(xì)胞;后者的菌絲內(nèi)無(wú)隔膜，整條菌絲僅為一個(gè)細(xì)胞，其內(nèi)含有多個(gè)細(xì)胞核。大多數(shù)致病性真菌的菌絲為有隔菌絲。按形態(tài)不同可分為螺旋狀、球拍狀、結(jié)節(jié)狀、鹿角狀、破梳狀和關(guān)節(jié)狀菌絲等。不同真菌的菌絲形態(tài)有所不同，故借助菌絲形態(tài)有助于對(duì)真菌的鑒別(圖2－17)。

圖2－17　真菌的各種菌絲形態(tài)

2)孢子(spore)是真菌的繁殖器官，與細(xì)菌芽胞不同(表2－2)。孢子根據(jù)繁殖方式分為有性孢子和無(wú)性孢子兩種。有性孢子是由兩個(gè)細(xì)胞融合形成，無(wú)性孢子是菌絲上的細(xì)胞分化形成。病原性真菌多為無(wú)性孢子。

表2－2　真菌孢子與細(xì)菌芽胞的區(qū)別

無(wú)性孢子根據(jù)形態(tài)分為三種(圖2－18):①葉狀孢子(thallospore)，由菌絲體細(xì)胞直接形成。包括芽生孢子(如酵母菌、隱球菌)、厚膜孢子、關(guān)節(jié)孢子三種類型;②分生孢子(conidium)，是真菌中最常見的無(wú)性孢子，由生殖菌絲末端的細(xì)胞分裂或收縮形成，也可由菌絲側(cè)面出芽形成。按形態(tài)分為大分生孢子和小分生孢子兩種，常用于真菌的鑒定;③孢子囊孢子(sporangiospore)，在生殖菌絲末端生成膨大的孢子囊，內(nèi)含許多孢子，孢子成熟則破囊而出，如曲霉菌。

圖2－18　真菌的無(wú)性孢子

2．真菌的結(jié)構(gòu)　真菌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)比細(xì)菌復(fù)雜，具有典型的真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)。但真菌也有一些有別于其他真核細(xì)胞的特征性結(jié)構(gòu)，如含有特殊成分與結(jié)構(gòu)的細(xì)胞壁，以及結(jié)構(gòu)特殊的隔膜等。

(1)細(xì)胞壁外成分　部分真菌在細(xì)胞壁外有一層低電子密度的黏液，其化學(xué)成分和功能與細(xì)胞壁完全不同，如新生隱球菌的莢膜層，在電鏡下可見到直徑3～4 nm的微細(xì)纖維，呈放射狀伸出細(xì)胞壁，由甘露醇、木糖、尿苷酸等酸性多糖組成，該成分與新生隱球菌的毒力、致病性均有密切關(guān)系。

(2)細(xì)胞壁　具有保持真菌營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的進(jìn)入、維持真菌形態(tài)及保護(hù)真菌細(xì)胞免受外界滲透壓的影響等作用。真菌細(xì)胞壁不同于細(xì)菌細(xì)胞壁，它的主要成分是多糖而不是肽聚糖，多糖可占細(xì)胞壁干重的80%～90%，另外還含有少量的蛋白質(zhì)、脂類及無(wú)機(jī)鹽等。

真菌細(xì)胞壁一般可分為四層結(jié)構(gòu)，最外層是不定形的葡聚糖層，厚度達(dá)87 nm。第二層是糖蛋白形成的粗糙網(wǎng)，厚度約49 nm。第三層是蛋白質(zhì)層，厚度約9 nm。最內(nèi)層是幾丁質(zhì)微纖維層，厚度約18 nm。不同真菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不完全相同，但均可用蝸牛酶消化脫壁制成真菌原生質(zhì)體。

(3)隔膜　隔膜位于菌絲或細(xì)胞間，是真菌進(jìn)化過(guò)程中適應(yīng)陸地環(huán)境生存的進(jìn)化表現(xiàn)。低等真菌的隔膜比較完整，但隨著真菌的進(jìn)化，其隔膜可出現(xiàn)不同大小的小孔。不同真菌其隔膜結(jié)構(gòu)各異，因此隔膜可用于真菌的分類。

(4)其他　與其他真核細(xì)胞相比，真菌的細(xì)胞核呈圓形，比較小，僅1～5 nm，一個(gè)細(xì)胞或菌絲節(jié)段可含有1～2個(gè)細(xì)胞核，甚至可多達(dá)20～30個(gè);真菌的核蛋白體沉降系數(shù)為80 S，由兩個(gè)亞基組成;真菌細(xì)胞內(nèi)有線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等多個(gè)細(xì)胞器。

(二)真菌的繁殖與培養(yǎng)

1．真菌的繁殖　真菌依靠其孢子及菌絲進(jìn)行繁殖，繁殖方式比其他微生物復(fù)雜，可歸納為無(wú)性繁殖和有性繁殖兩種:

(1)無(wú)性繁殖　無(wú)性繁殖是真菌的主要繁殖方式。主要有以下幾種:①芽生繁殖，是酵母菌及酵母樣真菌的主要繁殖方式，單細(xì)胞真菌出芽、芽生的孢子脫離母體即完成繁殖;②分裂繁殖，真菌以二分裂法直接形成兩個(gè)子細(xì)胞，此種類型不多見，有些雙相性菌在機(jī)體內(nèi)以此種方式繁殖;③菌絲斷裂，即真菌菌絲斷裂成許多小片段，每一片段在適宜的環(huán)境條件下又發(fā)育形成新的菌絲體;④生隔繁殖，有些分生孢子，繁殖時(shí)在分生孢子梗某一段落形成一隔膜，然后原生質(zhì)濃縮而形成一個(gè)新的孢子，該孢子又可獨(dú)立進(jìn)行繁殖。

(2)有性繁殖　是指經(jīng)過(guò)兩個(gè)性別不同的細(xì)胞融合而產(chǎn)生新個(gè)體的繁殖過(guò)程。與醫(yī)學(xué)有關(guān)的真菌大多數(shù)為有性繁殖方式。

2．真菌的培養(yǎng)　真菌繁殖能力強(qiáng)，但多數(shù)病原性真菌生長(zhǎng)緩慢，培養(yǎng)1～4周才形成典型菌落。真菌的營(yíng)養(yǎng)要求不高，常用沙保弱培養(yǎng)基(含4%葡萄糖、1%蛋白胨、2%瓊脂、0．5% NaCl)培養(yǎng)，最適pH4～6，最適宜溫度淺部感染性真菌為22～28℃，深部感染性真菌為37℃，另外真菌生長(zhǎng)時(shí)需要較高的濕度和氧氣。真菌在各種不同培養(yǎng)基中雖皆能生長(zhǎng)，但菌落及菌體形態(tài)卻有很大差別。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，鑒定時(shí)以沙保弱培養(yǎng)基上的形態(tài)為準(zhǔn)。在沙保弱培養(yǎng)基上，真菌菌落的形態(tài)大致分三種類型:

(1)酵母型菌落　菌落類似細(xì)菌菌落，但較細(xì)菌菌落大而厚，不透明，一般為圓形，表面光滑、濕潤(rùn)、柔軟、致密，多為乳白色，少數(shù)呈紅色。較長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)后，菌落表面呈皺紋狀，顏色變暗。多數(shù)單細(xì)胞真菌(如新生隱球菌)培養(yǎng)后都形成酵母樣菌落。

(2)類酵母型菌落　外觀性狀同酵母型菌落，但顯微鏡下可看到假菌絲，假菌絲是有的單細(xì)胞真菌出芽繁殖后，芽管延長(zhǎng)不與母細(xì)胞脫離而形成的，由菌落向下生長(zhǎng)，深入培養(yǎng)基中，如白假絲酵母菌的菌落。

(3)絲狀菌落　菌落比細(xì)菌、放線菌菌落都大，質(zhì)地疏松，呈絨毛狀、棉絮狀、粉末狀及羊毛狀等，并可呈現(xiàn)不同的顏色，常作為鑒別真菌的依據(jù)。多細(xì)胞真菌培養(yǎng)后均形成絲狀菌落。

(三)真菌的抵抗力

真菌對(duì)干燥、紫外線和一般消毒劑抵抗力較強(qiáng)，但不耐熱。加熱到60℃、1 h即被殺死。對(duì)1%～3%石炭酸、2．5%碘酒、0．1%升汞及10%甲醛比較敏感。用甲醛液熏蒸被真菌污染的物品，可達(dá)到消毒的目的。對(duì)常用于細(xì)菌的抗生素如青霉素、鏈霉素等均不敏感。抗真菌藥物如灰黃霉素、制霉菌素、二性霉素B、克霉唑、酮康唑、伊曲康唑等對(duì)多種真菌有較強(qiáng)的抑制作用。

真菌很容易發(fā)生變異，在培養(yǎng)基上經(jīng)多次傳代或培養(yǎng)過(guò)久，其形態(tài)、菌落性狀及各種生理性狀均可發(fā)生改變，甚至毒力都可能發(fā)生改變。

(四)真菌的分類

真菌的種類繁多，有10余萬(wàn)種，與植物界、動(dòng)物界并列成為真菌界。真菌的分類主要根據(jù)有性生殖的各種器官和無(wú)性菌絲、孢子及菌落的形態(tài)等特征，按Ainsworth分類系統(tǒng)，將真菌界分為黏菌門和真菌門。真菌門又根據(jù)其生物學(xué)性狀分為五個(gè)亞門，其中與醫(yī)學(xué)有關(guān)的有四個(gè)亞門:接合菌亞門、擔(dān)子菌亞門、半知菌亞門、子囊菌亞門。

最新的真菌分類是將真菌界分為四個(gè)門，即接合菌門、擔(dān)子菌門、子囊菌門和壺菌門，把原半知菌亞門中的真菌劃分到前三個(gè)門中。

第二節(jié)　消毒與滅菌

消毒與滅菌是一門研究與環(huán)境微生物作斗爭(zhēng)的科學(xué)。微生物廣泛存在于自然界并不斷受其環(huán)境中各種因素的影響，若條件適宜，微生物的生長(zhǎng)繁殖極為迅速;若環(huán)境條件不適宜或變化過(guò)于劇烈，可導(dǎo)致微生物代謝障礙，生長(zhǎng)受到抑制，甚至死亡。因此，了解微生物對(duì)周圍環(huán)境的依賴關(guān)系，采用多種物理或化學(xué)等方法來(lái)抑制或殺滅環(huán)境中的微生物，是防止微生物感染和控制傳染源的重要措施之一，也是切斷傳播途徑的有效手段。

以下術(shù)語(yǔ)常用于表示物理或化學(xué)方法對(duì)微生物的殺滅程度。

消毒(disinfection):指清除和殺滅外環(huán)境中的病原微生物及其他有害因子，使其數(shù)量減少到無(wú)害化的程度。消毒并非都能殺死細(xì)菌的芽胞和非病原微生物。用以消毒的化學(xué)藥物稱為消毒劑。一般消毒劑在常用濃度下，只對(duì)細(xì)菌的繁殖體有效，殺滅芽胞則需要提高消毒劑的濃度及延長(zhǎng)作用的時(shí)間。

滅菌(sterilization):用物理或化學(xué)的方法殺滅物體上一切活的微生物的方法。滅菌比消毒要求高，要求達(dá)到殺滅細(xì)菌芽胞在內(nèi)的全部病原微生物和非病原微生物。但在日常生活中，消毒和滅菌這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)往往通用。本法適用于制劑、原料、輔料及醫(yī)療器械等物品的滅菌，如外科器械、注射器、培養(yǎng)基等的滅菌。

抑菌(bacteriostasis):采用化學(xué)方法抑制體內(nèi)或體外細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖稱為抑菌。常用的抑菌劑(bacteriostatic)為各種抗生素，其可在活體內(nèi)抑制細(xì)菌的繁殖，或在體外用于抑菌試驗(yàn)，以檢測(cè)細(xì)菌對(duì)抗生素的敏感性。

防腐(antisepsis):防止或抑制體外微生物生長(zhǎng)繁殖的方法，細(xì)菌一般不死亡。用于防腐的化學(xué)藥物稱為防腐劑。同一化學(xué)藥品在低濃度時(shí)常為防腐劑，在高濃度時(shí)為消毒劑。

無(wú)菌(asepsis):即為不存在活的微生物。無(wú)菌操作是防止微生物進(jìn)入機(jī)體或局部環(huán)境的操作技術(shù)。例如，進(jìn)行外科手術(shù)需防止細(xì)菌進(jìn)入創(chuàng)口，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意防止污染和感染。

一、物理消毒滅菌法

用于消毒滅菌的物理因素有熱力、紫外線、電離輻射、超聲波、過(guò)濾、干燥和低溫等。

(一)熱力滅菌法

高溫對(duì)細(xì)菌有明顯的致死作用，可以殺滅各種微生物，因此常用于消毒與滅菌。熱力滅菌主要是利用高溫使菌體蛋白變性或凝固，酶失去活性，而使細(xì)菌死亡。多數(shù)無(wú)芽胞細(xì)菌經(jīng)55～60℃作用30～60 min后死亡。經(jīng)80℃濕熱5～10 min可殺死所有細(xì)菌的繁殖體和真菌。細(xì)菌芽胞對(duì)高溫有很強(qiáng)的抵抗力，例如炭疽芽胞桿菌的芽胞，耐受濕熱，120℃、10 min才能殺死，而肉毒梭菌的芽胞則需煮沸3～5 h才死亡。

熱力滅菌是最可靠且普遍應(yīng)用的滅菌法，包括濕熱滅菌和干熱滅菌法。

1．濕熱滅菌法　在同樣的溫度下，濕熱的殺菌效果比干熱好，其原因有:①濕熱中細(xì)菌菌體蛋白較易凝固;②濕熱的穿透力比干熱大;③濕熱的蒸汽有潛熱存在，水由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)釋放的潛熱，可迅速提高被滅菌物體的溫度。濕熱滅菌法在消毒與滅菌中使用最多。常用的濕熱滅菌法如下。

(1)煮沸法　煮沸100℃、5 min，能殺死一般細(xì)菌的繁殖體。許多芽胞需經(jīng)煮沸1～2 h才死亡。水中加入2%碳酸氫鈉，可提高其沸點(diǎn)達(dá)105℃，既可促進(jìn)芽胞的殺滅，又能防止金屬器皿生銹。煮沸法可用于飲水、食具消毒和一般器械如刀剪、注射器等的消毒。

(2)流通蒸汽消毒法　又稱常壓蒸汽消毒法，利用100℃左右的水蒸汽進(jìn)行消毒，一般采用流通蒸汽滅菌器(其原理相當(dāng)于我國(guó)的蒸籠)，加熱15～30 min，可殺死細(xì)菌繁殖體，但芽胞常不被全部殺滅。消毒時(shí)物品的包裝不宜過(guò)大、過(guò)緊，以利于蒸汽穿透。此法目前廣泛用于家庭或集體食堂、餐館的餐具消毒等。

(3)間歇滅菌法　反復(fù)利用流通蒸汽間歇加熱的方式，將復(fù)蘇的芽胞分批殺死，以達(dá)到滅菌的目的。具體方法是將需滅菌物置于流通蒸汽滅菌器內(nèi)，100℃加熱15～30 min，殺死細(xì)菌繁殖體，但芽胞尚殘存。取出后，置37℃孵箱過(guò)夜，使芽胞發(fā)育成繁殖體，次日再加熱一次，如此連續(xù)3次，可將污染的細(xì)菌全部殺死，該法適用于一些不耐高熱的含糖、牛奶等培養(yǎng)基。若有些物質(zhì)不耐100℃，則可將溫度降至75～80℃，每次加熱時(shí)間延長(zhǎng)至30～60 min，次數(shù)增加至3次以上，可達(dá)到滅菌目的。此法操作繁瑣，已少用。

(4)巴氏消毒法　用較低溫度殺滅液體中的病原菌和特定微生物．但不破壞物品中的不耐熱的營(yíng)養(yǎng)成分的消毒方法。此法由微生物學(xué)家巴斯德創(chuàng)用以消毒酒類而得名。方法是加溫61．1～62．8℃、30 min，或72℃、15 s，今廣泛采用后者，用于消毒牛奶和酒類等。

(5)高壓蒸汽滅菌法　是目前使用最為普遍、效果最為可靠的一種滅菌方法。滅菌的溫度取決于蒸汽的壓力。在一個(gè)大氣壓下，蒸汽的溫度是100℃。如果蒸汽被限制在密閉容器中，隨著壓力的升高，蒸汽的溫度也相應(yīng)升高，在103．4 kPa，(1．05 kg/cm2)蒸汽壓力下，溫度可達(dá)到121．3℃，維持15～20 min，可殺滅包括細(xì)菌芽胞在內(nèi)的所有微生物，達(dá)到滅菌的目的。高壓蒸汽滅菌器(autoclave)就是根據(jù)這一原理制成的，常用于普通培養(yǎng)基、生理鹽水、手術(shù)敷料等耐高溫、耐濕物品的滅菌，也用于污物和排泄物等的滅菌。

2．干熱滅菌法　干熱的殺菌作用是通過(guò)脫水干燥和大分子變性而實(shí)現(xiàn)的，比濕熱滅菌需要更高的溫度與較長(zhǎng)的時(shí)間。一般細(xì)菌繁殖體在干燥狀態(tài)下，80～100℃，經(jīng)1 h即被殺死;芽胞則需經(jīng)160～170℃、2 h才死亡。干熱滅菌法包括有以下幾種。

(1)干烤　利用干烤箱，加熱160～170℃、2 h，可殺死一切微生物，包括細(xì)菌的芽胞。主要用于高溫下不變質(zhì)、不損壞、不蒸發(fā)的物品，如玻璃器皿、瓷器、玻璃注射器等的滅菌。

(2)燒灼　直接以火焰滅菌，其溫度很高，效果可靠。適用于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的接種環(huán)、試管口等的滅菌，以及外科手術(shù)器械急用時(shí)的滅菌。

(3)焚燒　直接用火焰燒毀或在焚燒爐內(nèi)焚燒，是一種徹底的滅菌方法。僅適用于廢棄物品(如廢棄的衣物、紙張、垃圾)或動(dòng)物尸體等。

(4)紅外線　紅外線輻射是一種0．77～1 000μm波長(zhǎng)的電磁波，有較好的熱效應(yīng)，尤以1～10μm波長(zhǎng)的熱效應(yīng)最強(qiáng)。紅外線由紅外線燈泡產(chǎn)生，不需要經(jīng)空氣傳導(dǎo)，所以加熱速度快，但熱效應(yīng)只能在照射表面產(chǎn)生，不能使物體均勻受熱。紅外線的殺菌作用與干熱相似，利用紅外線烤箱滅菌時(shí)所需溫度和時(shí)間亦同于干烤，多用于醫(yī)療器械的滅菌。人受紅外線照射時(shí)間較長(zhǎng)會(huì)感覺眼睛疲勞及頭痛，長(zhǎng)期照射會(huì)造成眼內(nèi)損傷。因此，工作人員操作時(shí)應(yīng)戴防紅外線傷害的防護(hù)鏡。

(5)微波　波長(zhǎng)為1～300 mm的超高頻電磁波統(tǒng)稱為微波，頻率較高，可穿透玻璃、塑料薄膜與陶瓷等物質(zhì)，但不能穿透金屬表面。微波能使介質(zhì)內(nèi)雜亂無(wú)章的極性分子在微波場(chǎng)的作用下，按波的頻率往返運(yùn)動(dòng)，互相沖撞和摩擦而產(chǎn)生熱，介質(zhì)的溫度可隨之升高，因而在較低的溫度下能起到消毒作用。消毒中常用的微波有2 450 mHz與915 mHz兩種。微波照射多用于食品加工。在醫(yī)院中可用于檢驗(yàn)科日常用品、非金屬器械、無(wú)菌病房的食品食具等的消毒。微波長(zhǎng)期照射可引起眼睛的晶狀體混濁、睪丸損傷和神經(jīng)功能紊亂等全身性反應(yīng)，因此必須關(guān)好門后才能開始操作。

(二)輻射殺菌法

1．日光與紫外線　日光是有效的天然殺菌法，對(duì)大多數(shù)微生物均有殺滅作用，直射殺菌效果尤佳，其主要的作用因素為紫外線，此外，熱與氧氣起輔助作用。但光線效應(yīng)受很多因素的影響，如煙塵籠罩的空氣、玻璃及有機(jī)物等都能減弱日光的殺菌力。

紫外線是一種低能量的電磁輻射，波長(zhǎng)范圍為200～300 nm，殺菌作用最強(qiáng)的波長(zhǎng)為265～266 nm，這與DNA吸收光譜范圍相一致。其殺菌原理是紫外線易被核蛋白吸收，使DNA的同一條螺旋體上相鄰的堿基形成胸腺嘧啶二聚體，從而干擾DNA的復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)菌變異或死亡。紫外線的穿透能力弱，不能透過(guò)普通玻璃、紙張、塵埃等，故僅用于消毒物體表面及手術(shù)室、無(wú)菌操作實(shí)驗(yàn)室、傳染病房和燒傷病房等的空氣消毒，亦可用于不耐熱物品表面消毒。由于殺菌波長(zhǎng)的紫外線對(duì)人體皮膚、眼睛均有損傷作用，因此使用時(shí)應(yīng)注意防護(hù)。

2．電離輻射　包括高速電子、X射線和γ射線等。足夠劑量時(shí)，能穿透物品，在低溫狀態(tài)下殺滅微生物，故又稱“冷滅菌”。其機(jī)制除與射線激發(fā)電子直接作用于微生物DNA外，尚與射線引起細(xì)胞內(nèi)水解產(chǎn)生游離基、間接破壞DNA有關(guān)。電離輻射常用于大量一次性醫(yī)用塑料制品的消毒;亦可用于食品的消毒，且不破壞其營(yíng)養(yǎng)成分，滅菌徹底，保留時(shí)間長(zhǎng)。電離輻射滅菌是上世紀(jì)90年代后發(fā)達(dá)國(guó)家最常用的滅菌方法。

(三)濾過(guò)除菌法

該法是用物理阻留的方法將液體或空氣中的微生物除去，以達(dá)到無(wú)菌的目的，所用的器具是濾菌器。濾菌器含有微細(xì)小孔，只允許小于孔徑的物體如液體和空氣通過(guò)，大于孔徑的細(xì)菌等顆粒物體不能通過(guò)。近年使用的微孔濾膜濾菌器孔徑可小至0．2μm以下，只允許液體或氣體通過(guò)。主要用于一些不耐熱的血清、毒素、抗生素、藥液、空氣等除菌，但一般不能除去病毒、支原體和細(xì)菌L型。濾菌器的除菌性能與其材料的特性、濾孔大小、靜電作用等因素有關(guān)。濾菌器的種類很多，目前常用的有薄膜濾菌器、玻璃濾菌器、石棉濾菌器(亦稱Seitz濾菌器)等。對(duì)空氣中細(xì)菌濾除的方法中，除傳統(tǒng)的濾材阻留法外，還有利用靜電阻留或離子體阻留等原理制作的空氣消毒、除塵設(shè)備。

(四)超聲波殺菌法

不被人耳所感受的高于20 kHz/s的聲波，稱為超聲波。微生物對(duì)強(qiáng)度高的超聲波很敏感，其中以革蘭陰性菌最敏感，而葡萄球菌抵抗力較強(qiáng)。超聲波裂解細(xì)菌的主要原理是它通過(guò)水時(shí)發(fā)生的空(腔)化作用，在液體中造成壓力改變，應(yīng)力薄弱區(qū)形成許多小空腔，逐漸增大，最后崩解。崩解時(shí)的壓力可達(dá)1 000個(gè)大氣壓。雖然超聲波強(qiáng)烈的振動(dòng)可使菌群死亡，但往往有殘存者。這種方法主要用以裂解細(xì)胞分離提取細(xì)胞組分或制備抗原。

(五)干燥和低溫抑菌法

干燥、冰凍等作用對(duì)殺滅微生物能力有限，多在自然凈化中發(fā)揮作用。

1．干燥　多數(shù)細(xì)菌的繁殖體在干燥的空氣中很快死亡，例如，腦膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌、霍亂弧菌、梅毒螺旋體等。有些細(xì)菌抗干燥力較強(qiáng)，在有蛋白質(zhì)等物質(zhì)保護(hù)時(shí)更為明顯，例如，溶血性鏈球菌在塵埃中存活25 d，結(jié)核分枝桿菌在干燥痰液中數(shù)月不死。芽胞抵抗力更強(qiáng)，例如，炭疽芽胞桿菌耐干燥20余年。干燥法常用于保存食物、濃鹽或糖漬食品，可使細(xì)菌體內(nèi)水分逸出，造成生理性干燥，使細(xì)菌的生命活動(dòng)停止，從而可防止食物變質(zhì)。

2．低溫　低溫狀態(tài)下微生物的新陳代謝減慢，而當(dāng)溫度回升至適宜范圍時(shí)，又能恢復(fù)生長(zhǎng)繁殖，故低溫常用作保存細(xì)菌菌種和病毒的毒種等。低溫保存微生物時(shí)，溫度必須迅速降低，否則可致微生物死亡。冷凍時(shí)加入甘油、血清等保護(hù)劑可使微生物存活數(shù)增多。冷凍保存的微生物在解凍時(shí)，對(duì)其亦有損傷作用。為避免解凍時(shí)對(duì)微生物的損傷，可在低溫狀態(tài)下真空抽去水分，此法稱為冷凍真空干燥法。該法是目前保存菌種、毒種的最好方法，一般可保存微生物數(shù)年至數(shù)十年。

二、化學(xué)消毒滅菌法

化學(xué)消毒劑能影響微生物的分子組成、理化結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)，從而發(fā)揮防腐、消毒甚至滅菌的作用。消毒防腐劑的作用對(duì)人體組織細(xì)胞與病原微生物無(wú)選擇性，吸收后對(duì)人體有害，只能外用或用于環(huán)境的消毒。因化學(xué)消毒劑種類多，適用性廣泛，使用方便，故在消毒與滅菌中占有重要地位。

(一)化學(xué)消毒劑的種類

1．根據(jù)消毒劑殺滅微生物的能力分類

(1)高效消毒劑　這類消毒劑可殺滅所有微生物(包括細(xì)菌芽胞)，如戊二醛、甲醛、環(huán)氧乙烷、過(guò)氧乙酸等。

(2)中效消毒劑　這類消毒劑能殺滅細(xì)菌繁殖體(包括結(jié)核分枝桿菌)、大多數(shù)病毒與真菌，如乙醇、含氯消毒劑、碘伏等。

(3)低效消毒劑　這類消毒劑能殺滅細(xì)菌繁殖體和親脂性病毒，對(duì)真菌也有一定作用，但不能殺滅細(xì)菌芽胞、結(jié)核分枝桿菌和親水性病毒，如新潔爾滅、洗必泰(氯已定)等。

2．根據(jù)消毒劑的殺菌機(jī)制分類

(1)致菌體蛋白質(zhì)變性或凝固的消毒劑　如酚類(高濃度)、醇類、重金屬鹽類(高濃度)、酸堿類、醛類。

(2)干擾酶系統(tǒng)和代謝的消毒劑　例如某些氧化劑、重金屬鹽類(低濃度)與細(xì)菌的－SH基結(jié)合使有關(guān)酶失去活性。

(3)損傷細(xì)菌細(xì)胞膜或病毒包膜的消毒劑　例如酚類(低濃度)、陽(yáng)離子表面活性劑、脂溶劑等，能降低細(xì)菌細(xì)胞膜和病毒包膜的表面張力，增加膜通透性，胞外液體內(nèi)滲，導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞破裂和病毒裂解。

3．根據(jù)消毒劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的不同分類

(1)酚類　石炭酸、來(lái)蘇兒、洗必泰等酚類化合物，低濃度時(shí)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，使胞質(zhì)內(nèi)容物漏出;高濃度時(shí)使菌體蛋白質(zhì)凝固。

(2)醇類　殺菌機(jī)制在于去除細(xì)菌細(xì)胞膜中的脂類，并使菌體蛋白質(zhì)變性。乙醇最常用，濃度為70%～75%時(shí)殺菌力最強(qiáng)，更高濃度因能使菌體表面蛋白質(zhì)迅速凝固影響其繼續(xù)滲入，殺菌效力反而減弱。異丙醇的殺菌作用比乙醇強(qiáng)，且揮發(fā)性低，但毒性較高。兩者主要用于皮膚消毒和浸泡體溫計(jì)等。

(3)重金屬鹽類　高濃度時(shí)易與帶負(fù)電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合，使之發(fā)生變性或沉淀，又可與細(xì)菌酶蛋白的－SH基結(jié)合，使其喪失酶活性。

(4)氧化劑　常用的有過(guò)氧化氫、過(guò)氧乙酸、高錳酸鉀與鹵素等。它們的殺菌作用是依靠其氧化能力，可與酶蛋白中的－SH基結(jié)合，轉(zhuǎn)變?yōu)椋璖S－鍵，導(dǎo)致酶活性的喪失。過(guò)氧化氫在水中形成氧化能力很強(qiáng)的自由羥基，破壞蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。過(guò)氧乙酸為強(qiáng)氧化劑，易溶于水，對(duì)細(xì)菌繁殖體和芽胞、真菌、病毒等都有殺滅作用，應(yīng)用廣泛，但穩(wěn)定性差，易分解并有刺激性與腐蝕性，不適用于金屬器具等的消毒。用于消毒的鹵素有碘和氯兩類，碘多用于皮膚消毒，氯多用于水的消毒。氯化合物有漂白粉、次氯酸鈣、次氯酸鈉等。

(5)表面活性劑　又稱去污劑，易溶于水，能降低液體的表面張力，使物品表面油脂乳化易于除去，故具清潔作用，并能吸附于細(xì)菌表面，改變細(xì)胞壁通透性，使菌體內(nèi)的酶、輔酶、代謝中間產(chǎn)物逸出，發(fā)揮殺菌作用。表面活性劑有陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型三類。因細(xì)菌帶負(fù)電，故陽(yáng)離子型殺菌作用較強(qiáng)。陰離子型如烷苯磺酸鹽與十二烷基硫酸鈉解離后帶負(fù)電，對(duì)革蘭陽(yáng)性菌也有殺菌作用。非離子型對(duì)細(xì)菌無(wú)毒性，有些反而有利于細(xì)菌的生長(zhǎng)，例如吐溫80(tween 80)對(duì)結(jié)核分枝桿菌具有刺激生長(zhǎng)及使細(xì)菌分散的作用。常用于消毒的表面活性劑有新潔爾滅、杜滅芬等。

(6)烷化劑　殺菌機(jī)制在于對(duì)細(xì)菌蛋白質(zhì)和核酸的烷化作用，殺菌譜廣，殺菌力強(qiáng)。常用的有甲醛、環(huán)氧乙烷和戊二醛等。甲醛與環(huán)氧乙烷的殺菌作用主要是取代細(xì)菌酶蛋白中氨基、羧基、巰基或羥基上的氫原子，使酶失去活性。戊二醛主要是取代氨基上的氫原子。環(huán)氧乙烷能穿透包裹物，對(duì)分枝桿菌、真菌、病毒和細(xì)菌芽胞均有較強(qiáng)的殺滅作用，缺點(diǎn)是對(duì)人體有一定毒性。

(二)消毒劑的應(yīng)用

消毒劑和防腐劑一般對(duì)人體組織有害，只能外用或用于環(huán)境的消毒滅菌。消毒劑的種類很多，各類消毒劑的用途不同，應(yīng)根據(jù)情況選擇使用。常用消毒劑的選用參見表2－3。

表2－3　常用消毒劑的種類、使用濃度與用途

續(xù)表2－3

(三)影響消毒滅菌效果的因素

1．影響因素　化學(xué)消毒滅菌的效果主要受環(huán)境、微生物種類及消毒劑本身等多種因素的影響。絕大多數(shù)消毒劑濃度越高，越易殺死微生物;作用時(shí)間越長(zhǎng)，殺滅微生物的機(jī)率也越大。濃度與作用時(shí)間是有關(guān)聯(lián)的，濃度降低可用延長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)償，但當(dāng)濃度降低到一定限度后，即使再延長(zhǎng)作用時(shí)間，也無(wú)殺菌作用。

(1)消毒劑的性質(zhì)、濃度與作用時(shí)間　各種消毒劑的理化性質(zhì)不同，對(duì)微生物的作用大小也有差異。例如，表面活性劑對(duì)革蘭陽(yáng)性菌的滅菌效果比對(duì)革蘭陰性菌好，龍膽紫對(duì)葡萄球菌的效果特別強(qiáng)。同一種消毒劑的濃度不同，其消毒效果也不一樣。絕大多數(shù)消毒劑在高濃度時(shí)起殺菌作用，低濃度時(shí)則只有抑菌作用，但醇類除外，70%～75%乙醇或50%～80%異丙醇的消毒效果最好。在一定濃度下，消毒劑對(duì)某種細(xì)菌的作用時(shí)間越長(zhǎng)，其效果也越強(qiáng)。

(2)微生物的種類和數(shù)量　消毒劑的應(yīng)用只有在規(guī)定劑量下才能達(dá)到預(yù)期效果，同一消毒劑對(duì)不同微生物的殺菌效果不同，例如一般消毒劑對(duì)結(jié)核分枝桿菌的作用要比對(duì)其他細(xì)菌繁殖體的作用差;70%～75%乙醇可殺死一般細(xì)菌繁殖體，但不能殺滅細(xì)菌的芽胞。因此必須根據(jù)消毒對(duì)象選擇合適的消毒劑。此外，微生物的數(shù)量越大，消毒所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。消毒嚴(yán)重污染的物品時(shí)，必須增加消毒劑濃度和延長(zhǎng)消毒時(shí)間。

(3)環(huán)境中有機(jī)物　當(dāng)細(xì)菌和有機(jī)物特別是蛋白質(zhì)混在一起時(shí)，某些消毒劑的殺菌效果會(huì)受到明顯影響。因?yàn)橛袡C(jī)物阻礙消毒劑與微生物的接觸，也可中和或吸收一部分消毒劑，而降低消毒劑殺菌功效。病原菌常隨同排泄物、分泌物一起存在，這些物質(zhì)對(duì)消毒滅菌的效果有影響。因此，在消毒皮膚及器械前應(yīng)先清潔再消毒。

(4)溫度、濕度、酸堿度　溫度升高可提高消毒效果。例如2%戊二醛在20℃殺滅炭疽芽胞桿菌的芽胞需15 min，40℃時(shí)殺滅炭疽芽胞桿菌的芽胞需2 min，56℃時(shí)僅1 min即可。各種氣體消毒劑都有其適宜的相對(duì)濕度范圍。過(guò)高或過(guò)低都會(huì)降低殺菌效果。

消毒劑的殺菌作用受酸堿度的影響。例如戊二醛本身呈中性，其水溶液呈弱酸性．不具有殺芽胞的作用，只有在加入碳酸氫鈉(呈堿性環(huán)境)后才發(fā)揮殺菌作用。次氯酸鹽類在酸性條件下殺菌效果好。而新潔爾滅的殺菌作用是pH愈低所需濃度愈高，如在pH3時(shí)所需的殺菌濃度較pH9時(shí)要高10倍左右。

(5)化學(xué)拮抗物　陰離子表面活性劑可降低季胺鹽類和洗必泰的消毒作用，因此，不能將新潔爾滅等消毒劑與肥皂、陰離子洗滌劑合用。次氯酸鹽和過(guò)氧乙酸會(huì)被硫代硫酸鈉中和。金屬離子的存在對(duì)消毒效果也有一定影響，可降低或增加消毒作用。

2．注意事項(xiàng)

(1)應(yīng)根據(jù)待消毒物品的性狀及病原微生物的特性，選擇適當(dāng)?shù)南緞?/p>

(2)嚴(yán)格掌握所用消毒劑的濃度、消毒時(shí)間與使用方法。

(3)使用新鮮配制的消毒劑，因?yàn)樵S多消毒劑性質(zhì)不穩(wěn)定，儲(chǔ)存過(guò)程中濃度會(huì)逐漸降低，影響消毒效力。

(4)消毒劑應(yīng)放置在消毒過(guò)的清潔容器內(nèi)備用。

(5)待消毒物品須洗刷干凈，去除油污及血、膿等有機(jī)物方可消毒。

(6)揮發(fā)性消毒液應(yīng)存放在有蓋容器內(nèi)，并定期測(cè)量比重。

第三節(jié)　遺傳與變異

遺傳與變異是所有生物的共同生命特征。細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、致病性、耐藥性、抗原性等性狀都是由細(xì)菌的遺傳物質(zhì)決定的。遺傳使細(xì)菌等微生物的性狀保持相對(duì)穩(wěn)定，且代代相傳。在一定條件下，如果子代與親代之間以及子代與子代之間的生物學(xué)性狀出現(xiàn)差異，則稱為變異。變異可使微生物產(chǎn)生新的變種，變種新獲得的性狀又可以遺傳給下一代。遺傳使微生物的性狀保持穩(wěn)定，而變異可使微生物產(chǎn)生變種和新種，促進(jìn)了細(xì)菌的進(jìn)化。

微生物的變異分為遺傳性變異與非遺傳性變異。遺傳性變異是指微生物的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，如基因突變或基因轉(zhuǎn)移與重組等，故又稱為基因型變異(genotypic variation);非遺傳性變異是指微生物在一定的環(huán)境條件影響下產(chǎn)生的變異，其基因結(jié)構(gòu)未改變，又稱為表型變異(phenotypic variation)。基因型變異常發(fā)生于微生物群體中的極少數(shù)個(gè)體，其變異不受環(huán)境因素的影響，而且變異發(fā)生后是不可逆的，產(chǎn)生的新性狀可穩(wěn)定地遺傳給子代。相反，表型變異易受到環(huán)境因素的影響，而且當(dāng)起作用的環(huán)境因素去除后，變異的性狀又可以復(fù)原，因此表型變異不能遺傳。研究細(xì)菌的遺傳和變異，對(duì)于臨床疾病的診斷和防治以及理解基因工程基本原理有重要意義。

一、細(xì)菌的遺傳與變異

(一)細(xì)菌遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)

細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是基因的載體，攜帶各種遺傳信息。與細(xì)菌遺傳相關(guān)的物質(zhì)包括染色體和染色體外的其他遺傳物質(zhì)(質(zhì)粒、噬菌體、轉(zhuǎn)座子)。

1．細(xì)菌染色體(bacterial chromosome)細(xì)菌染色體是一條環(huán)狀雙螺旋DNA長(zhǎng)鏈，按一定構(gòu)型反復(fù)回旋而成的松散網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，外無(wú)核膜包裹，附著在橫隔中介體或細(xì)胞膜上。絕大部分遺傳信息由細(xì)菌染色體攜帶，決定細(xì)菌的基因型，如大腸埃希菌染色體的DNA長(zhǎng)約1 000～1 300μm，約含有5 000個(gè)基因，編碼2 000多種酶和其他結(jié)構(gòu)蛋白。細(xì)菌染色體DNA的復(fù)制，在大腸埃希菌已證明是雙向復(fù)制，即雙鏈DNA解鏈后從復(fù)制起點(diǎn)開始，在一條模板上按順時(shí)針?lè)较蜻B續(xù)復(fù)制大片段的互補(bǔ)鏈。另一條模板上按逆時(shí)針?lè)较驈?fù)制若干斷續(xù)的小片段，然后再連接成長(zhǎng)的互補(bǔ)鏈。完成復(fù)制全過(guò)程約需20 min。

2．質(zhì)?！≠|(zhì)粒是細(xì)菌染色體外的遺傳物質(zhì)，是環(huán)狀閉合雙鏈DNA分子，經(jīng)人工抽提后可變成開環(huán)狀或線狀。質(zhì)粒有大小兩類，大質(zhì)粒可含幾百個(gè)基因，小質(zhì)粒僅含20～30個(gè)基因。質(zhì)粒DNA的特征有:

(1)質(zhì)粒具有自我復(fù)制的能力。一個(gè)質(zhì)粒是一個(gè)復(fù)制子，在細(xì)菌菌體內(nèi)可自我復(fù)制。某些質(zhì)?？截悢?shù)只有l(wèi)～2個(gè)，其復(fù)制往往與染色體的復(fù)制同步，稱為緊密型質(zhì)粒;某些質(zhì)?？截悢?shù)較多，為10～60個(gè)或更多，可隨時(shí)復(fù)制，與染色體的復(fù)制不相關(guān)，稱為松弛型質(zhì)粒。一般小質(zhì)?？截悢?shù)高。

(2)質(zhì)粒DNA所編碼的基因產(chǎn)物能賦予細(xì)菌某些性狀特征，包括致育性、耐藥性、致病性和某些生化特性等，這些性狀大多數(shù)對(duì)細(xì)菌是有益的。

(3)質(zhì)粒可以自行丟失與消除。質(zhì)粒并非細(xì)菌生命活動(dòng)中不可缺少的遺傳物質(zhì)，可自行丟失或經(jīng)人工處理而消除。利用高溫、紫外線、吖啶橙、十二烷基硫酸鈉、溴化乙錠等處理后，可使質(zhì)粒丟失的頻率提高100～100 000倍。隨著質(zhì)粒的丟失與消除，質(zhì)粒賦予細(xì)菌的性狀亦隨之消失，但細(xì)菌仍舊存活。

(4)質(zhì)粒可通過(guò)接合、轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式在細(xì)菌間轉(zhuǎn)移。質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移并不局限在同種屬細(xì)菌之間，也可發(fā)生在不同種屬的細(xì)菌之間。

(5)質(zhì)粒的相容性與不相容性。兩種或兩種以上結(jié)構(gòu)相似、復(fù)制調(diào)控機(jī)制密切相關(guān)的質(zhì)粒不能穩(wěn)定共存于一個(gè)宿主菌體內(nèi)的現(xiàn)象稱為質(zhì)粒的不相容性;反之，能夠穩(wěn)定共存于一個(gè)宿主菌體內(nèi)的現(xiàn)象稱為質(zhì)粒的相容性。

與醫(yī)學(xué)有關(guān)的質(zhì)粒主要有:①致育質(zhì)粒或稱F質(zhì)粒(fertility plasmid)，編碼有性生殖功能。帶有F質(zhì)粒的細(xì)菌為雄性菌，具有性菌毛;無(wú)F質(zhì)粒的細(xì)菌為雌性菌，無(wú)性菌毛;②耐藥性質(zhì)粒，編碼細(xì)菌對(duì)抗菌藥物或重金屬鹽類的耐藥性。耐藥性質(zhì)粒又分為兩類，其中可以通過(guò)細(xì)菌間的接合方式進(jìn)行基因傳遞的稱為接合性耐藥質(zhì)粒，又稱為R質(zhì)粒(resistance plasmid);另一類是不能通過(guò)接合方式進(jìn)行基因傳遞的非接合性耐藥質(zhì)粒;③毒力質(zhì)?；騰i質(zhì)粒(virulence plasmid)，編碼與病原菌致病性有關(guān)的毒力因子。致病性大腸埃希菌產(chǎn)生的耐熱腸毒素是由ST質(zhì)粒決定的，產(chǎn)生不耐熱腸毒素是由LT質(zhì)粒決定的;細(xì)菌黏附定植在腸黏膜表面是由K質(zhì)粒決定的;某些金黃色葡萄球菌產(chǎn)生表皮剝脫性毒素引起燙傷樣皮膚綜合征，也是由該菌所攜帶的毒力質(zhì)粒決定的;④細(xì)菌素質(zhì)粒，編碼細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素，如Col質(zhì)粒編碼大腸埃希菌產(chǎn)生的大腸菌素;⑤代謝質(zhì)粒，編碼產(chǎn)生與細(xì)菌代謝相關(guān)的酶類，沙門菌發(fā)酵乳糖的能力通常是由質(zhì)粒決定的。此外已發(fā)現(xiàn)編碼產(chǎn)生H2 S、脲酶及枸櫞酸鹽利用酶的質(zhì)粒。質(zhì)粒種類不同，功能也不同，但也有一種質(zhì)?？赏瑫r(shí)決定幾種功能。

3．轉(zhuǎn)位因子(transposable element)轉(zhuǎn)位因子是一類可以在細(xì)菌的染色體、質(zhì)?；蚴删w之間從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置上的獨(dú)立的DNA片段，也稱為跳躍基因或移動(dòng)基因。伴隨著轉(zhuǎn)位因子的移動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)插入突變、基因重排或插入位點(diǎn)附近基因表達(dá)的改變等。因此，轉(zhuǎn)位因子在賦予細(xì)菌生物學(xué)性狀改變和促進(jìn)細(xì)菌進(jìn)化過(guò)程中的作用不可忽視。

4．噬菌體(bacteriophage or phage)噬菌體是感染細(xì)菌、真菌等微生物的病毒，因能裂解細(xì)菌而稱為噬菌體。噬菌體有嚴(yán)格的寄生性，需在活的易感細(xì)胞內(nèi)增殖。

(1)噬菌體的生物學(xué)性狀　噬菌體個(gè)體微小，需用電鏡觀察。噬菌體有蝌蚪形、微球形和絲形3種基本形態(tài)，但多數(shù)呈蝌蚪形。典型的蝌蚪形噬菌體由頭部和尾部組成，并由尾領(lǐng)連接(圖2－19)。頭部為雙輻射狀的六棱柱體;尾部呈管狀，由中空的尾髓和外面包裹的尾鞘組成，終止于尾板。尾板內(nèi)有裂解宿主菌細(xì)胞壁的溶菌酶，尾板上附著的尾刺和尾絲是噬菌體的吸附器官，能識(shí)別宿主菌體表面的特殊受體。

圖2－19　蝌蚪形噬菌體結(jié)構(gòu)模式圖

噬菌體的化學(xué)成分是核酸和蛋白質(zhì)。核酸位于頭部中心，為DNA或RNA，是噬菌體的遺傳物質(zhì)，多數(shù)噬菌體的核酸為雙股DNA。蛋白質(zhì)構(gòu)成頭部的衣殼及尾部，具有保護(hù)核酸、決定噬菌體外形和表面特征的作用。

噬菌體具有抗原性，能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體。該抗體能抑制相應(yīng)噬菌體侵襲宿主菌，但對(duì)已吸附或已進(jìn)入宿主菌的噬菌體不起作用。

噬菌體對(duì)理化因素與多數(shù)化學(xué)消毒劑的抵抗力比一般細(xì)菌的繁殖體強(qiáng)，能耐受低溫、冰凍、脂溶劑等，多數(shù)噬菌體經(jīng)反復(fù)凍融后并不減弱其裂解細(xì)菌的能力，但對(duì)紫外線和X射線敏感。一般經(jīng)紫外線照射10～15 min即失去活性。大多數(shù)噬菌體能抵抗乙醚、氯仿和乙醇，在0．5%苯酚中，3～7 d不喪失活性，而在過(guò)飽和氯化鈣溶液中，保持?jǐn)?shù)年不失活。

(2)噬菌體與宿主菌的相互關(guān)系　根據(jù)與宿主菌的相互關(guān)系，噬菌體可分成兩種類型:一種能在宿主菌細(xì)胞內(nèi)復(fù)制增殖，產(chǎn)生許多子代噬菌體，并最終裂解細(xì)菌，稱為毒性噬菌體;另一種是噬菌體在宿主菌體內(nèi)不增殖，而是將其基因整合至宿主菌細(xì)胞的DNA上，隨細(xì)菌DNA的復(fù)制而復(fù)制，并隨細(xì)菌的分裂而傳代，稱為溫和噬菌體或溶原性噬菌體。

毒性噬菌體:毒性噬菌體在宿主菌內(nèi)以復(fù)制方式進(jìn)行增殖，從噬菌體吸附開始至宿主菌裂解釋放出子代噬菌體為止，稱為噬菌體的復(fù)制周期或溶菌周期，分為以下四個(gè)階段:①吸附，是噬菌體的吸附結(jié)構(gòu)與宿主菌表面受體特異性結(jié)合的過(guò)程(圖2－20);②穿入，有尾噬菌體吸附宿主菌后，借助尾部末端含有的一種類似溶菌酶的物質(zhì)，在細(xì)菌細(xì)胞壁上溶一小孔，然后通過(guò)尾鞘的收縮，將頭部DNA注入菌體內(nèi)，蛋白質(zhì)衣殼則留在菌體外。無(wú)尾噬菌體與絲形噬菌體可以脫殼的方式進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi);③生物合成，噬菌體DNA穿入菌體后，細(xì)菌不再?gòu)?fù)制自身DNA，而是以噬菌體的DNA為模板，復(fù)制子代噬菌體DNA，同時(shí)合成子代噬菌體的外殼蛋白;④成熟和釋放，復(fù)制的DNA與合成的外殼蛋白，在宿主菌細(xì)胞內(nèi)裝配成完整的子代噬菌體。當(dāng)子代噬菌體達(dá)到一定數(shù)目時(shí)，可使菌細(xì)胞裂解，釋放出的噬菌體又可感染其他敏感菌。

圖2－20　噬菌體吸附于大腸埃希菌(×20 000)

溫和噬菌體:溫和噬菌體的基因組能與宿主菌基因組整合，并隨細(xì)菌分裂傳至子代細(xì)菌的基因組中，不引起細(xì)菌裂解。這種狀態(tài)為溶原狀態(tài)。整合在細(xì)菌基因組中的噬菌體基因組稱為前噬菌體，帶有前噬菌體基因組的細(xì)菌稱為溶原性細(xì)菌。前噬菌體偶爾可自發(fā)或在理化和生物因素的誘導(dǎo)下，脫離宿主菌基因組而進(jìn)入溶菌周期，產(chǎn)生成熟噬菌體，導(dǎo)致細(xì)胞裂解。所以，溫和噬菌體既有溶原周期又有溶菌周期，而毒性噬菌體只有溶菌周期(圖2－21)。

(3)噬菌體的應(yīng)用　由于噬菌體裂解細(xì)菌有種與型的特異性，故可用于細(xì)菌的鑒定與分型。這在流行病學(xué)調(diào)查，特別是在追查傳染源、判定傳播途徑上有重要意義。

凡有細(xì)菌存在的場(chǎng)所都可分離出噬菌體，故若在某標(biāo)本中分離出一種噬菌體，常提示該標(biāo)本中有相應(yīng)的細(xì)菌存在，據(jù)此可用于細(xì)菌感染的診斷。至于把噬菌體用于細(xì)菌感染等的臨床治療，由于噬菌體與細(xì)菌的種型特異性很嚴(yán)格，故應(yīng)用價(jià)值不大。

作為微生物的病毒，噬菌體取材和培養(yǎng)方便，增殖迅速，基因數(shù)量少，已成為分子生物學(xué)研究的重要工具。如常用溫和噬菌體作為外源性基因的載體，其基因組與外源性基因重組后，轉(zhuǎn)入宿主菌細(xì)胞內(nèi)，能在菌細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)增外源性基因或表達(dá)外源性基因產(chǎn)物。

圖2－21　溶原性噬菌體的溶原性周期和溶菌性周期

(二)細(xì)菌的變異現(xiàn)象

1．形態(tài)結(jié)構(gòu)變異　細(xì)菌的形態(tài)、大小及結(jié)構(gòu)受外界環(huán)境條件的影響可發(fā)生變異。如許多細(xì)菌在青霉素、免疫血清、補(bǔ)體和溶菌酶等因素作用下，細(xì)胞壁合成受阻出現(xiàn)細(xì)胞壁缺陷變成L型細(xì)菌。如鼠疫耶爾森菌的典型形態(tài)為兩端鈍圓、兩極濃染的橢圓形小桿菌，但在含有3%～6% NaCl瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，可以出現(xiàn)球形、桿狀、絲狀、啞鈴狀等多種形態(tài)并存的多形性改變。細(xì)菌的莢膜、芽胞、鞭毛等特殊結(jié)構(gòu)也可發(fā)生變異，有鞭毛的傷寒沙門菌變異后可失去鞭毛，稱為H－O變異。炭疽芽胞桿菌在42℃培養(yǎng)10～20 d后，失去形成芽胞的能力，毒力也相應(yīng)減弱。有莢膜的肺炎鏈球菌在普通培養(yǎng)基上培養(yǎng)或傳代后，莢膜逐漸消失，毒力也減弱。

2．菌落變異　細(xì)菌的菌落有光滑型(S型)和粗糙型(R型)兩種。一般而言，光滑型菌的致病性強(qiáng)，從標(biāo)本中分離致病菌時(shí)，應(yīng)挑選S型菌進(jìn)行純培養(yǎng)。菌落從S型變?yōu)镽型，稱S－R變異。這種變異是由于失去了LPS的特異性寡糖重復(fù)單位引起的，往往伴有其他性狀的改變，如毒力、抗原性和生化反應(yīng)等。

3．毒力變異　細(xì)菌的毒力變異可表現(xiàn)為毒力增強(qiáng)和減弱。如莢膜消失毒力喪失的肺炎鏈球菌接種到小鼠腹腔傳代，可使莢膜恢復(fù)，毒力也隨之增強(qiáng)?？ǎ槎蠈⒂卸玖Φ呐Ｐ徒Y(jié)核分枝桿菌在含有膽汁、甘油、馬鈴薯的培養(yǎng)基上連續(xù)傳代，經(jīng)13年230代獲得毒力減弱而保留其免疫原性的變異株，即卡介苗(bacillus of Calmette－Guerin，BCG)，用于人工接種以預(yù)防結(jié)核病。

4．耐藥性變異　細(xì)菌對(duì)某種抗菌藥物由敏感變成耐藥的變異稱耐藥性變異。有的細(xì)菌表現(xiàn)為同時(shí)對(duì)多種抗菌藥物耐藥，稱為多重耐藥菌株。自抗生素廣泛應(yīng)用以來(lái)，細(xì)菌對(duì)抗菌藥物的耐藥性不斷增長(zhǎng)成為世界范圍內(nèi)關(guān)注的問(wèn)題。還有的細(xì)菌變異后產(chǎn)生對(duì)藥物的依賴性，如痢疾志賀菌鏈霉素依賴減毒株，可用于痢疾的預(yù)防。

(三)細(xì)菌變異的機(jī)制

細(xì)菌的遺傳性變異是因染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而致，主要是通過(guò)基因突變、基因的轉(zhuǎn)移與重組兩種方式實(shí)現(xiàn)。

1．基因突變　細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，突變是經(jīng)常發(fā)生的。根據(jù)DAN序列改變的多少分點(diǎn)突變和多點(diǎn)突變。如果突變僅發(fā)生一個(gè)堿基對(duì)的改變(多為替代)稱為點(diǎn)突變;如果發(fā)生兩個(gè)以上堿基對(duì)的突變則為多點(diǎn)突變。點(diǎn)突變可以是堿基置換、堿基插入或堿基缺失。多點(diǎn)突變時(shí)往往涉及廣泛的染色體重排，如倒位、重復(fù)或缺失。多點(diǎn)突變常導(dǎo)致細(xì)菌死亡。

2．基因的轉(zhuǎn)移與重組　在一定條件下，供體菌的基因可轉(zhuǎn)移至受體菌稱為基因轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移的基因與受體菌DNA整合在一起的過(guò)程，稱為基因重組。細(xì)菌基因轉(zhuǎn)移和重組的主要形式有以下幾種:

(1)轉(zhuǎn)化　是指供體菌被裂解后，游離的DNA片段被受體菌直接攝取，使受體菌的遺傳性狀發(fā)生改變。轉(zhuǎn)化現(xiàn)象是Griffith在1928年研究肺炎鏈球菌時(shí)首次發(fā)現(xiàn)的。他將有莢膜、毒力強(qiáng)、菌落光滑(S型)的Ⅲ型肺炎鏈球菌注射入小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，從死鼠體內(nèi)心血中分離出ⅢS型肺炎鏈球菌;將無(wú)莢膜、毒力弱、菌落粗糙(R型)的Ⅱ型肺炎鏈球菌或經(jīng)加熱殺死的ⅢS型肺炎鏈球菌注射入小鼠體內(nèi)，小鼠不死;但若將殺死的ⅢS肺炎鏈球菌和活的ⅡR型無(wú)莢膜的肺炎鏈球菌混合注射至小鼠體內(nèi)，則小鼠死亡，并從死鼠心血中分離到活的ⅢS型肺炎鏈球菌。這表明活的ⅡR型菌從死的ⅢS型菌中獲得了產(chǎn)生ⅢS型菌莢膜的遺傳物質(zhì)，使活的ⅡR型菌轉(zhuǎn)化為ⅢS型菌。

(2)轉(zhuǎn)導(dǎo)　以溫和噬菌體為媒介，將供體菌的DNA片段轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，導(dǎo)致受體菌獲得新的遺傳性狀的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。轉(zhuǎn)導(dǎo)是金黃色葡萄球菌中耐藥性傳遞的主要方式。由于噬菌體有宿主特異性，故耐藥性轉(zhuǎn)導(dǎo)的現(xiàn)象僅發(fā)生在同種細(xì)菌內(nèi)。

(3)接合　細(xì)菌通過(guò)性菌毛相互連接溝通，將遺傳物質(zhì)(主要是質(zhì)粒)從供體菌轉(zhuǎn)移給受體菌的過(guò)程稱為接合(圖2－22)。主要有F質(zhì)粒(又稱F因子)、R質(zhì)粒(又稱R因子)、Col質(zhì)粒(又稱Col因子)、毒力質(zhì)粒(又稱Vi質(zhì)粒)等。

圖2－22　接合時(shí)F因子的轉(zhuǎn)移與復(fù)制

(4)溶原性轉(zhuǎn)換　溶原性細(xì)菌因染色體上整合有前噬菌體而獲得新的遺傳性狀。它是某些細(xì)菌發(fā)生毒力變異和抗原性變異的常見方式，如白喉棒狀桿菌因溶原性轉(zhuǎn)換而獲得產(chǎn)生白喉毒素的能力。

(5)原生質(zhì)體融合　是將兩種不同的細(xì)菌經(jīng)溶菌酶或青霉素處理后失去細(xì)胞壁而變?yōu)樵|(zhì)體后進(jìn)行融合的過(guò)程。融合的二倍體細(xì)胞壽命很短，但染色體仍可發(fā)生重組，從而獲得有多種不同表型的重組融合體。融合體經(jīng)培養(yǎng)后可返回為有細(xì)胞壁的細(xì)菌。

二、病毒的遺傳與變異

病毒的基因組比較簡(jiǎn)單，每種病毒只有一種核酸，為DNA或RNA?；驍?shù)在3～10個(gè)之間，增殖速度極快，如單個(gè)腺病毒在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)可產(chǎn)生17代約25萬(wàn)個(gè)子代DNA分子，因此病毒是最早作為研究分子遺傳學(xué)的工具。研究病毒的遺傳與變異，可以有效地診斷與防治病毒性疾病，特別是用于病毒疫苗的研制。

病毒與其他生物一樣，可在自然或人工條件下發(fā)生多方面的變異。外界環(huán)境發(fā)生改變或理化因素作用等，可增強(qiáng)病毒的突變率。

(一)病毒變異的類型

醫(yī)學(xué)實(shí)踐中具重要意義的有下列兩種:

1．免疫原性變異　免疫原性變異形成的新變異株，會(huì)影響病毒的免疫學(xué)預(yù)防、治療，如甲型流感病毒包膜表面的神經(jīng)氨酸酶和血凝素的免疫原性易發(fā)生變異，而有些病毒迄今尚未發(fā)現(xiàn)其免疫原性有明顯變異，如麻疹病毒等。

2．毒力變異　病毒對(duì)宿主致病性的變異稱為毒力變異，即病毒由強(qiáng)毒變?yōu)槿醵净驘o(wú)毒。如從自然感染動(dòng)物新分離出的狂犬病病毒(野毒株)，對(duì)人和犬致病力強(qiáng)。若將此毒株連續(xù)在家兔腦內(nèi)傳代后，其致病力減弱，不再引起人和犬發(fā)病?？袢〉念A(yù)防疫苗就是按照這種原理制備的。相反，有的病毒在人群中傳播引起流行病時(shí)，致病力可由弱變強(qiáng)，以至于廣泛流行，即從無(wú)毒或弱毒變?yōu)閺?qiáng)毒株。

(二)病毒變異的機(jī)制

1．基因突變　病毒在增殖過(guò)程中可出現(xiàn)自發(fā)突變，其突變率為10－6～10－8。用物理因素(紫外線或γ射線)或化學(xué)因素(亞硝基胍、5－氟尿嘧啶)對(duì)病毒進(jìn)行誘發(fā)突變，可提高突變率。由于基因突變產(chǎn)生的病毒表型改變的毒株稱為突變株，某些突變株具有很重要的醫(yī)學(xué)意義。

(1)條件致死性突變株　指只能在某種條件下增殖，而在其他條件下不能增殖的病毒株。其中最主要的是溫度敏感株(temperature sensitive mutant，ts突變株)，ts突變株是指在28～35℃的條件下可以增殖，但在37～40℃條件下則不能增殖的突變株。ts突變株基因所編碼的酶蛋白或結(jié)構(gòu)蛋白在較高溫度下失去功能，所以病毒不能增殖。ts突變株一般具有毒力減弱而保持免疫原性的特點(diǎn)，是生產(chǎn)減毒活疫苗的理想株。但ts突變株也容易出現(xiàn)回復(fù)突變，因此在制備疫苗時(shí)，必須經(jīng)過(guò)多次誘變后，才能獲得在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定傳代的突變株。

(2)缺陷干擾突變株　缺陷干擾突變株(defective inhibition mutant，DIM)是指病毒以高滴度復(fù)制傳代時(shí)，基因組發(fā)生了缺失性突變，導(dǎo)致部分子代病毒基因組較正常病毒明顯減少，并發(fā)生基因結(jié)構(gòu)重排。此類病毒由于基因存在缺陷而不能單獨(dú)復(fù)制，但能干擾野生株的增殖。DIM必須在輔助病毒(通常為野生株)存在時(shí)才能復(fù)制，由于基因組的減少使之完成一個(gè)復(fù)制周期所需時(shí)間較野生株短。此外DIM能成功地與野生株競(jìng)爭(zhēng)有限的復(fù)制酶，因而能干擾野生株的復(fù)制，隨著傳代次數(shù)的增加，非感染性病毒顆粒的滴度不斷增加，而感染性病毒顆粒的滴度卻不斷下降。

(3)宿主范圍突變株　宿主范圍突變株(host rangemutant，hr突變株)是指病毒基因組發(fā)生突變而影響了對(duì)宿主細(xì)胞的感染范圍。hr突變株能感染野生株所不能感染的細(xì)胞，利用這種特性可制備減毒疫苗，如狂犬病疫苗。

(4)耐藥突變株　耐藥突變株(drug resistantmutant)是指病毒的酶編碼基因發(fā)生突變，降低了藥物對(duì)靶酶的親和力或作用，從而使病毒對(duì)藥物產(chǎn)生抗藥性而能繼續(xù)增殖。臨床上應(yīng)用針對(duì)病毒酶的藥物后，病毒往往被短暫抑制后又可重新增殖。

2．基因重組與重配　當(dāng)具有近緣關(guān)系或宿主敏感性相似的兩種病毒感染同一宿主細(xì)胞時(shí)，經(jīng)相互作用后發(fā)生基因交換，產(chǎn)生具有兩種親代病毒特征的子代病毒并能繼續(xù)增殖，該變化稱為基因重組。對(duì)于基因組分節(jié)段的RNA病毒，則是通過(guò)交換親代產(chǎn)生的子代RNA節(jié)段而進(jìn)行基因重組，也稱為基因重配。一般而言，基因重配發(fā)生頻率遠(yuǎn)高于基因重組。

3．基因整合　某病毒感染宿主細(xì)胞后。病毒基因組的全部或部分DNA插入到宿主細(xì)胞染色體DNA中，這種病毒基因組與細(xì)胞基因組的重組過(guò)程稱為基因整合。多種DNA病毒及反轉(zhuǎn)錄病毒均具有基因整合特性?；蛘霞瓤梢鸩《净虻淖儺?，也可改變宿主細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)，容易導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化發(fā)生腫瘤。

三、微生物遺傳變異的應(yīng)用

(一)在疾病診斷中的應(yīng)用

細(xì)菌如發(fā)生變異，會(huì)失去典型的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、染色性、抗原性，其菌落、生化反應(yīng)、毒力均可發(fā)生改變，給細(xì)菌鑒定工作帶來(lái)困難。因此，在臨床細(xì)菌學(xué)鑒定時(shí)，不但要熟悉細(xì)菌的典型性狀，還要掌握各種病原菌的變異規(guī)律，注意不典型菌株的出現(xiàn)，才能做出正確的診斷。

(二)在疾病治療中的應(yīng)用

由于治療感染性疾病藥物的廣泛應(yīng)用，臨床上病原微生物耐藥株日益增多，特別是出現(xiàn)了多重耐藥菌株，以至于新藥研究開發(fā)的速度跟不上病原微生物的耐藥性變異。某些病原菌的耐藥性質(zhì)粒同時(shí)還帶有編碼毒力的基因，使其致病性得到增強(qiáng)，這些變異給感染性疾病的治療帶來(lái)很大的困難。因此對(duì)臨床分離的病原菌，必須在藥物敏感試驗(yàn)的指導(dǎo)下正確選擇用藥，尤其不能濫用抗生素。在治療慢性疾病時(shí)需長(zhǎng)期用藥，為提高抗生素的療效，防止耐藥性菌株的擴(kuò)散，應(yīng)考慮聯(lián)合用藥原則，并使用免疫調(diào)節(jié)劑。

(三)在疾病預(yù)防中的作用

微生物遺傳變異的研究對(duì)感染性疾病的預(yù)防具有重要意義，特別是病毒性感染尚無(wú)有效的治療藥物，其特異性防治就顯得格外重要。為預(yù)防感染性疾病的發(fā)生，用人工誘變的方法減弱病原微生物的毒力，制備出保留免疫原性的減毒活疫苗用于某些感染性疾病的預(yù)防，如卡介苗用于結(jié)核病的預(yù)防，脊髓灰質(zhì)炎減毒活疫苗成功地預(yù)防了小兒麻痹癥。目前通過(guò)基因工程手段可獲得病原微生物新的變異株，以用于制備更理想的疫苗。近年來(lái)研制開發(fā)具有治療作用的疫苗逐漸成為熱點(diǎn)，也為疫苗的應(yīng)用拓寬了范圍。

(四)在檢測(cè)致癌物質(zhì)中的應(yīng)用

細(xì)菌的基因突變可由誘變劑引起。凡能誘導(dǎo)細(xì)菌突變的物質(zhì)也可能誘發(fā)人體細(xì)胞的突變，這些物質(zhì)有可能是致癌物質(zhì)。經(jīng)典的Ames試驗(yàn)即以細(xì)菌作為誘變對(duì)象，以待測(cè)的化學(xué)因子作為誘變劑，將待測(cè)的化學(xué)物質(zhì)作用于鼠傷寒沙門菌的組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)菌后，將此菌接種于無(wú)組氨酸的培養(yǎng)基中。如果該化學(xué)物質(zhì)有誘變作用，則有少數(shù)細(xì)菌可回復(fù)突變而獲得在不含組氨酸培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的能力。比較含被檢物的試驗(yàn)平板與無(wú)被檢物的對(duì)照平板，計(jì)數(shù)培養(yǎng)基上的菌落數(shù)。凡能提高突變率、誘導(dǎo)菌落生長(zhǎng)較多者，即證明被檢物有致癌的可能性。

(五)在流行病學(xué)中的應(yīng)用

近年來(lái)分子生物學(xué)的分析方法被應(yīng)用于流行病學(xué)研究，在基因水平上追蹤病原微生物的轉(zhuǎn)移與播散，從而構(gòu)成分子流行病學(xué)資料。例如，應(yīng)用指紋圖譜法將不同來(lái)源細(xì)菌所攜帶的質(zhì)粒DNA、毒力基因或耐藥性基因等，經(jīng)同一種限制性內(nèi)切酶切割后進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，比較所產(chǎn)生片段的數(shù)目和大小是否相同或相近，確定感染爆發(fā)流行菌株或相關(guān)基因的來(lái)源，或調(diào)查醫(yī)院內(nèi)耐藥質(zhì)粒在不同細(xì)菌中的播散情況。

(六)在基因工程中的應(yīng)用

基因工程是在分子水平上，在生物體外用人工方法進(jìn)行遺傳物質(zhì)重組，改變生物性狀，而獲得新的生物品系的一門新興科學(xué)?；蚬こ痰墓ぷ髟硎?①?gòu)墓w(細(xì)菌或其他生物)細(xì)胞的DNA上剪取需要表達(dá)的基因，即目的基因;②將目的基因連接到適合的載體(質(zhì)?；蚴删w)上;③將帶有目的基因的載體轉(zhuǎn)移至基因工程菌(受體細(xì)胞)內(nèi)，伴隨著細(xì)菌的大量繁殖而表達(dá)出大量目的基因產(chǎn)物。

這項(xiàng)技術(shù)解決了一些天然合成或分離純化十分困難且成本昂貴的藥物生產(chǎn)。例如在大腸埃希菌或其他生物體內(nèi)可有效地表達(dá)重組胰島素、生長(zhǎng)激素、干擾素等。此外，還可應(yīng)用于生產(chǎn)有效的新型疫苗，如乙型肝炎病毒表面抗原疫苗，為預(yù)防傳染病開辟了新途徑。目前臨床正在探索利用基因工程技術(shù)制備帶有遺傳缺陷的基因載體或細(xì)胞治療遺傳缺陷性疾病。

第四節(jié)　醫(yī)學(xué)微生物生態(tài)學(xué)概述

生態(tài)學(xué)(ecology)是研究生物與其周圍環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。按所研究的生物類別不同，生態(tài)學(xué)分為微生物生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、動(dòng)物生態(tài)學(xué)、人類生態(tài)學(xué)等。微生物生態(tài)學(xué)(簡(jiǎn)稱微生態(tài)學(xué))是一門研究微生物與微生物、微生物與宿主、微生物和宿主與外界環(huán)境之間相互依存、相互制約的學(xué)科;也是一門研究微觀生態(tài)平衡、生態(tài)失調(diào)與生態(tài)調(diào)整的學(xué)科。醫(yī)學(xué)與微生態(tài)學(xué)緊密結(jié)合產(chǎn)生了一個(gè)新興學(xué)科即醫(yī)學(xué)微生態(tài)學(xué)。醫(yī)學(xué)微生態(tài)學(xué)是微生態(tài)學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科，是研究寄居在人體表和與外界相通腔道黏膜表面的微生物與微生物、微生物與人體以及微生物和人體與外界環(huán)境之間相互依存、相互制約關(guān)系的學(xué)科，其研究對(duì)象主要是人體的正常微生物群及其在特定條件下引起機(jī)會(huì)性感染的條件致病菌。機(jī)會(huì)性感染多見于醫(yī)院感染。

一、正常菌群與人體的微生態(tài)

在自然界存在著大量各種各樣的微生物。人類與自然界接觸密切，正常人體的體表和與外界相通的眼結(jié)膜、口腔、鼻咽腔、腸道、泌尿生殖道等腔道黏膜中存在著不同種類和數(shù)量的微生物，在正常情況下，這些微生物對(duì)機(jī)體非但無(wú)害反而有益，故稱為正常微生物群。由于其中以細(xì)菌為主，且對(duì)細(xì)菌研究得較多而深入，因此，又通稱為正常菌群(normal flora)。通常情況下，正常菌群具有相對(duì)穩(wěn)定性，但在特定條件下，如寄居部位發(fā)生改變、人體免疫力低下等，正常菌群與宿主間的生態(tài)平衡可被打破而導(dǎo)致疾病，這類微生物稱為條件致病菌或機(jī)會(huì)致病菌。

(一)正常菌群的分類

1．按生境分類

(1)原籍菌　長(zhǎng)期寄住在皮膚黏膜，又稱固有菌或常住菌。具有以下特點(diǎn):在一定年齡和一定部位相對(duì)穩(wěn)定，一般伴隨人的終生;在宿主一定時(shí)期的特定解剖部位密度最高;免疫原性較低;常為專性厭氧菌;正常情況下對(duì)人有益。

(2)外籍菌　暫時(shí)寄生在皮膚黏膜上的來(lái)源于外環(huán)境的非致病菌或潛在致病菌，可存在數(shù)小時(shí)、數(shù)日、最多達(dá)數(shù)月，又稱過(guò)路菌或暫住菌。其特點(diǎn)為:匆匆過(guò)客，流動(dòng)性大;在宿主一定時(shí)期的特定解剖部位密度較低;免疫原性較高;常為需氧或兼性厭氧菌;有潛在致病性。

2．按關(guān)系分類

(1)共生菌　與原籍菌有共生關(guān)系的細(xì)菌。正常微生物群中各種細(xì)菌之間常為共生關(guān)系。

(2)腐生菌　與宿主有寄生關(guān)系的細(xì)菌。病原微生物中寄生現(xiàn)象非常普遍，病原體常作為寄生物損害機(jī)體而引起疾病。

(二)正常菌群的分布與組成

人體各部位正常菌群的種類和數(shù)量存在差異(表2－4)，而且機(jī)體的多數(shù)組織器官在正常情況下是無(wú)菌的。正常微生物群中的細(xì)菌偶爾少量侵入血流和器官組織，可由機(jī)體天然防御功能如吞噬作用迅速消滅，若有侵入的細(xì)菌未被消滅，則可引起感染。因而在醫(yī)療實(shí)踐中，當(dāng)手術(shù)、注射、穿刺、導(dǎo)尿時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作，以防細(xì)菌感染。人體各部位的正常菌群均各有特點(diǎn)，腸道內(nèi)微生物生長(zhǎng)最多的地方是盲腸，其pH一般在5．0～7．5。耐酸的乳桿菌科分布在胃沒(méi)有腺體分泌的區(qū)域。在人的腸道內(nèi)，厭氧菌占總數(shù)的95%以上，厭氧菌大約較需氧菌或兼性厭氧菌多1 000倍。

表2－4　人體各部位常見的正常菌群

續(xù)表2－4

宿主個(gè)體的正常菌群主要是由原籍菌、共生菌和部分外籍菌組成。正常時(shí)原籍菌是特定的優(yōu)勢(shì)種群，共生菌和外籍菌為一般種群，他們是在宿主長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中逐漸演變形成的一個(gè)與宿主和環(huán)境相互依賴、相互制約的統(tǒng)一體，即微生態(tài)系統(tǒng)。

(三)正常菌群的生理作用

1．拮抗作用　正常菌群，特別是占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的厭氧菌對(duì)來(lái)自人體以外的致病菌有明顯的生物拮抗作用，阻止其在機(jī)體內(nèi)定植，從而構(gòu)成一道生物屏障。如用鼠傷寒沙門菌攻擊小鼠，約需10萬(wàn)個(gè)活菌才能致其死亡，若預(yù)先口服鏈霉素以殺死或抑制正常菌群，則口飼10個(gè)活菌就能致死。這種拮抗作用的機(jī)制是:①產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物，原籍菌群通過(guò)產(chǎn)生乙酸、丙酸、乳酸等有機(jī)酸，降低生態(tài)環(huán)境的pH值和氧化還原電勢(shì)，抑制外籍菌群的生長(zhǎng)繁殖。有機(jī)酸主要是短鏈脂肪酸。短鏈脂肪酸可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，使外籍菌群尚未在腸道黏膜表面黏附定植前就被排出體外;短鏈脂肪酸對(duì)假單胞菌、葡萄球菌等還具有抗菌作用。口腔鏈球菌產(chǎn)生的H2 02可以抑制白喉棒狀桿菌和腦膜炎奈瑟菌。此外，某些細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素以及真菌與放線菌產(chǎn)生的抗生素可以抑制或殺滅敏感菌，如大腸埃希菌產(chǎn)生大腸菌素對(duì)志賀菌有較強(qiáng)的抑制作用;②占位性保護(hù)作用，大多數(shù)正常微生物群的細(xì)菌與黏膜上皮細(xì)胞接觸，形成一層生物膜，如果這種生物膜受抗生素或輻射因素的損傷而被破壞，外來(lái)的病原菌就容易定植;③爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)，正常菌群由于數(shù)量大，在營(yíng)養(yǎng)的爭(zhēng)奪中處于優(yōu)勢(shì)。腸道內(nèi)專性厭氧菌數(shù)量大，在厭氧條件下它的生長(zhǎng)速度超過(guò)兼性厭氧菌，因而在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有限的條件下，專性厭氧菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，而通常為兼性厭氧菌的潛在致病菌則處于劣勢(shì)狀態(tài)。

2．免疫作用　機(jī)體的抗感染免疫力與其接受內(nèi)環(huán)境定居的正常菌群抗原的刺激有密切關(guān)系。正常菌群作為一種抗原刺激，使宿主產(chǎn)生免疫，從而限制了它們本身的危害性。乳桿菌和雙歧桿菌對(duì)胃腸道黏膜抗感染免疫作用的激活具有重要意義，雙歧桿菌的可溶性物質(zhì)或整個(gè)細(xì)菌可間接激活Th2細(xì)胞，產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子，活化集合淋巴結(jié)生發(fā)中心的B細(xì)胞，使其轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞產(chǎn)生SIgA，并附著于腸道黏膜上。由于雙歧桿菌含有腸道寄生菌共同抗原，因此，SIgA能與大腸埃希菌為代表的腸內(nèi)細(xì)菌反應(yīng)，阻斷它們對(duì)腸道黏膜上皮的吸附和穿透。雙歧桿菌還能使單核巨噬細(xì)胞活性增強(qiáng)，并對(duì)固有層的CD4+ T細(xì)胞有激活作用。

3．營(yíng)養(yǎng)作用　正常菌群參與人體的物質(zhì)代謝、營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化與合成。除參與蛋白質(zhì)、糖類、脂肪代謝及合成維生素(如核黃素、生物素、葉酸及維生素K等)外，還參與膽汁代謝、膽固醇代謝及激素轉(zhuǎn)化等過(guò)程。

4．抗衰老作用　正常菌群中的雙歧桿菌、乳桿菌及腸球菌等許多細(xì)菌均具有抗衰老作用。健康母乳喂養(yǎng)的小兒腸道中，雙歧桿菌約占腸道菌群的98%;成年后雙歧桿菌數(shù)量大減，代之以其他菌群;進(jìn)入老年后，產(chǎn)生H2 S和吲哚的芽胞桿菌數(shù)量增多，吸收這些有害物質(zhì)可加速機(jī)體的衰老過(guò)程。雙歧桿菌抗衰老機(jī)制與其產(chǎn)生的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)抗氧化損傷作用有關(guān)，SOD能催化自由基(O2－)歧化，以清除O2－的毒性，保護(hù)機(jī)體組織細(xì)胞免受其損傷。

5．抗腫瘤作用　正常菌群具有一定的擾腫瘤作用。但其作用機(jī)制尚未完全闡明。其可能的作用機(jī)制為:①通過(guò)自身產(chǎn)生的多種酶類將某些致癌物或前致癌物轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)，如降解亞硝酸胺為仲胺和亞硝酸鹽而排出體外;②通過(guò)激活巨噬細(xì)胞等發(fā)揮細(xì)胞免疫功能而抑制腫瘤。

(四)人體各部位微生態(tài)系

1．口腔微生態(tài)系　人的口腔中已發(fā)現(xiàn)有300多種細(xì)菌，在口腔中定居的微生物與人體組成了口腔微生物系?？谇挥懈鞣N微生物適宜的溫度、濕度和營(yíng)養(yǎng)源，給口腔內(nèi)各種微生物生長(zhǎng)、繁殖和定居提供了非常適宜的環(huán)境和條件?？谇绘溓蚓穷a、硬腭黏膜最常見的正常菌群成分，約占該部位可培養(yǎng)菌總數(shù)的60%，其中以唾液鏈球菌最多見。唾液鏈球菌和革蘭陽(yáng)性絲狀菌是舌背的優(yōu)勢(shì)菌。放線菌、馬氏棒狀桿菌、鏈球菌及緩癥鏈球菌是齦溝的優(yōu)勢(shì)菌群，約占可培養(yǎng)菌總數(shù)的70%。唾液可培養(yǎng)菌總數(shù)為6×109/m l，唾液鏈球菌、口腔鏈球菌是唾液的優(yōu)勢(shì)菌，約占50%左右。

口腔微生物通過(guò)牢固附著在牙面形成牙菌斑，牙菌斑是寄生在牙齒表面的以細(xì)菌為主的生物群落?？谇桓腥拘约膊≈饕强谇晃⑸鷳B(tài)失調(diào)的結(jié)果。

2．皮膚微生態(tài)系　皮膚的常駐菌主要有葡萄球菌(包括表皮葡萄球菌)、丙酸桿菌、類白喉棒狀桿菌和銅綠假單胞菌等。皮膚微生態(tài)系中優(yōu)勢(shì)種群是丙酸桿菌和表皮葡萄球菌，是最重要的常住菌。皮脂腺內(nèi)寄生的丙酸桿菌可將皮脂中三酰甘油分解成游離脂肪酸，對(duì)皮膚表面的金黃色葡萄球菌、鏈球菌和白假絲酵母菌和皮膚癬菌有一定抑制作用。表皮葡萄球菌能分泌自溶酶，常住菌對(duì)此不敏感，但能溶解一些潛在致病菌和過(guò)路菌，它對(duì)保持常住菌的穩(wěn)定性、維持微生態(tài)平衡起重要作用。皮膚表面微生物群落形成的生物屏障是第一道極其重要的保護(hù)屏障，有營(yíng)養(yǎng)作用及參與皮膚細(xì)胞代謝、保持皮膚生理功能和自凈作用。

3．食管與胃微生態(tài)系　在人類，尚未發(fā)現(xiàn)食管上皮細(xì)胞上有原籍菌。胃液的pH是控制胃中細(xì)菌生長(zhǎng)的主要因素，胃內(nèi)的微生物群落大部分是外籍菌。近年發(fā)現(xiàn)螺旋體和幽門螺桿菌，因與上皮細(xì)胞保持密切的聯(lián)系，可認(rèn)為是原籍菌群，但與潰瘍病等疾病的關(guān)系密切，故不屬于正常菌群。

4．腸道微生態(tài)系　腸道是一組龐大的微生態(tài)系，不但層次復(fù)雜，微生物群生物量也相當(dāng)龐大。人體攜帶的微生物主要在腸道，約占人體總微生物量的80%，占糞便重量的30%～40%，其中厭氧菌為需氧菌的100～1 000倍。正常人消化道正常菌群的分布見表2－5。

表2－5　健康人消化道正常菌的分布

(1)不同部位的特點(diǎn)

小腸:十二指腸、空腸和回腸分別具有不同的微生物群落。從十二指腸到回腸末端，總菌數(shù)和活菌數(shù)是逐漸增加的，以回腸末端的微生物最多，且95%以上是厭氧菌。

大腸:主要包括盲腸和結(jié)腸，是胃腸道中微生物群最多的部位。盲腸和結(jié)腸的生態(tài)環(huán)境和微生物群比較相似。在正常人體內(nèi)結(jié)腸的主要菌群相對(duì)穩(wěn)定，即機(jī)體、細(xì)菌及腸內(nèi)生態(tài)環(huán)境呈平衡狀態(tài)。糞便是含有最多微生物群的大生態(tài)系，糞便重量的40%是微生物，而且90%以上是活的。

(2)腸道正常微生物群的類型

腸道正常菌群可分為3類:①致病性類型，包括葡萄球菌、變形桿菌和假單胞菌等，這些細(xì)菌數(shù)量少，不會(huì)致病，是必要組成部分，但在病理情況下，可大量繁殖而引起宿主發(fā)病;②共生性類型，包括雙歧桿菌、類桿菌、優(yōu)桿菌和消化球菌等。它們是生理性微生物，對(duì)人體有益無(wú)害，數(shù)量大，恒定存在。共生性微生物具有合成維生素與蛋白質(zhì)，促進(jìn)消化吸收，生物拮抗及免疫等生理作用;③中間性類型，包括乳桿菌、大腸埃希菌、鏈球菌和韋榮球菌等，數(shù)量介于前兩者之間，既有生理作用，又有致病作用，即具有潛在的有害性。

5．呼吸道微生態(tài)系　在鼻腔、咽喉及扁桃體部位經(jīng)?？煞蛛x到類白喉棒狀桿菌與葡萄球菌、肺炎鏈球菌、溶血性鏈球菌及流感嗜血桿菌等具有致病潛能的細(xì)菌，但人的鼻竇是無(wú)菌的。氣管和支氣管在無(wú)感染存在時(shí)，只有少量的細(xì)菌。在健康人的呼吸道，尤其是細(xì)小支氣管以下的部分及肺內(nèi)和胸腔中是無(wú)菌的。健康人的鼻液中平均存在著葡萄球菌1．6×106/ml、厭氧性乳桿菌類6．3×106/ml;而在健康人氣管、支氣管黏膜上則沒(méi)有永久的細(xì)菌定居。

6．陰道微生態(tài)系　人的陰道是一個(gè)完整的微生態(tài)系。主要的常住菌有乳桿菌、表皮葡萄球菌、大腸埃希菌、梭狀桿菌、糞鏈球菌等。主要的過(guò)路菌有金黃色葡萄球菌、腸桿菌、丙酸桿菌、消化鏈球菌、韋榮球菌等。健康婦女陰道排出物中，厭氧菌與需氧菌的比例為5∶1，活菌數(shù)為102～109/ml。

陰道中常住的真菌是白假絲酵母菌，陰道毛滴蟲屬于過(guò)路原蟲。也可分離出單純皰疹病毒和巨細(xì)胞病毒。乳桿菌檢出率高的個(gè)體，白假絲酵母菌、丙酸桿菌、棒狀桿菌檢出率也高，提示它們之間有共生關(guān)系。孕婦陰道菌群中大腸埃希菌、消化鏈球菌、類桿菌的檢出率低，這有利于孕婦和胎兒在妊娠期的衛(wèi)生。孕婦中乳桿菌、白假絲酵母菌、丙酸桿菌等分離率都高于健康婦女，提示在分解糖原、保持陰道低pH環(huán)境中，它們起協(xié)同作用。乳桿菌與B群鏈球菌、大腸埃希菌、類桿菌、金黃色葡萄球菌間有拮抗作用，并能產(chǎn)生酸性生存環(huán)境和在激活免疫中發(fā)揮作用。

二、微生態(tài)平衡與失調(diào)

微生態(tài)平衡(microeubiosis)是正常微生物群與其宿主生態(tài)環(huán)境在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的生理性組合的動(dòng)態(tài)平衡。這種生理性組合是在共同的環(huán)境因素影響下，正常微生物群與宿主所形成的相互依賴與相互制約的統(tǒng)一狀態(tài)。在生物進(jìn)化過(guò)程中，通過(guò)適應(yīng)與選擇，微生物與微生物之間，微生物與宿主之間，微生物、宿主與環(huán)境之間始終處于動(dòng)態(tài)平衡。微生態(tài)失調(diào)(microdysbiosis)是正常微生物群與其宿主之間的平衡在外界環(huán)境因素的影響下被破壞，由生理性組合轉(zhuǎn)變?yōu)椴±硇越M合狀態(tài)。微生態(tài)平衡與失調(diào)是可以互相轉(zhuǎn)化的，處于微生態(tài)平衡狀態(tài)對(duì)人體有益;反之，若處于微生態(tài)失調(diào)狀態(tài)，則對(duì)人體有害。微生態(tài)平衡是微生態(tài)學(xué)中的核心問(wèn)題，只有對(duì)微生態(tài)平衡有了正確的認(rèn)識(shí)，才能正確地了解微生態(tài)失調(diào)，并采取合理的防治微生態(tài)失調(diào)的措施，使微生態(tài)失調(diào)重新恢復(fù)平衡。

(一)微生態(tài)平衡的標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境、宿主與微生物是影響微生態(tài)平衡的三大因素，并且它們之間是相互聯(lián)系的。在環(huán)境因素影響下，宿主與微生物保持動(dòng)態(tài)的平衡。由于微生態(tài)平衡對(duì)人體的健康狀況起重要作用，因此判斷機(jī)體是否處于微生態(tài)平衡狀態(tài)就顯得尤為重要。評(píng)價(jià)微生態(tài)是否平衡必須綜合地考慮參與平衡的以下多種因素。

1．微生物　微生態(tài)平衡在微生物方面的標(biāo)準(zhǔn)包括定性、定量與定位三個(gè)方面。這三方面不是孤立的，而是同一事物的三維結(jié)構(gòu)。

(1)定位標(biāo)準(zhǔn)　指正常微生物群存在的生態(tài)空間。對(duì)正常微生物群的檢查，首先要確定檢查的位置。如前所述，同一種群在原位是原籍菌，對(duì)人體是有益的，在異位就是外籍菌，對(duì)人體可能是有害的。如腸道中的大腸埃希菌侵入到泌尿道、膽道、腹腔及血液中，就會(huì)引起化膿性炎癥或敗血癥。

(2)定性標(biāo)準(zhǔn)　指正常微生物群的種類。在某一生態(tài)環(huán)境中正常微生物群的種類是相對(duì)穩(wěn)定的，定性檢查包括正常微生物群中的所有成員，如細(xì)菌、真菌、病毒、支原體、衣原體、立克次體、螺旋體、原蟲等。

(3)定量標(biāo)準(zhǔn)　指對(duì)某生態(tài)環(huán)境中正常菌群總菌數(shù)和各種群活菌數(shù)的檢查。定量檢查是微生態(tài)學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)，沒(méi)有定量檢查，就沒(méi)有現(xiàn)代化的微生態(tài)學(xué)。從定性角度講，許多微生物到處可見，沒(méi)有多大意義，但定量檢查就可以確定其意義。如泌尿道分離出少量的大腸埃希菌不足為奇，但如果成為優(yōu)勢(shì)菌就會(huì)對(duì)宿主致病。優(yōu)勢(shì)菌是決定微生態(tài)平衡的核心因素。在腸道內(nèi)，專性厭氧菌占優(yōu)勢(shì)，如果這個(gè)優(yōu)勢(shì)下降或消失，就會(huì)導(dǎo)致微生態(tài)平衡被破壞而引起疾病。

2．宿主　正常微生物群隨著人體不同發(fā)育階段及其生理功能的改變而有所變化，這就是微生態(tài)平衡的生理波動(dòng)。年齡因素是微生態(tài)平衡的重要參數(shù)，如腸道正常菌群在嬰幼兒、青少年、成人及老人就存在著規(guī)律的動(dòng)態(tài)變化。此外，宿主的生理功能變化如妊娠、分娩、哺乳、斷乳、出牙和換牙時(shí)都存在著正常微生物群的變化，例如妊娠7～9個(gè)月時(shí)口腔厭氧菌明顯增加;小兒出牙時(shí)口腔鏈球菌的種類及數(shù)量的變化等。

3．環(huán)境　在外界環(huán)境因素作用下，宿主病理狀態(tài)對(duì)正常微生物群也產(chǎn)生明顯影響，如輻射、手術(shù)、感染等可導(dǎo)致微生態(tài)失調(diào)。

(二)微生態(tài)失調(diào)

1．微生態(tài)失調(diào)的分類　從醫(yī)學(xué)微生態(tài)學(xué)的理論和實(shí)際出發(fā)，微生態(tài)失調(diào)可分為以下兩類。

(1)菌群失調(diào)　菌群失調(diào)是指在原生態(tài)環(huán)境內(nèi)正常微生物群發(fā)生定性、定量的異常變化。按其輕重程度分為:①Ⅰ度失調(diào)，只能從細(xì)菌的數(shù)量檢查上發(fā)現(xiàn)變化，在臨床上往往沒(méi)有表現(xiàn)或只有輕微反應(yīng)，不加治療，即可自然恢復(fù);②Ⅱ度失調(diào)，是不可逆的，在臨床上多有慢性病的表現(xiàn)，例如，慢性腸炎、慢性腎盂腎炎、慢性口腔炎或咽炎等;③Ⅲ度失調(diào)，表現(xiàn)為原來(lái)的正常菌群大部分被抑制，只有少數(shù)原來(lái)占劣勢(shì)的菌種演變?yōu)閮?yōu)勢(shì)菌，進(jìn)而引起疾病。常常是在使用抗菌藥物治療或預(yù)防某些微生物感染過(guò)程中發(fā)生的一種新感染，亦稱菌群交替癥或二重感染，是微生態(tài)平衡被破壞的嚴(yán)重后果。例如，葡萄球菌及艱難梭菌引起的偽膜性腸炎等，其他如變形桿菌、銅綠假單胞菌、白假絲酵母菌、肺炎克雷伯菌及大腸埃希菌等，都可引起Ⅲ度失調(diào)。

(2)定位轉(zhuǎn)移　定位轉(zhuǎn)移是指正常微生物群寄居部位發(fā)生改變而引起的微生態(tài)失調(diào)。根據(jù)轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，可分為4種:①橫向轉(zhuǎn)移，正常菌群由原定位的生態(tài)環(huán)境向周圍轉(zhuǎn)移。例如，下消化道菌向上消化道的轉(zhuǎn)移，小腸污染綜合征就是明顯的下消化道菌向上轉(zhuǎn)移的一個(gè)例證。上呼吸道菌轉(zhuǎn)移到下呼吸道、下泌尿道菌轉(zhuǎn)移到腎盂、陰道菌轉(zhuǎn)移到子宮及輸卵管等，均是常見的正常菌群的橫向轉(zhuǎn)移;②縱向轉(zhuǎn)移，正常菌群由原定位的表層向深層轉(zhuǎn)移。例如口腔黏膜表層是需氧層，中層是兼性厭氧菌，而下層是厭氧菌，如果上層的細(xì)菌轉(zhuǎn)移到深層，可引起口腔炎;③血行轉(zhuǎn)移，血行轉(zhuǎn)移可作為異位感染的一種傳播途徑，而血行轉(zhuǎn)移本身又是一種易位感染。完全健康的人群中，有4%～10%的人有一過(guò)性菌血癥。正常菌群的定位轉(zhuǎn)移中，血行途徑具有重要意義，正常菌群進(jìn)入血行雖然常見，但在正常情況下并不形成感染，只有在身體衰弱免疫功能下降時(shí)才發(fā)生感染;④異位病灶，正常微生物群在遠(yuǎn)隔的臟器或組織形成病灶。如腦、肝、腎等處的膿腫，這樣的病例多與膿毒敗血癥的發(fā)生有關(guān)。

2．微生態(tài)失調(diào)的主要原因

(1)射線照射　人或動(dòng)物在接受一定量放射物質(zhì)與放射線照射后，巨噬細(xì)胞的功能與數(shù)量均下降，淋巴細(xì)胞功能減弱，血清的非特異殺菌作用減退或消失，免疫應(yīng)答能力明顯遭到破壞，此時(shí)易發(fā)生微生態(tài)失調(diào)。微生物對(duì)照射的抵抗力明顯大于其宿主，人或動(dòng)物只要有數(shù)戈瑞(Gy)就可產(chǎn)生病理作用，而細(xì)菌則需幾百戈瑞才能損傷結(jié)構(gòu)，而且微生物在照射后對(duì)抗生素耐藥性提高，毒性亦增強(qiáng)。例如，第二次世界大戰(zhàn)期間，原子彈在日本廣島、長(zhǎng)崎爆炸后引起的放射病，最主要的并發(fā)癥就是微生態(tài)失調(diào)及其因此而引起的各種感染。

(2)抗生素　使用抗生素可以引起菌群失調(diào)，特別是長(zhǎng)期服用廣譜抗生素后，不僅能將正常菌群中的敏感菌抑制或殺死，使耐藥菌、不敏感菌或真菌大量繁殖而導(dǎo)致菌群失調(diào)，而且能降低機(jī)體對(duì)感染的定植抗力，使那些原來(lái)被正常菌群所抑制的病原菌大量繁殖而造成感染。同時(shí)，在抗生素的選擇作用下，可通過(guò)性菌毛傳遞耐藥基因，使正常微生物群產(chǎn)生對(duì)一種或幾種抗生素的耐藥性。如耐藥性葡萄球菌、銅綠假單胞菌等正常菌群常導(dǎo)致醫(yī)院內(nèi)感染。

(3)外科手術(shù)　包括手術(shù)、整形、插管以及一切影響宿主生理解剖結(jié)構(gòu)的方法與措施，都有利于正常菌群的易位轉(zhuǎn)移。因此，在微生態(tài)失調(diào)的誘發(fā)因素中，外科治療措施占有重要位置。

(4)其他因素　包括醫(yī)源性因素，使用免疫抑制劑、細(xì)胞毒性物質(zhì)和激素等因素，都能使機(jī)體免疫功能下降，引起微生態(tài)失調(diào)而導(dǎo)致感染。比如，腸道正常菌群中的脆弱類桿菌和消化球菌等厭氧菌?？沙蔀闄C(jī)會(huì)致病菌而引起內(nèi)源性感染。

3．微生態(tài)失調(diào)的防治　在微生態(tài)失調(diào)的防治中必須采取綜合性措施，主要包括以下幾個(gè)方面。

(1)保護(hù)生態(tài)環(huán)境　在微生態(tài)失調(diào)的防治中首先應(yīng)考慮改善宏觀環(huán)境，以去除導(dǎo)致微生態(tài)失調(diào)的外界環(huán)境因素。保護(hù)宏觀生態(tài)環(huán)境，主要是防止空氣、水及土壤的污染。微觀環(huán)境對(duì)正常菌群的影響是直接的，而且是主要的。任何微生態(tài)失調(diào)都有微觀環(huán)境因素的參與，宿主的任何病理變化都可作為微生態(tài)失調(diào)的微觀環(huán)境因素。因此在微生態(tài)失調(diào)的防治過(guò)程中，應(yīng)盡量找出來(lái)自宿主的影響正常菌群生長(zhǎng)繁殖的微觀生態(tài)環(huán)境因素。去除或改變這些因素，就有可能糾正微生態(tài)失調(diào):一是去除引起微生態(tài)失調(diào)的病理狀態(tài)，如胃酸缺乏癥、肝膽或胰腺疾病等都可引起微生態(tài)失調(diào)狀態(tài);二是去除或緩解異常的解剖結(jié)構(gòu)，如外科手術(shù)可造成各種異常的解剖結(jié)構(gòu)，這些畸形可作為原因而導(dǎo)致菌群失調(diào)，并由此引起全身與局部疾病的發(fā)生，如惡性貧血、維生素缺乏癥、吸收不良綜合征、腸功能紊亂等。為使微生態(tài)失調(diào)恢復(fù)，應(yīng)設(shè)法治愈或緩解這些疾病，從而改善微觀生態(tài)環(huán)境。

(2)增強(qiáng)機(jī)體免疫力　營(yíng)養(yǎng)失調(diào)或營(yíng)養(yǎng)不良是造成機(jī)體免疫力下降的重要原因之一，也是破壞微生態(tài)平衡的因素之一。因此，應(yīng)該合理調(diào)配飲食，養(yǎng)成科學(xué)的膳食習(xí)慣。

(3)合理應(yīng)用抗生素　在臨床應(yīng)用抗生素時(shí)應(yīng)盡量維護(hù)和保持微生態(tài)平衡。主要措施是抗生素用藥要適量，能用小劑量抗生素解決問(wèn)題就不用大劑量，能用窄譜抗生素治療就不必用廣譜抗生素，應(yīng)根據(jù)藥敏試驗(yàn)的結(jié)果選擇使用抗生素。對(duì)全身感染或腸道外的局部感染最好選擇非經(jīng)口用藥途徑，這樣可避免傷害腸道的正常菌群，尤其是占正常菌群絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的厭氧菌，以維護(hù)微生態(tài)平衡。

(4)及時(shí)應(yīng)用微生態(tài)調(diào)節(jié)制劑　微生態(tài)調(diào)節(jié)劑是指在微生態(tài)學(xué)理論指導(dǎo)下，具有調(diào)整微生態(tài)失調(diào)、保持微生態(tài)平衡、提高宿主健康水平或健康狀態(tài)的制品。微生態(tài)調(diào)節(jié)劑對(duì)調(diào)整腸道微生態(tài)平衡、提高機(jī)體免疫功能以及改善微觀生態(tài)環(huán)境具有良好的預(yù)防及治療作用。其中一類是活菌制劑，利用對(duì)宿主無(wú)害甚至有益的活菌來(lái)拮抗?jié)撛谥虏【?，克服菌群失調(diào)，部分取代抗生素的作用，但一般不與抗生素合用。另一類則是死菌制劑或活菌代謝產(chǎn)物，在調(diào)治腸道菌群失調(diào)的同時(shí)可與抗生素合用。目前國(guó)際上已將微生態(tài)調(diào)節(jié)劑分為益生菌、益生元和合生元等三種類型。其中益生菌是指含活菌和(或)包括菌體組分及代謝產(chǎn)物的死菌的生物制品，經(jīng)口或其他黏膜給予，旨在黏膜表面處改善微生物與酶的平衡或刺激特異性和非特異性免疫。目前應(yīng)用于人體的益生菌主要有雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌、枯草芽胞桿菌、蠟樣芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、丁酸梭菌和酵母菌等。益生元?jiǎng)t是指一種不能被宿主消化的食物成分，但具有選擇性刺激一種或幾種益生菌的活性或生長(zhǎng)繁殖的作用。常見的有乳果糖、蔗糖低聚糖、異麥芽低聚精和大豆低聚糖等。合生元是指益生菌和益生元同時(shí)并存的制品，服用后到達(dá)腸道內(nèi)使進(jìn)入的益生菌在益生元的作用下，繼續(xù)繁殖增多。

三、醫(yī)院內(nèi)感染

醫(yī)院內(nèi)感染(nosocomial infection)又稱醫(yī)院感染(hospital infection)，或醫(yī)院內(nèi)獲得性感染(hospital acquired infection)，指包括醫(yī)院內(nèi)各類人群在醫(yī)院活動(dòng)期間所獲得的感染。主要指病人在住院期間又發(fā)生的其他感染，不包括入院前已發(fā)生或已處于潛伏期的感染;住院期間獲得的感染，在出院后才發(fā)病者則應(yīng)作為醫(yī)院內(nèi)感染。如新生兒通過(guò)產(chǎn)道時(shí)發(fā)生的感染為醫(yī)院內(nèi)感染;而經(jīng)胎盤傳播造成的胎兒感染皆屬于醫(yī)院外感染。

醫(yī)院感染隨著醫(yī)院的出現(xiàn)而發(fā)生，其感染率隨著醫(yī)院現(xiàn)代化的發(fā)展而迅速增長(zhǎng)。據(jù)WHO調(diào)查，世界上醫(yī)院感染率為3%～20%，平均為9%。據(jù)近年來(lái)我國(guó)全國(guó)醫(yī)院感染監(jiān)控網(wǎng)監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，我國(guó)醫(yī)院感染率約為4．6%，據(jù)此估計(jì)我國(guó)每年醫(yī)院感染病例約為500萬(wàn)，醫(yī)療費(fèi)用增加10億元。因此，醫(yī)院感染已成為當(dāng)今世界各國(guó)各級(jí)醫(yī)院面臨的非常突出的公共衛(wèi)生問(wèn)題。許多國(guó)家將醫(yī)院感染率作為評(píng)價(jià)醫(yī)院管理水平的重要指標(biāo)。同時(shí)由于社會(huì)老齡化，免疫功能低下人群日益擴(kuò)大，機(jī)會(huì)致病菌正在逐步替代病原微生物而成為主要病原體，加之應(yīng)用廣譜抗生素所致的微生態(tài)失調(diào)和耐藥性菌株的形成，以及新病原體的出現(xiàn)和舊感染性疾病的復(fù)燃，人類正面臨新的感染威脅，而首當(dāng)其沖的人群就是住院患者。醫(yī)院內(nèi)感染嚴(yán)重威脅住院患者的身心健康和預(yù)后，給社會(huì)安定及經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的影響與損失，因此控制醫(yī)院內(nèi)感染是現(xiàn)代化醫(yī)院管理質(zhì)量的重要目標(biāo)之一。

(一)醫(yī)院感染的分類

醫(yī)院內(nèi)感染按病原體來(lái)源分為內(nèi)源性醫(yī)院內(nèi)感染和外源性醫(yī)院內(nèi)感染兩大類。

1．內(nèi)源性醫(yī)院感染　也稱自身醫(yī)院感染或自身感染，是指患者在醫(yī)院由于某種原因使自身寄居的正常微生物群轉(zhuǎn)變成機(jī)會(huì)性致病菌或潛伏的致病微生物大量繁殖而導(dǎo)致的感染。正常微生物群是內(nèi)源性醫(yī)院感染的主要病原體。這些機(jī)會(huì)致病性微生物的主要特點(diǎn)是:①大多為耐藥菌或多重耐藥菌，最常見的是銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌、大腸埃希菌、陰溝腸桿菌、腸球菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌和白假絲酵母菌等;②適應(yīng)性強(qiáng)，既有來(lái)自機(jī)體的正常菌群，亦有來(lái)自廣泛分布于外界環(huán)境中的水、土壤、塵埃及未消毒物品上的病原微生物。

2．外源性醫(yī)院感染　亦稱交叉感染，是指病人遭受醫(yī)院內(nèi)非自身存在的病原體侵襲而發(fā)生的感染。這種感染包括從患者到患者、從患者到醫(yī)護(hù)人員和從醫(yī)護(hù)人員到患者的直接感染，或通過(guò)污染的生活物品、醫(yī)護(hù)用品及診療設(shè)備對(duì)人體的間接感染，或通過(guò)外環(huán)境(如空氣)獲得的感染，即所謂的環(huán)境感染。病原體主要來(lái)自其他患者或帶菌者，其次來(lái)自周圍環(huán)境。

病原微生物自然生存繁殖與排出的宿主(人或動(dòng)物)或場(chǎng)所稱為感染源和病原微生物儲(chǔ)源。外源性醫(yī)院感染的感染源或病原微生物儲(chǔ)源主要是病人、帶菌者、環(huán)境感染儲(chǔ)源及動(dòng)物感染源等。外源性醫(yī)院感染的病原體隨著時(shí)間的推移不斷出現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)新的病原菌，過(guò)去認(rèn)為，主要是耐藥金黃色葡萄球菌引起的抗生素相關(guān)性偽膜性腸炎，近年來(lái)已證實(shí)，主要是由腸道正常菌群的艱難梭菌所致。軍團(tuán)菌就是以前不曾認(rèn)識(shí)的對(duì)醫(yī)院內(nèi)病人可造成感染威脅的新發(fā)現(xiàn)的病原菌。另外，過(guò)去有些菌種被認(rèn)為與醫(yī)學(xué)關(guān)系不大，現(xiàn)在卻變成了醫(yī)院感染的流行菌株，如陰溝腸桿菌、不動(dòng)桿菌、腸球菌等。

(二)醫(yī)院感染的常見病原微生物

醫(yī)院感染中病原微生物主要是細(xì)菌，其次是病毒、真菌;既有致病性微生物，也有機(jī)會(huì)致病性微生物(表2－6)。

表2－6　醫(yī)院感染常見的病原微生物

(三)醫(yī)院內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素

1．不合理使用抗生素　抗生素的不合理使用是引起醫(yī)院內(nèi)感染的主要危險(xiǎn)因素。抗生素應(yīng)用時(shí)間越長(zhǎng)、種類越多，尤其是廣譜抗生素，就越容易出現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)感染，甚至導(dǎo)致深部真菌感染。

2．侵襲性操作　臨床上各種侵襲性操作中以使用呼吸機(jī)的患者醫(yī)院內(nèi)感染率最高(與空氣中微生物數(shù)量有關(guān));其次是氣管切開和氣管插管，氣管插管可引起咽喉部的微生物沿氣管插管侵入其前部的無(wú)菌氣管內(nèi);再次是泌尿系統(tǒng)感染，泌尿道、尿路感染與導(dǎo)尿管的留置有關(guān)。醫(yī)護(hù)人員的無(wú)菌操作不嚴(yán)格或器械消毒不徹底，往往可導(dǎo)致交叉感染。

3．易感人群　老年患者的主要器官功能退化，生理防御能力衰退，即使是少量的病原體亦可導(dǎo)致感染發(fā)生;嬰幼兒免疫機(jī)制尚未發(fā)育成熟，而且生活護(hù)理主要依賴于醫(yī)護(hù)人員及家長(zhǎng)照顧，也容易發(fā)生醫(yī)院內(nèi)感染;另外免疫缺陷、免疫功能紊亂或有原發(fā)病的病人也容易感染。

4．住院時(shí)間　醫(yī)院是各種病原微生物較為集中和較易流行的場(chǎng)所，因此，患者住院時(shí)間越長(zhǎng)，醫(yī)院內(nèi)感染率越高。

5．消毒隔離措施不嚴(yán)格　醫(yī)院的消毒隔離措施不嚴(yán)格是造成醫(yī)院內(nèi)感染的重要原因。如治療室的無(wú)菌區(qū)、清潔區(qū)、污染區(qū)劃分不明確;病房、治療室、衛(wèi)生間的拖布不分開，病床、桌椅的抹布混用，用后又未進(jìn)行消毒;清掃床鋪與地面時(shí)未進(jìn)行濕式清掃，造成病房的空氣污染等，均易引起病原體傳播而引起院內(nèi)感染。

(四)醫(yī)院內(nèi)感染的預(yù)防與控制

從一定意義上講，控制醫(yī)院內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素就是預(yù)防與控制醫(yī)院內(nèi)感染最有力和最有效的措施。

1．合理使用抗生素　合理使用抗生素和加強(qiáng)對(duì)細(xì)菌耐藥性的監(jiān)控，可減少耐藥菌的產(chǎn)生與感染，從而降低醫(yī)院感染率。醫(yī)院應(yīng)根據(jù)情況制定抗生素合理使用的規(guī)程，加強(qiáng)抗生素的管理。

2．減少侵襲性操作　盡量減少侵襲性操作，尤其是對(duì)免疫缺陷者。例如，為避免尿路感染的發(fā)生，應(yīng)盡可能避免導(dǎo)尿，必要時(shí)應(yīng)采取消毒閉式引流系統(tǒng)，并嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作，引流袋應(yīng)低于引流口位置，避免引流液反流。外科手術(shù)及一切侵襲性操作應(yīng)嚴(yán)格無(wú)菌，保證與患者接觸的一切用品都具有微生物學(xué)安全性，操作精細(xì)、減少組織創(chuàng)傷等措施均可減少術(shù)后感染的發(fā)生。

3．保護(hù)易感人群、縮短住院時(shí)間　臨床上常見免疫功能低下患者的并發(fā)感染，尤其是惡性腫瘤、糖尿病、腦昏迷等危重患者更為普遍，因此在治療原發(fā)疾病的同時(shí)，必須加強(qiáng)支持療法，以增強(qiáng)患者機(jī)體的免疫力。

醫(yī)院內(nèi)感染的病原菌多為耐藥菌，不僅癥狀嚴(yán)重，而且治療上困難重重。由于患者長(zhǎng)期住院，病房中感染患者與非感染患者共居一室，共用盥洗室，造成交叉感染。因此，患者痊愈后應(yīng)立即出院，避免再次感染，尤其是老年慢性病患者，在病情穩(wěn)定后應(yīng)及時(shí)出院，定期門診隨訪治療。

4．嚴(yán)格消毒、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)　嚴(yán)格遵守衛(wèi)生部規(guī)定的“消毒滅菌原則”，不定期地進(jìn)行檢查與督導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)糾正。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)醫(yī)院各部門的微生物污染指標(biāo)，定期由衛(wèi)生防疫機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽檢。舉辦關(guān)于醫(yī)院內(nèi)感染的培訓(xùn)班，提高全體醫(yī)護(hù)人員的無(wú)菌觀念和消毒隔離操作水平等。

5．正確處理污物　衛(wèi)生垃圾及傳染病患者使用的一次性醫(yī)療用品應(yīng)裝袋送指定地點(diǎn)焚毀;患者引流液、痰液、血液、糞便等分泌物應(yīng)用高濃度消毒液浸泡后焚燒處理;對(duì)所有非一次性醫(yī)療用品均執(zhí)行“消毒—清洗—消毒”的制度等。

第五節(jié)　微生物的致病性與感染

微生物的感染是指在一定條件下，微生物與機(jī)體相互作用并導(dǎo)致不同程度的病理變化的過(guò)程。能使宿主致病的微生物稱病原微生物或病原體，其致病的性質(zhì)稱為致病性。感染按來(lái)源不同分為外源性感染和內(nèi)源性感染。前者的病原體來(lái)自宿主體外，后者的病原體則來(lái)自宿主體內(nèi)。微生物通過(guò)一定的途徑和方式從一個(gè)宿主傳播到另一個(gè)宿主引起的感染稱為傳染。

在宿主免疫防疫功能一定的情況下，微生物的致病性有強(qiáng)弱之分，稱為微生物的毒力。毒力常用半數(shù)致死量(median lethal dose，LD50)或半數(shù)感染量(median infective dose，ID50)表示，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，通過(guò)某種特定感染途徑，使一定體重或年齡的某種動(dòng)物半數(shù)死亡或感染所需的最小病原體數(shù)或毒素量。LD50?？勺鳛榕袛嗖≡w毒力的參考指標(biāo)。致病性及毒力具有相對(duì)性，不同的致病微生物毒力可不同，同一種病原體也有強(qiáng)毒株、弱毒株和無(wú)毒株的區(qū)別。認(rèn)識(shí)不同病原微生物的感染和致病機(jī)制，有助于防治人類感染性疾病。

一、細(xì)菌性感染

細(xì)菌性感染是細(xì)菌在宿主體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖與宿主機(jī)體相互作用的病理過(guò)程。能感染宿主并引起疾病的細(xì)菌稱為致病菌或病原菌，不能感染宿主、也不引起疾病的細(xì)菌稱為非致病菌或非病原菌。

(一)細(xì)菌的致病機(jī)制

引起感染與否，首先取決于其必須有一定的毒力，同時(shí)還必須有足夠的數(shù)量和適當(dāng)?shù)那秩氩课唬瑫r(shí)與機(jī)體的免疫狀態(tài)密切相關(guān)。不同種類的病原菌對(duì)宿主可引起不同的病理過(guò)程和不同的疾病，例如，鼠疫桿菌引起鼠疫，結(jié)核桿菌引起結(jié)核。

1．細(xì)菌的毒力　構(gòu)成病原菌毒力的主要因素是侵襲力(invasiveness)和毒素(toxin)。

(1)侵襲力　是指病原菌突破機(jī)體的防御機(jī)能，在體內(nèi)定居、繁殖及擴(kuò)散、蔓延的能力。構(gòu)成侵襲力的主要物質(zhì)有莢膜、微莢膜、黏附因子等菌體的表面結(jié)構(gòu)和釋放的侵襲性胞外酶等物質(zhì):①莢膜和微莢膜，細(xì)菌莢膜具有抗吞噬細(xì)胞吞噬、抵抗殺菌物質(zhì)的作用，如有莢膜的肺炎鏈球菌、炭疽芽胞桿菌等不易被吞噬細(xì)胞吞噬殺滅。某些細(xì)菌表面有類似莢膜的物質(zhì)，如A群鏈球菌的M蛋白、傷寒沙門菌的Vi抗原、某些大腸埃希菌的K抗原，統(tǒng)稱為微莢膜，也具有抗吞噬等作用;②黏附因子，具有黏附作用的細(xì)菌結(jié)構(gòu)，稱為黏附因子，如革蘭陰性菌的菌毛，革蘭陽(yáng)性菌的膜磷壁酸等。菌毛等黏附因子具有對(duì)組織細(xì)胞的選擇黏附作用，原因是宿主易感細(xì)胞的表面有相應(yīng)受體。具有黏附因子的細(xì)菌能抵抗黏液的沖刷，也能抵抗呼吸道上皮纖毛的運(yùn)動(dòng)以及腸蠕動(dòng)等消除作用，有利于病原菌在體內(nèi)定居;③侵襲性胞外酶，細(xì)菌在代謝過(guò)程中常產(chǎn)生對(duì)宿主細(xì)胞有破壞作用的侵襲性酶，這些酶可幫助細(xì)菌抗吞噬或有利于細(xì)菌在體內(nèi)擴(kuò)散。如金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的血漿凝固酶，能使血漿中的纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白，包繞在細(xì)菌表面可抵抗宿主吞噬細(xì)胞的吞噬作用。這些侵襲性物質(zhì)一般無(wú)毒性，但在感染過(guò)程中可保護(hù)細(xì)菌抵抗吞噬或協(xié)助細(xì)菌的擴(kuò)散。

(2)毒素　依據(jù)毒素產(chǎn)生的來(lái)源、性質(zhì)和作用的不同，可分為外毒素(exotoxin)和內(nèi)毒素(endotoxin)兩種。

1)外毒素　外毒素主要由G+菌和部分G－菌在細(xì)胞內(nèi)合成并釋放到菌體外的毒性蛋白質(zhì)，但外毒素也有存在于菌體內(nèi)的，當(dāng)細(xì)菌融潰后才釋放至菌外。產(chǎn)生菌如革蘭陽(yáng)性菌中的破傷風(fēng)梭菌、肉毒梭菌、白喉棒狀桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、金黃色葡萄球菌等;革蘭陰性菌中的痢疾志賀菌、耶爾森菌、霍亂弧菌、腸產(chǎn)毒型大腸埃希菌、銅綠假單胞菌等。

外毒素具有以下共同特征:

·化學(xué)成分為蛋白質(zhì)。多數(shù)外毒素蛋白有A、B兩個(gè)亞單位組成，A亞單位是毒素的毒性部分，決定著毒素的致病作用;B亞單位無(wú)致病作用，是介導(dǎo)外毒素分子與宿主細(xì)胞結(jié)合的部分。外毒素的致病作用依賴毒素分子結(jié)構(gòu)完整，各亞單位單獨(dú)對(duì)宿主無(wú)致病作用。提純的結(jié)合亞單位可作為疫苗，預(yù)防外毒素所致疾病。

·毒性作用強(qiáng)，對(duì)組織器官有選擇性。如1 mg肉毒毒素純品能殺死2億只小鼠，毒性比氰化鉀強(qiáng)1萬(wàn)倍。外毒素對(duì)組織器官具有選擇作用，通過(guò)與特定靶器官的受體結(jié)合，引起特征性的病變。如肉毒毒素可阻斷膽堿能神經(jīng)末稍釋放乙酰膽堿，使眼和咽肌麻痹，引起眼瞼下垂、復(fù)視、吞咽困難等。

·對(duì)理化因素不穩(wěn)定。一般不耐熱，如破傷風(fēng)外毒素60℃、20 min即可被破壞。

·免疫原性強(qiáng)。外毒素免疫原性強(qiáng)，其抗體稱為抗毒素。外毒素在0．3%～0．4%甲醛作用下可以脫毒成為類毒素，但保持免疫原性。類毒素主要用于人工主動(dòng)免疫，抗毒素用于治療和緊急預(yù)防，兩者均可用于防治傳染病。

·種類多，一種細(xì)菌可產(chǎn)生幾種或多種外毒素。根據(jù)外毒素的種類和作用機(jī)制不同，外毒素可分為神經(jīng)毒素、細(xì)胞毒素和腸毒素三大類(表2－7，表中只列出部分外毒素)。

表2－7　外毒素的種類及作用特點(diǎn)舉例

續(xù)表2－7

2)內(nèi)毒素　內(nèi)毒素是革蘭陰性菌細(xì)胞壁中的脂多糖(圖2－23)，只有當(dāng)菌體裂解后才釋放出來(lái)。內(nèi)毒素也存在于螺旋體、衣原體、支原體、立克次體中。內(nèi)毒素是革蘭陰性菌的主要毒力物質(zhì)，由特異性多糖、核心多糖和脂質(zhì)A三部分組成，脂質(zhì)A是內(nèi)毒素的主要毒性成份。內(nèi)毒素耐熱，160℃、2～4 h才被破壞。內(nèi)毒素的免疫原性弱，不能脫毒成為類毒素。內(nèi)毒素毒性作用相對(duì)較弱，致病需要的量相對(duì)較大，且對(duì)組織器官無(wú)選擇性。

圖2－23　革蘭陰性菌細(xì)胞壁內(nèi)毒素

各種革蘭陰性菌內(nèi)毒素的毒性作用大致相似，但作用機(jī)制復(fù)雜，具體毒性作用如下:

·發(fā)熱反應(yīng)，內(nèi)毒素作用于巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等使之釋放內(nèi)源性致熱原，作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞使體溫升高。

·白細(xì)胞反應(yīng)，內(nèi)毒素進(jìn)入血循環(huán)后，白細(xì)胞先急劇減少，系與其大量移行并黏附于組織毛細(xì)血管床有關(guān)，數(shù)小時(shí)后骨髓中的中性粒細(xì)胞大量釋放入血，使血循環(huán)中白細(xì)胞數(shù)增高。

·內(nèi)毒素血癥與休克，當(dāng)血液中細(xì)菌或病灶內(nèi)細(xì)菌釋放大量?jī)?nèi)毒素入血時(shí)，可導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥，嚴(yán)重時(shí)可引起休克。此種內(nèi)毒素所致的重癥感染死亡率高。

·彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)，內(nèi)毒素直接活化凝血系統(tǒng)，也可通過(guò)損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞間接活化凝血系統(tǒng)，造成血管內(nèi)廣泛凝血，形成微血栓，廣泛沉著于小血管中導(dǎo)致彌散性血管內(nèi)凝血。由于廣泛凝血消耗大量凝血因子，同時(shí)內(nèi)毒素能直接活化纖溶系統(tǒng)，進(jìn)而產(chǎn)生出血傾向。

細(xì)菌內(nèi)、外毒素區(qū)別見表2－8。

表2－8　外毒素與內(nèi)毒素的主要區(qū)別

2．細(xì)菌侵入的數(shù)量　具有一定毒力的病原菌侵入機(jī)體后，還需有足夠的數(shù)量才能引起感染。一般情況下，細(xì)菌毒力愈強(qiáng)，引起感染的菌數(shù)愈少，反之則多。有些病原菌毒力極強(qiáng)，極少量的侵入即可引起機(jī)體發(fā)病，如鼠疫耶爾森菌，有數(shù)個(gè)細(xì)菌侵入就可發(fā)生感染。對(duì)毒力相同的病原菌而言，數(shù)量越多，引起感染的可能性越大。

3．細(xì)菌侵入的途徑　具有一定毒力物質(zhì)和足夠數(shù)量的致病菌，必須侵入易感機(jī)體的適宜部位才能引起感染。如傷寒沙門菌必須經(jīng)口侵入，定居于結(jié)腸內(nèi)，才能引起疾病;破傷風(fēng)梭菌只有經(jīng)傷口侵入，厭氧條件下在局部組織生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生外毒素，引發(fā)疾病，若經(jīng)口侵入則不能引起感染。也有一些致病菌的適宜入侵部位不止一個(gè)，如結(jié)核分枝桿菌可經(jīng)呼吸道、消化道和皮膚創(chuàng)傷等多個(gè)部位侵入機(jī)體而造成感染。

(二)細(xì)菌性感染來(lái)源與傳播

1．感染的來(lái)源

(1)外源性感染　病原菌來(lái)自宿主機(jī)體以外的感染稱為外源性感染，其傳染源主要是:①病人，患者感染后從潛伏期一直到病后恢復(fù)期這段時(shí)間內(nèi)，都有可能通過(guò)接觸和污染環(huán)境，使病原菌以各種方式在人與人之間水平傳播;②帶菌者，攜帶有致病菌但未出現(xiàn)臨床癥狀的健康人，稱為帶菌者。帶菌者不易被發(fā)覺，其危害性高于病人，是重要的傳染源;③患病及帶菌動(dòng)物，某些病原菌引起人畜共患病，病原菌可在人和動(dòng)物間傳播，如炭疽芽胞桿菌、布魯斯菌和鼠疫耶爾森菌等。

(2)內(nèi)源性感染　主要指來(lái)自體內(nèi)的細(xì)菌引起的感染，又稱自身感染。感染來(lái)源包括:①正常菌群，主要是正常菌群中的條件致病菌。當(dāng)某些因素改變時(shí)，如大量使用廣譜抗生素導(dǎo)致菌群失調(diào)、各種原因所致的機(jī)體免疫力降低、某些慢性消耗性疾病和大面積燒傷等，常促使條件致病菌迅速繁殖而引起感染;②少數(shù)在感染過(guò)后潛伏下來(lái)的病原菌，如結(jié)核分枝桿菌引起的重新感染。

2．感染的途徑　根據(jù)侵入機(jī)體門戶的不同，感染途徑包括:①呼吸道傳播，許多病原菌通過(guò)飛沫或氣溶膠方式經(jīng)呼吸道傳播，如結(jié)核分枝桿菌、白喉棒狀桿菌可經(jīng)空氣飛沫傳播;②消化道傳播，病人或帶菌者排泄物中的某些病原菌通過(guò)污染的食物、水源等，經(jīng)口進(jìn)入消化道引起感染。如傷寒沙門菌、痢疾志賀菌等均可經(jīng)糞—口途徑傳播;③皮膚傳播，病原菌經(jīng)皮膚破損處侵入引起感染。如金黃色葡萄球菌引起局部或全身性化膿感染;④蟲媒傳播，病原菌以節(jié)肢動(dòng)物為媒介傳播，如蚤傳播鼠疫耶爾森菌;⑤性傳播，病原菌通過(guò)人類自身的性行為方式傳播，引起性傳播疾病，如淋病奈瑟菌等均可通過(guò)性行為傳播;⑥接觸傳播，通過(guò)與已有臨床癥狀的感染者、病原體攜帶者或中間宿主直接或間接接觸引起，如沙眼衣原體、布魯斯菌等的傳播;⑦多途徑感染，病原菌可經(jīng)多個(gè)不同途徑進(jìn)入人體引起感染，如結(jié)核分枝桿菌和炭疽芽胞桿菌可經(jīng)皮膚、呼吸道、消化道及密切接觸等多個(gè)途徑感染。

(三)細(xì)菌性感染的類型

感染的發(fā)生、發(fā)展與結(jié)局或轉(zhuǎn)歸是病原菌與機(jī)體在一定條件下相互作用的復(fù)雜過(guò)程。根據(jù)雙方力量對(duì)比，可出現(xiàn)以下類型。

1．隱性感染　當(dāng)機(jī)體免疫力較強(qiáng)或入侵的病原菌數(shù)量少且毒力較弱時(shí)，感染后損害較輕，不出現(xiàn)或出現(xiàn)不明顯的臨床癥狀，稱隱性感染或亞臨床感染。隱性感染后，機(jī)體常可獲得特異性免疫力，能抵抗同種病原菌的再次感染，但有時(shí)也可攜帶病原菌而成為重要傳染源。一般在一次傳染病的流行中，感染的人群90%以上為隱性感染。結(jié)核、傷寒等許多細(xì)菌常有隱性感染。

2．顯性感染　當(dāng)機(jī)體免疫力較弱或入侵的病原菌毒力較強(qiáng)且數(shù)量較多時(shí)，機(jī)體的組織受到較嚴(yán)重?fù)p害，生理功能也發(fā)生改變，并出現(xiàn)一系列明顯癥狀和體征者，為顯性感染。臨床上顯性感染有不同分類方法。

(1)按發(fā)病緩急分為急性感染和慢性感染

1)急性感染　表現(xiàn)為突然發(fā)作，癥狀明顯，病情急，但一般病程短，持續(xù)數(shù)日至數(shù)周，病愈后，病原體從宿主體內(nèi)消失，如細(xì)菌性肺炎。

2)慢性感染　病情緩慢，病程長(zhǎng)，可持續(xù)數(shù)月至數(shù)年，可反復(fù)，如結(jié)核、麻風(fēng)等。

(2)根據(jù)感染發(fā)生的部位及擴(kuò)散程度分為局部感染和全身感染

1)局部感染　入侵的病原菌只局限在宿主一定部位生長(zhǎng)繁殖引起局部病變的感染類型，如化膿性球菌引起的癤、癰等。

2)全身感染　感染發(fā)生后，致病菌或其毒性代謝產(chǎn)物向全身播散引起全身癥狀的一種感染類型。臨床上常見的有下列幾種情況:①毒血癥(toxemia)，病原菌在局部生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，細(xì)菌不侵入血流，但其產(chǎn)生的外毒素進(jìn)入血流，引起特征性的中毒癥狀。如白喉、破傷風(fēng)等;②菌血癥(bacteremia)，病原菌由局部侵入血流，但未在血流中生長(zhǎng)繁殖，只是短暫的一過(guò)性通過(guò)血循環(huán)到達(dá)體內(nèi)適宜部位后再進(jìn)行繁殖而致病。如傷寒沙門菌早期感染有菌血癥期;③敗血癥(septicemia)，病原菌侵入血流并在其中大量繁殖產(chǎn)生毒性產(chǎn)物，引起嚴(yán)重全身中毒癥狀。革蘭陽(yáng)性和革蘭陰性菌均可引起。癥狀主要有不規(guī)則高熱，皮膚和黏膜淤血、肝脾腫大、甚至腎衰竭等;④膿毒血癥(pyemia)，化膿性細(xì)菌侵入血流引起敗血癥時(shí)，細(xì)菌隨血流擴(kuò)散到機(jī)體其他組織或器官，產(chǎn)生新的化膿性病灶的感染類型。如金黃色葡萄球菌膿毒血癥，常引起多發(fā)性肝膿腫、皮下膿腫、腎膿腫、肺膿腫等;⑤內(nèi)毒素血癥(endotoxemia)，革蘭陰性菌侵入血流并在其中大量繁殖，崩解后釋放大量?jī)?nèi)毒素引起的全身感染。也可由病灶內(nèi)大量革蘭陰性菌死亡，釋放的內(nèi)毒素入血所致。其癥狀可輕可重，因血液中內(nèi)毒素量的不同而異，輕者僅發(fā)熱或伴輕微不適，重則出現(xiàn)嚴(yán)重癥狀、DIC、休克、甚至死亡，如小兒急性中毒性菌痢。

3．帶菌狀態(tài)　機(jī)體在顯性感染和隱性感染后，由于病原菌未被完全消滅而在體內(nèi)繼續(xù)存在一定時(shí)期，與機(jī)體免疫力處于相對(duì)平衡狀態(tài)，稱帶菌狀態(tài)。處于帶菌狀態(tài)的宿主稱帶菌者。例如傷寒、白喉等病后常出現(xiàn)帶菌者，因帶菌者常間歇排出病原菌，是重要的傳染源。

(四)抗細(xì)菌感染免疫

根據(jù)致病菌在宿主組織中寄生部位不同，細(xì)菌可分為胞外菌和胞內(nèi)菌。前者主要寄生于細(xì)胞外的組織間隙、血液和淋巴液中;后者主要寄生在宿主細(xì)胞內(nèi)部。引發(fā)機(jī)體感染的致病菌大多是胞外菌，如葡萄球菌、腦膜炎球菌、淋病奈瑟菌、志賀菌、致病性大腸埃希菌等。以體液免疫應(yīng)答為主的抗感染免疫在清除胞外菌感染過(guò)程中發(fā)揮主導(dǎo)作用，抗體、吞噬細(xì)胞和補(bǔ)體是抗胞外菌感染免疫的有效成分。人類致病胞內(nèi)菌主要有結(jié)核分枝桿菌、麻風(fēng)分枝桿菌、傷寒沙門菌等。由于抗體不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，因此，抗胞內(nèi)菌的保護(hù)性免疫主要以細(xì)胞免疫應(yīng)答為主，體液免疫應(yīng)答只是在細(xì)菌游離至胞外或進(jìn)入血流時(shí)才發(fā)揮輔助性作用。

1．抗胞外菌感染免疫　許多胞外菌能產(chǎn)生外毒素、內(nèi)毒素和侵襲性胞外酶等，主要引起局部化膿性炎癥?？拱饩腥镜拿庖叻烙?，主要依靠皮膚及黏膜的屏障作用、吞噬細(xì)胞的吞噬作用、非特異性體液因子的調(diào)理和殺傷以及特異性抗體的中和與調(diào)理作用。細(xì)胞免疫在某些情況下起作用，但一般不占主導(dǎo)地位。

(1)固有免疫　當(dāng)致病菌突破局部皮膚黏膜屏障侵入機(jī)體后，受到吞噬細(xì)胞和補(bǔ)體等天然免疫的抵抗。首先，中性粒細(xì)胞在趨化因子的作用下從血管內(nèi)趨化游走聚集于炎癥部位。感染早期補(bǔ)體經(jīng)替代途徑和MBL途徑活化，產(chǎn)生的C3a、C5a進(jìn)一步促進(jìn)了中性粒細(xì)胞的趨化。炎癥部位聚集的吞噬細(xì)胞捕獲細(xì)菌后，生成大量活性氧并釋放溶菌酶等生物活性物質(zhì)可殺滅細(xì)菌。此外，補(bǔ)休活化后形成的MAC可在細(xì)菌的細(xì)胞膜上形成孔洞，誘導(dǎo)溶菌效應(yīng)產(chǎn)生。

(2)適應(yīng)性免疫　體液免疫是抗胞外菌主要的保護(hù)性免疫應(yīng)答。細(xì)菌通過(guò)兩種途徑激活B細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體:①胸腺非依賴性抗原途徑，細(xì)菌的莢膜多糖等可直接刺激B細(xì)胞，產(chǎn)生IgM類抗體，但無(wú)免疫記憶;②胸腺依賴性抗原途徑，多數(shù)細(xì)菌蛋白可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生以IgG為主的各類抗體，這種免疫應(yīng)答可產(chǎn)生免疫記憶?？贵w包括抗菌抗體和抗毒素抗體(抗毒素)。抗菌抗體具有下述抗菌作用:抑制細(xì)菌黏附;與菌體表面相應(yīng)的抗原形成免疫復(fù)合物，啟動(dòng)經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體，進(jìn)而產(chǎn)生溶菌效應(yīng)等?？苟舅乜赏ㄟ^(guò)中和外毒素而發(fā)揮保護(hù)性作用，但其只能中和游離的外毒素，對(duì)已結(jié)合到靶細(xì)胞表面的外毒素則無(wú)中和效應(yīng)。外毒素與抗毒素形成的免疫復(fù)合物最終被吞噬細(xì)胞吞噬清除。外毒素與靶細(xì)胞的結(jié)合具有不可逆性。因此，用抗毒素人工被動(dòng)免疫應(yīng)盡早、足量。

2．抗胞內(nèi)菌感染免疫　某些胞內(nèi)菌在細(xì)胞外適宜條件下也可生存，又稱兼性胞內(nèi)菌。對(duì)人類致病的兼性胞內(nèi)菌有結(jié)核分枝桿菌、麻風(fēng)分枝桿菌、傷寒沙門菌、布魯斯菌和嗜肺軍團(tuán)菌等。胞內(nèi)菌多寄生于于吞噬細(xì)胞中，常引起慢性感染，而補(bǔ)體、抗體等免疫分子不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮抗感染作用，因此，T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答是抗胞內(nèi)菌的主要保護(hù)性免疫機(jī)制，吞噬細(xì)胞、Thl細(xì)胞及其分泌的細(xì)胞因子是清除胞內(nèi)菌最有效的成分。

(1)吞噬細(xì)胞的作用　在特異性細(xì)胞免疫產(chǎn)生之前，未活化的單核巨噬細(xì)胞也難以殺死吞入的細(xì)菌。單核巨噬細(xì)胞一旦活化，則發(fā)揮較強(qiáng)的殺傷功能。活化的單核巨噬細(xì)胞可大大增強(qiáng)對(duì)胞內(nèi)菌的攝取和破壞能力，如溶酶體酶合成增加，細(xì)胞表面受體表達(dá)數(shù)量增多，吞噬或吞飲作用增強(qiáng)等，尤其是大量一氧化氮的產(chǎn)生，使之能有效殺傷多種胞內(nèi)菌?；罨奘杉?xì)胞釋放的某些物質(zhì)可激活凝血系統(tǒng)，促進(jìn)纖維蛋白原轉(zhuǎn)化成纖維蛋白并析出，同時(shí)促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖。聚集的巨噬細(xì)胞和變形類上皮細(xì)胞共同在細(xì)菌存在的局部形成肉芽腫，限制細(xì)菌的擴(kuò)散。中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞也參與了抗胞內(nèi)菌免疫，在感染早期有一定作用;NK細(xì)胞可直接殺傷感染的靶細(xì)胞，并參與激活細(xì)胞免疫應(yīng)答。

(2)T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫應(yīng)答　細(xì)菌經(jīng)過(guò)內(nèi)源性抗原提呈后，T細(xì)胞活化成為致敏淋巴細(xì)胞。Thl細(xì)胞通過(guò)分泌多種細(xì)胞因子活化巨噬細(xì)咆，引起遲發(fā)型超敏反應(yīng)，從而有利于對(duì)胞內(nèi)菌的清除。細(xì)胞毒性T細(xì)胞在抗某些胞內(nèi)菌(如結(jié)核分枝桿菌)感染中也發(fā)揮重要作用。其機(jī)制主要有:①通過(guò)毒性分子包括穿孔素、顆粒酶的介導(dǎo)發(fā)揮細(xì)胞毒性作用，破壞靶細(xì)胞，釋放病菌，再由巨噬細(xì)胞進(jìn)行消滅;②顆粒酶對(duì)胞內(nèi)菌的直接殺滅作用;③通過(guò)分泌細(xì)胞因子活化巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)其殺傷能力。

二、病毒性感染

病毒通過(guò)一定的方式侵入宿主，在易感細(xì)胞內(nèi)增殖，并在宿主機(jī)體內(nèi)進(jìn)一步擴(kuò)散的過(guò)程稱為病毒性感染。病毒感染常因病毒種類、機(jī)體狀態(tài)不同而產(chǎn)生輕重不一的損傷或產(chǎn)生病毒性疾病。病毒引起人機(jī)體感染和疾病的能力稱為病毒的致病作用。病毒能否感染機(jī)體以及能否引起疾病，取決于病毒致病性和宿主免疫力兩方面的因素。

(一)病毒感染的致病機(jī)制

病毒是嚴(yán)格細(xì)胞內(nèi)寄生微生物，其生物學(xué)性狀、致病機(jī)制均有特征性，其中許多病毒感染的表現(xiàn)較為特殊，其致病機(jī)制與細(xì)菌比較大有不同。其主要致病作用表現(xiàn)在病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖，引起細(xì)胞損傷及病毒作為抗原刺激機(jī)體引起免疫反應(yīng)所造成的病理?yè)p害等。

1．病毒感染對(duì)宿主細(xì)胞的直接損傷

(1)殺細(xì)胞效應(yīng)　病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖成熟后，短時(shí)間釋放大量子代病毒，導(dǎo)致細(xì)胞裂解而死亡，這種作用稱為病毒的殺細(xì)胞效應(yīng)(cytocidal effect)。主要見于無(wú)包膜、殺傷性強(qiáng)的病毒;如脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒等。具有殺細(xì)胞效應(yīng)的病毒多數(shù)引起急性感染。殺細(xì)胞效應(yīng)的主要機(jī)制為:①阻斷宿主細(xì)胞的大分子合成，由殺細(xì)胞病毒編碼早期蛋白，通過(guò)各種途徑抑制甚至關(guān)閉宿主細(xì)胞RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的合成，進(jìn)而影響其DNA的復(fù)制，使宿主細(xì)胞正常代謝紊亂而致死亡;②影響宿主細(xì)胞溶酶體的結(jié)構(gòu)和功能，病毒感染可導(dǎo)致細(xì)胞溶酶體膜通透性增高或破壞，使溶酶體內(nèi)的多種酶類擴(kuò)散到細(xì)胞漿而引起細(xì)胞自溶，產(chǎn)生溶細(xì)胞感染;③細(xì)胞膜功能障礙，病毒感染細(xì)胞后，可使宿主細(xì)胞膜的通透性增高，破壞細(xì)胞內(nèi)外的離子平衡。病毒抗原成分也可插入細(xì)胞膜表面，引起抗原改變，造成細(xì)胞融合，形成多核巨細(xì)胞，或引起免疫性細(xì)胞損傷;④對(duì)細(xì)胞器的損傷，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基復(fù)合體等，常使細(xì)胞出現(xiàn)渾濁、腫脹、圓縮等改變。體外培養(yǎng)時(shí)，病毒感染的細(xì)胞可出現(xiàn)典型的病理變化，如變圓、集聚、裂解、脫落和融合等;⑤病毒產(chǎn)生的毒性蛋白的作用，如腺病毒表面的蛋白纖維突起，可使細(xì)胞團(tuán)縮、死亡。病毒的殺細(xì)胞效應(yīng)將宿主細(xì)胞破壞到一定程度時(shí)，機(jī)體會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的病理變化，若累及主要器官，則會(huì)危及生命或留下嚴(yán)重的后遺癥。

(2)穩(wěn)定狀態(tài)感染　有些病毒(多為有包膜病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖過(guò)程中，對(duì)細(xì)胞代謝、溶酶體膜影響不大，由于以出芽方式釋放病毒，其過(guò)程緩慢，病變較輕，短時(shí)間也不會(huì)引起細(xì)胞溶解和死亡，稱為病毒的穩(wěn)定狀態(tài)感染。如流感病毒、皰疹病毒和麻疹病毒等感染。但穩(wěn)定狀態(tài)感染常導(dǎo)致宿主細(xì)胞膜如下改變:①細(xì)胞融合，病毒的作用導(dǎo)致細(xì)胞溶酶體酶釋放并作用于細(xì)胞表面，使感染細(xì)胞與鄰近細(xì)胞融合形成多核巨細(xì)胞。如麻疹病毒所致肺炎患者的肺部可出現(xiàn)多核巨細(xì)胞，具有診斷價(jià)值。細(xì)胞融合是病毒擴(kuò)散的方式之一，病毒借助于細(xì)胞融合，擴(kuò)散到未感染細(xì)胞;②細(xì)胞表面出現(xiàn)新抗原，病毒復(fù)制過(guò)程中，由病毒基因編碼的抗原可以出現(xiàn)在細(xì)胞膜表面。如流感病毒抗原出現(xiàn)在細(xì)胞膜上后，除引起抗原決定簇改變外，還因有病毒血凝素的存在，使細(xì)胞具有吸附紅細(xì)胞的功能。在穩(wěn)定狀態(tài)感染中。宿主細(xì)胞經(jīng)病毒多次出芽釋放后，最終仍要死亡。

(3)細(xì)胞凋亡　病毒侵入易感細(xì)胞后，感染的病毒本身或由病毒編碼的蛋白間接地作為誘導(dǎo)因子引發(fā)細(xì)胞凋亡，使細(xì)胞質(zhì)收縮、核染色體裂解，形成凋亡小體。如腺病毒、皰疹病毒、乙型肝炎病毒和人類免疫缺陷病病毒等感染細(xì)胞后，可直接由感染病毒本身或由病毒編碼蛋白間接作為誘導(dǎo)因子激發(fā)細(xì)胞凋亡。

(4)包涵體的形成　某些病毒感染易感細(xì)胞后，在胞質(zhì)或胞核內(nèi)形成具有一定形狀(圓形、橢圓形或不規(guī)則形)和特殊染色性(嗜酸性或嗜堿性)、在普通顯微鏡下可見到的斑塊結(jié)構(gòu)，稱為包涵體(inclusion body)。它由病毒顆粒或未裝配的病毒成分組成，是細(xì)胞被病毒感染的標(biāo)志。因其形狀、位置、染色性等特性隨病毒而異，故在診斷某些病毒感染時(shí)具有重要的鑒別作用。同時(shí)，其對(duì)宿主細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能也有破壞作用，可導(dǎo)致宿主細(xì)胞損傷。

(5)細(xì)胞轉(zhuǎn)化　有少數(shù)DNA病毒的全部或部分核酸、某些RNA病毒基因組經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA，整合入宿主細(xì)胞染色體中，使宿主細(xì)胞遺傳性狀發(fā)生改變。整合后的病毒核酸隨宿主細(xì)胞的分裂而傳給子代，此時(shí)細(xì)胞雖不復(fù)制出子代病毒，宿主細(xì)胞也不被破壞，但可被激活引起細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的細(xì)胞其生長(zhǎng)與分裂失控，可無(wú)拘束地生長(zhǎng)繁殖，此與病毒的致腫瘤性關(guān)系密切，但轉(zhuǎn)化并不一定都引起腫瘤。致腫瘤的因素有多種，重要的有原癌基因激活、抗癌基因的突變失活以及整合的病毒DNA片段編碼蛋白與抗癌蛋白結(jié)合后所致抗癌蛋白失活、降解等。

2．病毒感染的免疫病理?yè)p傷　病毒感染宿主細(xì)胞后，既可以刺激機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性免疫應(yīng)答，也可導(dǎo)致對(duì)機(jī)體的免疫病理?yè)p傷。大部分病毒感染對(duì)宿主造成的損害并不是由于病毒對(duì)宿主細(xì)胞的直接損傷，而是病毒抗原刺激機(jī)體的免疫應(yīng)答對(duì)機(jī)體造成的間接損傷，稱為免疫病理?yè)p傷。

(1)體液免疫的病理?yè)p傷作用　大多數(shù)病毒侵入宿主易感細(xì)胞后，可誘發(fā)細(xì)胞表面出現(xiàn)新抗原，誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答，相應(yīng)抗體與細(xì)胞表面新抗原特異性結(jié)合，在補(bǔ)體參與下，引起Ⅱ型超敏反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞的溶解。某些病毒(如乙型肝炎病毒等)感染后，病毒可溶性抗原與相應(yīng)抗體結(jié)合形成中等大小的免疫復(fù)合物，長(zhǎng)期存在于機(jī)體血流中，當(dāng)這種免疫復(fù)合物沉積于血管基底膜時(shí)，可激活補(bǔ)體，引起Ⅲ型超敏反應(yīng)，造成局部組織損傷，如腎小球腎炎、關(guān)節(jié)炎、蕁麻疹等。

(2)細(xì)胞免疫病理?yè)p傷　細(xì)胞免疫是宿主機(jī)體清除細(xì)胞內(nèi)病毒的重要機(jī)制。在其發(fā)揮抗病毒感染作用的同時(shí)，特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞可識(shí)別病毒感染后出現(xiàn)新型膜抗原的靶細(xì)胞，通過(guò)Ⅳ型超敏反應(yīng)造成組織細(xì)胞損傷。

(3)引起自身免疫病　有些病毒感染后，病毒蛋白與宿主細(xì)胞蛋白之間存在共同抗原而導(dǎo)致自身免疫應(yīng)答，如HBV引起的慢性肝炎就有自身免疫性疾病的病理?yè)p傷因素。病毒感染有可能使宿主細(xì)胞的隱蔽抗原暴露或釋放出來(lái)，導(dǎo)致機(jī)體對(duì)這些細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答，免疫細(xì)胞和免疫因子對(duì)這些靶細(xì)胞發(fā)揮作用，從而發(fā)生自身免疫病。

(4)直接損傷免疫細(xì)胞或引起免疫抑制　大多數(shù)病毒感染機(jī)體后，可致宿主的免疫應(yīng)答低下，導(dǎo)致免疫功能抑制，其原因與病毒侵犯免疫細(xì)胞有關(guān)。如人類免疫缺陷病毒侵犯T輔助性細(xì)胞及巨噬細(xì)胞后，經(jīng)過(guò)多種機(jī)制可使免疫細(xì)胞數(shù)量減少而發(fā)生艾滋病(AIDS);麻疹病毒、巨細(xì)胞病毒等可侵入巨噬細(xì)胞和T、B淋巴細(xì)胞中增殖，并可致淋巴組織中出現(xiàn)多核巨細(xì)胞，從而引起機(jī)體免疫功能低下。免疫低下易引起機(jī)會(huì)感染和惡性腫瘤，死亡率高。某些病毒可經(jīng)垂直傳播感染胎兒，可誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生免疫耐受性，即不引起免疫應(yīng)答，導(dǎo)致機(jī)體終身攜帶此病毒。如乙型肝炎病毒、人類免疫缺陷病毒、巨細(xì)胞病毒等。

(二)病毒感染的來(lái)源與傳播

1．病毒感染的來(lái)源　引起人類病毒感染的傳染源主要是病人、病毒攜帶者及動(dòng)物儲(chǔ)存宿主;醫(yī)源性感染也是病毒感染的重要來(lái)源;媒介節(jié)肢動(dòng)物可作為某些病毒的傳播媒介。

2．病毒感染的傳播方式　病毒感染的傳播方式和途徑同細(xì)菌大體一致，但在某些方面較為特殊，包括水平傳播和垂直傳播兩類，每一類傳播方式又包括不同的感染途徑。

(1)水平傳播　是病毒在人群個(gè)體之間的傳播，也包括由媒介動(dòng)物參與的傳播。此傳播途徑主要是經(jīng)皮膚和黏膜表面感染。水平傳播的途徑包括:①呼吸道傳播，流感病毒、SARS冠狀病毒和腮腺炎病毒等，可通過(guò)飛沫經(jīng)呼吸道傳播;②消化道傳播，甲型肝炎病毒和脊髓灰質(zhì)炎病毒等可經(jīng)糞—口途徑傳播;③血液傳播，輸入被污染的血液或血液制品，靜脈藥癮者共用未消毒的注射器可感染HBV和HIV;④皮膚、黏膜及創(chuàng)傷傳播，皮膚黏膜破損或其他創(chuàng)傷發(fā)生時(shí)，易感染HBV和HIV;⑤蟲媒及動(dòng)物傳播，蚊可傳播流行性乙型腦炎病毒和登革病毒，犬咬傷可傳播狂犬病毒，嚙齒動(dòng)物可傳播出血熱病毒;⑥性傳播，同性戀者、性亂者和有多個(gè)性伙伴者是AIDS的高危人群，此外，HBV、單純皰疹病毒和人乳頭瘤病毒等也可經(jīng)性行為傳播;⑦接觸傳播，如腸道病毒70型可通過(guò)直接或間接接觸引起急性出血性結(jié)膜炎。

(2)垂直傳播　通過(guò)胎盤、產(chǎn)道及哺乳，病毒直接由親代傳給子代的感染方式稱為垂直傳播。病毒可通過(guò)胎盤傳給胎兒或經(jīng)產(chǎn)道傳給新生兒，為病毒感染的特點(diǎn)之一，其他微生物是極少見的。孕婦感染某些病毒后，尤其在妊娠三個(gè)月以內(nèi)時(shí)，易經(jīng)胎盤傳給胎兒?，F(xiàn)在已知十余種可經(jīng)垂直傳播的病毒，其中以風(fēng)疹病毒、乙型肝炎病毒、巨細(xì)胞病毒及人類免疫缺陷病毒為多見，可引起早產(chǎn)、死胎或先天畸形等。

(三)病毒感染的類型

1．隱性感染　病毒感染宿主后不出現(xiàn)臨床癥狀者稱為隱性感染。這可能與入侵病毒的數(shù)量少、毒力弱以及機(jī)體抵抗力強(qiáng)等因素有關(guān)，如脊髓灰質(zhì)炎病毒、乙型腦炎病毒隱性感染多見。

2．顯性感染　病毒侵入宿主易感細(xì)胞內(nèi)大量增殖引起明顯的臨床癥狀者稱顯性感染。根據(jù)發(fā)病緩急及病毒在體內(nèi)持續(xù)的時(shí)間又可分為急性感染和持續(xù)性感染。

(1)急性感染　病毒侵入機(jī)體潛伏期短、起病急、病情重、病程數(shù)日至數(shù)周，恢復(fù)后宿主體內(nèi)不再存在病毒，如流感病毒、甲型肝炎病毒等。

(2)持續(xù)性感染　病毒在宿主體內(nèi)持續(xù)存在數(shù)月、數(shù)年甚至終身，但不一定持續(xù)增殖和持續(xù)引起癥狀，宿主因長(zhǎng)期帶病毒而成為重要傳染源。根據(jù)患者的疾病過(guò)程和病毒與宿主的關(guān)系，可分為三種類型:①慢性感染，急性或隱性感染后，病毒并未完全清除，仍持續(xù)存在于血液或組織中并不斷排出體外，病程可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年。如乙型肝炎病毒引起的慢性肝炎;②潛伏感染，原發(fā)感染后，病毒基因組長(zhǎng)期潛伏于一定的組織或細(xì)胞中，不增殖，無(wú)癥狀，若干年后在某些條件下(勞累或免疫功能低下等生理或病理性因素影響)病毒被激活發(fā)生增殖而引起臨床癥狀，稱急性發(fā)作，此時(shí)病毒才能被檢出，如水痘－帶狀皰疹病毒等;③慢發(fā)病毒感染，病毒感染后潛伏期長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)年或數(shù)十年，一旦出現(xiàn)癥狀為亞急性進(jìn)行性加重，直至死亡。如人類免疫缺陷病毒引起的艾滋病和麻疹病毒引起的亞急性硬化性全腦炎等。

(四)病毒感染與腫瘤

腫瘤是一種多步驟多因素作用的疾病，其中病毒是腫瘤發(fā)生的重要環(huán)境因素之一。目前已明確許多病毒與人類惡性腫瘤的發(fā)生有關(guān)。這些病毒通過(guò)基因整合或通過(guò)病毒蛋白誘導(dǎo)等途徑，導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步引起腫瘤的發(fā)生(表2－9)。

表2－9　與腫瘤發(fā)生相關(guān)的病毒及相關(guān)腫瘤

(五)抗病毒感染免疫

1．非特異性免疫　機(jī)體抗病毒的非特異性免疫與其他微生物一樣，有較強(qiáng)的防御作用，其中以巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和干擾素尤為重要。

(1)巨噬細(xì)胞　是機(jī)體抗病毒的主要因素之一，當(dāng)病毒侵入引起局部感染、病毒血癥、器官組織感染時(shí)可被巨噬細(xì)胞吞噬消化而清除，使感染終止。

(2)自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，NK細(xì)胞)研究發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞也可殺傷病毒感染的細(xì)胞。NK細(xì)胞識(shí)別靶細(xì)胞是非特異的，即對(duì)病毒感染的細(xì)胞均有殺傷作用。NK細(xì)胞是一種不受MHC限制，也不依賴抗體而直接與靶細(xì)胞接觸后，可從胞質(zhì)中釋放穿孔素而溶解病毒感染的靶細(xì)胞。

(3)干擾素(interferon，IFN)是由病毒或干擾素誘生劑刺激細(xì)胞產(chǎn)生的一組具有高度活性及多種功能的糖蛋白。淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及體細(xì)胞均可產(chǎn)生干擾素。

干擾素具有種屬特異性，即只有人細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素才能用于人體。根據(jù)其不同免疫原性可將人IFN分為α、β和γ三種，其中α、β干擾素性狀相似，稱為Ⅰ型干擾素，γ干擾素稱為Ⅱ型干擾素。α干擾素主要由人白細(xì)胞產(chǎn)生，β干擾素主要由人成纖維細(xì)胞產(chǎn)生，γ干擾素由T細(xì)胞產(chǎn)生。正常情況下，編碼IFN的基因受阻抑蛋白所抑制，不能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生IFN。當(dāng)病毒感染或在干擾素誘生劑作用下，使細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一種特異性因子能與阻抑蛋白結(jié)合，而使IFN基因活化，轉(zhuǎn)譯出IFN。IFN誘生劑主要是各種病毒、人工合成的雙股核酸鏈，其次還有某些胞內(nèi)寄生菌、脂多糖等。

干擾素具有廣譜抗病毒活性，但一般認(rèn)為干擾素不直接作用于病毒，而是由受病毒感染的細(xì)胞產(chǎn)生后釋放出來(lái)，再作用于鄰近正常細(xì)胞膜上的干擾素受體(干擾素受體具有種屬特異性)，干擾素與干擾素受體結(jié)合使編碼抗病毒蛋白的基因活化，繼而合成抗病毒蛋白質(zhì)?？共《镜鞍踪|(zhì)主要作用于病毒mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而抑制病毒蛋白質(zhì)的合成，阻止病毒在機(jī)體內(nèi)擴(kuò)散，促進(jìn)病毒性疾病的痊愈。

干擾素的生物學(xué)活性有多種:①具有廣譜抗病毒作用，主要由α和β干擾素完成，γ型干擾素對(duì)病毒感染的恢復(fù)和防御再感染起主要作用;②免疫調(diào)節(jié)作用，γ干擾素能活化NK細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞(Tc細(xì)胞)，增強(qiáng)其殺傷靶細(xì)胞的能力，促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬與抗原加工提呈作用，誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答;③抗腫瘤作用，γ干擾素能調(diào)節(jié)癌基因的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞分裂增殖。

2．特異性免疫　自然感染病毒或接種疫苗時(shí)，病毒的各種結(jié)構(gòu)蛋白以及少數(shù)DNA多聚酶具有良好的免疫原性，能誘發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答，產(chǎn)生體液免疫和細(xì)胞免疫的保護(hù)作用。

(1)體液免疫抗病毒作用　宿主感染病毒或接種疫苗后，體內(nèi)產(chǎn)生特異性抗體，具有保護(hù)作用的主要是中和抗體。此種抗體是由病毒衣殼或包膜抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生，這些抗體與相應(yīng)病毒抗原結(jié)合，可阻止病毒吸附和穿入易感細(xì)胞，從而保護(hù)宿主細(xì)胞免受病毒感染并有效地防止病毒通過(guò)血流播散，此作用稱為抗體對(duì)病毒的中和作用?？贵w不能直接滅活病毒，但對(duì)限制病毒感染和阻止血液中游離的病毒在宿主體內(nèi)擴(kuò)散具有重要作用。病毒與相應(yīng)抗體結(jié)合可經(jīng)調(diào)理作用、促進(jìn)吞噬、激活補(bǔ)體等使細(xì)胞溶解破壞。

中和抗體包括三類免疫球蛋白:IgG、IgM、IgA，其中IgG是主要的抗病毒中和抗體，且能通過(guò)胎盤進(jìn)入胎兒血液循環(huán)，使嬰兒獲得自然被動(dòng)免疫。IgM抗體不能通過(guò)胎盤，若新生兒血中檢出IgM抗體可診斷為子宮內(nèi)感染，尤其是垂直傳播的病毒體。由于IgM出現(xiàn)早、消失快，故以患者血清中出現(xiàn)特異性IgM作為新近感染的診斷依據(jù)。分泌型IgA(SI-gA)存在于呼吸道和消化道黏膜分泌物中，可有效地防御呼吸道病毒和腸道病毒的侵入。

(2)細(xì)胞免疫抗病毒作用　病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi)，體液免疫的作用即受到限制，主要依賴細(xì)胞毒性T細(xì)胞及輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)發(fā)揮抗病毒的細(xì)胞免疫作用。

細(xì)胞毒性T細(xì)胞可以與相應(yīng)受病毒感染的靶細(xì)胞特異性結(jié)合，釋放穿孔素及細(xì)胞毒素。穿孔素將靶細(xì)胞膜穿出許多小孔，細(xì)胞毒素可使靶細(xì)胞自身裂解或發(fā)生凋亡。

輔助性T細(xì)胞包括Th1和Th2。在抗病毒感染細(xì)胞免疫中，Th1細(xì)胞起重要作用，致敏Th1細(xì)胞再次與相應(yīng)靶細(xì)胞特異性結(jié)合可釋放多種細(xì)胞因子，如IL－2、IFN－γ、TNF(腫瘤壞死因子)等，這些因子激活T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞等，共同發(fā)揮著抑制病毒復(fù)制及清除靶細(xì)胞內(nèi)病毒的作用。

3．抗病毒免疫的持續(xù)時(shí)間　病毒種類不同，感染后引起的免疫持續(xù)時(shí)間也不同。有的持續(xù)時(shí)間較短，如流感病毒屬局部感染，不引起病毒血癥，且免疫原性不穩(wěn)定，易發(fā)生變異，以至于宿主反復(fù)感染。有的長(zhǎng)期甚至終身免疫，如麻疹病毒、流行性乙型腦炎病毒等，可引起全身感染并有明顯的病毒血癥，使宿主免疫系統(tǒng)與病毒抗原廣泛接觸。且這類病毒免疫原性穩(wěn)定，抗原結(jié)構(gòu)不易變異，是引起持久性免疫的主要原因。

三、真菌感染

真菌是自然界中數(shù)量最大、分布最廣的微生物種群，與人類生活及環(huán)境衛(wèi)生關(guān)系密切。真菌在宿主體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖與宿主機(jī)體相互作用的病理過(guò)程稱為真菌感染。近年來(lái)，真菌感染性疾病有增加的現(xiàn)象。真菌的致病力比細(xì)菌弱，可以通過(guò)多種方式致病，致病性真菌和機(jī)會(huì)致病性真菌可引起感染并表現(xiàn)出臨床癥狀稱為真菌病(mycosis)。

(一)真菌的致病機(jī)制

真菌感染同細(xì)菌感染一樣，需要一定的毒力和致病條件，但多數(shù)真菌的致病機(jī)制目前尚未完全明了。①侵襲力，新生隱球菌的莢膜具有抗吞噬作用;白假絲酵母菌具有黏附人體細(xì)胞的能力，當(dāng)芽管形成后，其黏附能力還有所加強(qiáng);莢膜組織胞漿菌的酵母型菌體在巨噬細(xì)胞內(nèi)繁殖并擴(kuò)散，可累及任何器官;②毒性物質(zhì)，白假絲酵母菌、黃曲霉菌、煙曲菌的細(xì)胞壁糖蛋白有內(nèi)毒素樣活性，可引起休克和化膿性反應(yīng)，而且黃曲霉菌、煙曲菌還能致多器官的出血和壞死。

(二)真菌感染的類型

1．致病性真菌感染　主要由外源性真菌引起。包括:①淺部真菌感染，主要由致病性強(qiáng)的外源性真菌引起的皮膚、黏膜或皮下組織的感染，多具有較強(qiáng)的傳染性。部分真菌具有嗜角質(zhì)性的特征，侵犯部位僅限于角化的表層，如皮膚癬菌侵犯部位局限在表皮、毛發(fā)和指(趾)甲，引起手足癬;角層癬菌侵犯皮膚可引起花斑癬、毛發(fā)結(jié)節(jié)病等，但不引起組織炎癥反應(yīng)。皮下組織感染真菌的特征為腐生性，多以傷口侵入引起皮下組織感染，一般只限于局部，但也可擴(kuò)散至周圍組織，如申克孢子絲菌的感染;②深部真菌感染，由外源致病性真菌侵襲所致的深部組織、內(nèi)臟以及系統(tǒng)性的全身感染。深部的致病性真菌感染后癥狀多不明顯，并有自愈傾向，如莢膜組織胞漿菌等。但在機(jī)體免疫力降低或其他情況下，深部真菌也可在吞噬細(xì)胞內(nèi)繁殖，抑制機(jī)體的免疫反應(yīng)，引起慢性肉芽腫、潰瘍和壞死等，嚴(yán)重者可引起死亡，如新生隱球菌病、莢膜組織胞漿菌病等。

2．條件致病性真菌感染　主要為內(nèi)源性真菌引起。這些真菌的致病性不強(qiáng)，只有在機(jī)體抵抗力降低時(shí)如腫瘤、免疫缺陷病、免疫抑制劑長(zhǎng)期使用者、糖尿病、菌群失調(diào)等情況下，可以繼發(fā)機(jī)會(huì)性真菌感染。在我國(guó)最常見的是白假絲酵母菌，可引起皮膚、黏膜感染，也能進(jìn)入血液引起內(nèi)臟乃至中樞神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重感染。

3．真菌超敏反應(yīng)性疾病　是指由于吸入或食入某些真菌的菌絲或孢子而引發(fā)的各類超敏反應(yīng)，是臨床上超敏反應(yīng)性疾病的重要組成之一。這些真菌表面具有較強(qiáng)的致敏原，可誘發(fā)很強(qiáng)的超敏反應(yīng)。引起超敏反應(yīng)的真菌包括曲霉菌、青霉菌、鐮刀菌、交鏈孢菌等，常引起各種類型的超敏反應(yīng)，如蕁麻疹、過(guò)敏性鼻炎、支氣管哮喘和接觸性皮炎等。

4．真菌性中毒　某些真菌可在糧食、油料和飼料中以及發(fā)酵的食品上生長(zhǎng)并產(chǎn)生有毒的代謝產(chǎn)物，稱為真菌毒素(表2－10)。人食入后導(dǎo)致急性或慢性損傷，稱為真菌中毒癥(mycotoxicosis)。毒素作用的靶器官不同，可分別導(dǎo)致肝、腎、造血器官及中樞神經(jīng)等的損害。真菌中毒與一般的細(xì)菌性或病毒性感染不同，易受到環(huán)境條件的影響，不具傳染性，一般也不引起流行，有明顯地區(qū)性和季節(jié)性。如節(jié)菱孢菌產(chǎn)生3－硝基丙酸引起的霉甘蔗中毒、產(chǎn)毒鐮刀菌引起的赤霉病麥中毒等。另外，蘑菇可產(chǎn)生多種毒素，且烹調(diào)加工并不能使之破壞，人食入后可引起嚴(yán)重的肝、腎功能損傷，甚至危及生命。

表2－10　常見的真菌毒素

5．真菌毒素與腫瘤

已證實(shí)有些真菌毒素與腫瘤有關(guān)。研究最多的是黃曲霉毒素。黃曲霉毒素有20多種衍生物，其中毒性和致癌性最強(qiáng)的是黃曲霉毒素B1，小劑量即有致癌作用，若飼料中含0．015×10－6黃曲霉毒素B1即可誘發(fā)大鼠肝癌。此外，鐮刀菌素C與人類食管癌的發(fā)生有關(guān)，赭曲霉產(chǎn)生的黃褐毒素、鐮刀菌產(chǎn)生的T－2毒素等也可誘發(fā)肝、胃、胰等處的腫瘤。

(三)真菌感染的免疫性

抗真菌感染主要依賴機(jī)體天然防御功能。屏障結(jié)構(gòu)是最重要的防線。一旦受創(chuàng)破損或因治療放置導(dǎo)管，真菌均可能侵入。兒童因頭皮皮脂腺發(fā)育不完善，脂肪酸分泌少，故易患頭癬。成人因手、足汗多，且掌跖部缺乏皮脂腺而易患手足癬?？拐婢腥局械墨@得性免疫則以細(xì)胞免疫為主，尤以深部真菌感染時(shí)更為重要，體液免疫效力微弱。

第六節(jié)　微生物感染的診斷與防治

病原微生物感染能引起人體多種疾病，能夠早期、快速、準(zhǔn)確地診斷感染性疾病，對(duì)于確定病因及指導(dǎo)臨床用藥起著十分重要的作用。

對(duì)感染性疾病的防治包括特異性防治和非特異性防治兩個(gè)方面，從而達(dá)到有效控制疾病的目的。

一、微生物感染的診斷

(一)細(xì)菌學(xué)診斷

1．標(biāo)本采集原則　標(biāo)本的采集與送檢過(guò)程應(yīng)遵守以下幾項(xiàng)原則:①根據(jù)不同疾病以及疾病的不同時(shí)期采集不同的標(biāo)本;②嚴(yán)格無(wú)菌操作，避免標(biāo)本被污染;③盡可能在疾病早期以及抗菌藥物使用前采集標(biāo)本;④盡可能采集病變明顯部位的材料。如菌痢患者取其沾有膿血黏液的糞便、肺結(jié)核病人取其干酪樣痰液等;⑤采集的標(biāo)本必須盡快送檢。送檢過(guò)程中，除不耐寒冷的腦膜炎奈瑟菌、淋病奈瑟菌等要保暖外，多數(shù)菌可冷藏送運(yùn)。

2．病原菌的檢驗(yàn)程序

(1)直接涂片顯微鏡檢查　凡在形態(tài)、排列和染色性上具有典型特征的病原菌，可將標(biāo)本直接涂片后借助于顯微鏡檢查，有助于病原體的初步診斷。不染色標(biāo)本可觀察細(xì)菌的動(dòng)力，例如發(fā)現(xiàn)“魚群樣排列”和活潑的穿梭樣運(yùn)動(dòng)，可初步診斷為霍亂弧菌。具有典型染色性的細(xì)菌可經(jīng)過(guò)不同的染色法來(lái)鑒定，例如痰液中查見抗酸性細(xì)長(zhǎng)桿菌，可初步診斷為結(jié)核分枝桿菌;膿液標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)革蘭陽(yáng)性葡萄串狀球菌，可初步診斷為葡萄球菌。

1)顯微鏡放大法　細(xì)菌形體微小，肉眼不能直接看到，須借助顯微鏡放大后才能觀察到。普通光學(xué)顯微鏡最大可被放大1 000倍，適用于觀察細(xì)菌的動(dòng)力、大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)、排列及染色性等。觀察動(dòng)力時(shí)，應(yīng)選用新鮮的幼稚培養(yǎng)物，并注意區(qū)別細(xì)菌的真正位移運(yùn)動(dòng)與布朗運(yùn)動(dòng)，常用的方法有壓滴法、懸滴法。觀察細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、染色性時(shí)，最好用染色標(biāo)本。電子顯微鏡放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)十萬(wàn)倍，不僅能看清細(xì)菌的外形，也能清晰觀察到細(xì)菌內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡標(biāo)本須在真空干燥的狀態(tài)下檢查，故不能觀察活的微生物。此外，在不同情況下可用暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡等觀察細(xì)菌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)。

2)染色法　細(xì)菌體小呈半透明，經(jīng)染色后觀察較清楚。因細(xì)菌多帶負(fù)電荷，故細(xì)菌常用的染色劑是堿性染料，如堿性復(fù)紅、結(jié)晶紫等。染色方法可分為單染色法和復(fù)染色法兩大類。

·單染色法:只用一種染料染色，如美藍(lán)染色法。此法常用于觀察細(xì)菌的形態(tài)、大小與排列，但不能顯示細(xì)菌的結(jié)構(gòu)與染色特性。

·復(fù)染色法:是用兩種或兩種以上染色劑進(jìn)行染色，既能觀察細(xì)菌的大小、形態(tài)與排列，又能鑒別細(xì)菌不同的染色性。常用的染色法有兩種:

革蘭染色法:是丹麥細(xì)菌學(xué)家革蘭(Hans Christian Gram)于1884年創(chuàng)建，至今仍在廣泛應(yīng)用。具體操作步驟為:標(biāo)本固定后，先用結(jié)晶紫初染，再加碘液媒染，使之生成結(jié)晶紫－碘復(fù)合物，此時(shí)不同細(xì)菌均被染成深紫色，然后用95%乙醇處理，有些細(xì)菌被脫色，有些細(xì)菌不能被脫色，最后用稀釋復(fù)紅復(fù)染。此法可將細(xì)菌分成兩大類:不被乙醇脫色仍保留紫色者為革蘭陽(yáng)性菌(G+菌)，被乙醇脫色后復(fù)染成紅色者為革蘭陰性菌(G－菌)。革蘭染色法的實(shí)際意義是:①鑒別細(xì)菌，將細(xì)菌分為兩大類，便于初步識(shí)別細(xì)菌，縮小鑒定范圍;②選擇藥物，革蘭陽(yáng)性菌與陰性菌對(duì)藥物敏感性不同，大多數(shù)陽(yáng)性菌對(duì)青霉素、紅霉素、頭孢菌素等抗生素敏感，而大多數(shù)陰性菌對(duì)氯霉素、慶大霉素等抗生素敏感，根據(jù)細(xì)菌染色性可指導(dǎo)臨床用藥;③分析致病性，大多數(shù)革蘭陽(yáng)性菌主要以外毒素致病，而大多數(shù)革蘭陰性菌主要以內(nèi)毒素致病，且二者致病機(jī)制和臨床表現(xiàn)也不相同。

抗酸染色法:本法可鑒別抗酸與非抗酸性細(xì)菌。染色方法是將固定的標(biāo)本經(jīng)5%石炭酸復(fù)紅加溫染色，再用3%鹽酸乙醇脫色，最后用美藍(lán)復(fù)染?？顾嵝约?xì)菌，如結(jié)核分枝桿菌、麻風(fēng)分枝桿菌等含有分枝菌酸，能和石炭酸復(fù)紅牢固結(jié)合，不被脫色而染成紅色;非抗酸性細(xì)菌則染成藍(lán)色。

·特殊染色法:細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)如鞭毛、莢膜、芽胞以及細(xì)胞壁、異染顆粒等，用上述染色不易著色，必須用特殊染色法才能著色。這些染色可使細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)著色并與菌體染成不同顏色，有利于細(xì)菌的觀察和鑒別。

(2)細(xì)菌的分離培養(yǎng)與鑒定　標(biāo)本應(yīng)及時(shí)接種于適宜的培養(yǎng)基中進(jìn)行分離培養(yǎng)，分離培養(yǎng)后根據(jù)菌落的大小、形態(tài)、顏色、表面性狀、透明度和溶血性等對(duì)細(xì)菌做出初步的識(shí)別，同時(shí)取單個(gè)菌落再次進(jìn)行革蘭染色并鏡下觀察。結(jié)合細(xì)菌的菌落特征以及鏡下形態(tài)特點(diǎn)，選擇相關(guān)的生化試驗(yàn)進(jìn)一步確定其菌種、菌型，必要時(shí)做血清學(xué)試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)。確定患者所感染的病原菌后，進(jìn)行藥物敏感試驗(yàn)，以指導(dǎo)臨床選擇有效的藥物對(duì)患者進(jìn)行治療。

(3)生化試驗(yàn)　不同致病菌具有不同的酶系，所以對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的分解能力和分解產(chǎn)物亦不一致。通過(guò)生物化學(xué)方法檢測(cè)細(xì)菌對(duì)各種基質(zhì)的分解能力及代謝產(chǎn)物，從而可以鑒別細(xì)菌。這種生化反應(yīng)測(cè)定的方法稱為生化試驗(yàn)。常見的生化試驗(yàn)有:

糖發(fā)酵試驗(yàn):不同的細(xì)菌所帶的酶系統(tǒng)不同，故對(duì)各種糖的分解能力及代謝產(chǎn)物也不同。例如大腸埃希菌能分解葡萄糖和乳糖，產(chǎn)生酸類物質(zhì)和氣體;傷寒沙門菌不能分解乳糖，但能分解葡萄糖產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。產(chǎn)酸可使培養(yǎng)基pH下降，酚紅指示劑變成黃色;產(chǎn)氣可用小導(dǎo)管收集觀察。

VP試驗(yàn):是檢測(cè)細(xì)菌分解糖并產(chǎn)生乙酰甲基甲醇能力的試驗(yàn)。生成的乙酰甲基甲醇在堿性溶液中被氧化成二乙酰，并能與培養(yǎng)基中含胍基的化合物發(fā)生反應(yīng)生成紅色物質(zhì)，此即VP試驗(yàn)陽(yáng)性。產(chǎn)氣桿菌分解葡萄糖、乳糖能產(chǎn)生乙酰甲基甲醇，VP試驗(yàn)陽(yáng)，而大腸埃希菌則不能，故VP試驗(yàn)陰性。

甲基紅試驗(yàn):產(chǎn)氣桿菌能使分解糖類產(chǎn)生的丙酮酸脫羧生成中性的乙酰甲基甲醇，培養(yǎng)基pH﹥5．4，甲基紅指示劑呈桔黃色，為甲基紅試驗(yàn)陰性。大腸埃希菌不能轉(zhuǎn)化丙酮酸為中性的乙酰甲基甲醇，培養(yǎng)基pH﹤4．5，甲基紅指示劑呈紅色，為甲基紅試驗(yàn)陰性。

枸櫞酸鹽利用試驗(yàn):某些細(xì)菌(如產(chǎn)氣桿菌)能利用枸櫞酸鹽作為唯一碳源生長(zhǎng)繁殖，使枸櫞酸鹽培養(yǎng)基變?yōu)閴A性，指示劑溴麝香草酚藍(lán)由淡綠色變?yōu)樯钏{(lán)色，為枸櫞酸鹽利用試驗(yàn)陽(yáng)性;而大腸埃希菌則為陰性。

吲哚試驗(yàn):是檢測(cè)細(xì)菌分解色氨酸產(chǎn)生吲哚能力的試驗(yàn)。產(chǎn)生的吲哚，當(dāng)加入吲哚試劑(對(duì)二甲基氨基苯甲醛)時(shí)，可生成玫瑰吲哚，呈現(xiàn)紅色反應(yīng)，為該試驗(yàn)陽(yáng)性。大腸埃希菌、變形桿菌、霍亂弧菌為吲哚試驗(yàn)陽(yáng)性;產(chǎn)氣桿菌、傷寒桿菌等為陰性。

硫化氫試驗(yàn):是檢測(cè)細(xì)菌分解含硫氨基酸(胱氨酸，甲硫氨酸等)產(chǎn)生硫化氫能力的試驗(yàn)。產(chǎn)生的硫化氫與醋酸鉛或硫酸亞鐵反應(yīng)生成黑色的硫化鉛或硫化亞鐵，為硫化氫試驗(yàn)陽(yáng)性。肖氏沙門菌和鼠傷寒沙門菌、變形桿菌為陽(yáng)性反應(yīng);大腸埃希菌為陰性反應(yīng)。

尿素酶試驗(yàn):是檢測(cè)細(xì)菌分解尿素產(chǎn)生氨的試驗(yàn)。產(chǎn)生的氨使培養(yǎng)基變堿，酚紅指示劑顯示紅色，為尿素酶試驗(yàn)陽(yáng)性;變形桿菌尿素酶試驗(yàn)陽(yáng)性。

細(xì)菌的生化反應(yīng)常用于鑒別細(xì)菌。尤其對(duì)形態(tài)、革蘭染色反應(yīng)和培養(yǎng)特性非常相似的細(xì)菌十分重要。吲哚(I)、甲基紅(M)、VP(Vi)、枸櫞酸鹽利用(C)四種試驗(yàn)常用來(lái)鑒別大腸埃希菌和產(chǎn)氣桿菌，即IMViC試驗(yàn)，大腸埃希菌結(jié)果為“++－－”，而產(chǎn)氣桿菌為“－－++”。

(4)血清學(xué)試驗(yàn)　采用含有已知特異抗體的免疫血清，不僅可對(duì)分離培養(yǎng)出的未知純種細(xì)菌進(jìn)行鑒定，還可以確定致病菌的種或型。常用的簡(jiǎn)易方法是玻片凝集試驗(yàn)，在數(shù)分鐘內(nèi)就能得出結(jié)果。

(5)藥物敏感試驗(yàn)　不屬于病因診斷范疇，但對(duì)指導(dǎo)臨床選擇用藥、及時(shí)控制感染有重要意義。方法有紙片法、試管稀釋法和E試驗(yàn)等。其中常用的方法是紙片法和試管稀釋法。

紙片法:適用于新藥的初篩試驗(yàn)(初步判斷藥物是否有抗菌作用)及臨床選擇用藥的藥敏試驗(yàn)。首先將試驗(yàn)菌均勻涂布于瓊脂培養(yǎng)基上，制成含菌平板，然后將一定大小含有藥物的濾紙片置于平板上，培養(yǎng)后可觀察結(jié)果。根據(jù)抑菌圈直徑大小，來(lái)判定藥物抗菌作用的強(qiáng)弱(抗藥、中度敏感、敏感)。

試管稀釋法:將液體培養(yǎng)基按一定的倍數(shù)在試管中稀釋抗菌藥物，使藥物濃度在一系列試管中呈遞減，然后在每管中加入定量的試驗(yàn)菌，經(jīng)培養(yǎng)后肉眼觀察試管混濁情況，以抗菌藥物的最高稀釋度仍能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)管為標(biāo)準(zhǔn)，該管濃度即為試驗(yàn)菌最低抑菌濃度(minimum inhibitory concentration，MIC)。再取MIC終點(diǎn)以上未長(zhǎng)菌的各管培養(yǎng)液，分別移種于無(wú)菌平板上，培養(yǎng)后以平板上無(wú)菌生長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)試管中藥物最低濃度為最低殺菌濃度(minimum bactericidal concentration，MBC)。MIC和MBC的值越低，表示細(xì)菌對(duì)該藥物越敏感。

(6)動(dòng)物試驗(yàn)　主要用于測(cè)定菌株毒力，還可用于分離病原菌。但須選擇敏感動(dòng)物，常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有小鼠、豚鼠和家兔等。將含病原菌極少的標(biāo)本接種于易感動(dòng)物體內(nèi)，非病原菌在動(dòng)物體內(nèi)被殺死，而病原菌則在易感動(dòng)物體內(nèi)生長(zhǎng)繁殖，等動(dòng)物出現(xiàn)特有的發(fā)病癥狀后立即解剖，較易分離出致病菌。例如取可疑為結(jié)核病人的標(biāo)本接種于豚鼠，感染后可分離出結(jié)核桿菌。測(cè)試細(xì)菌的產(chǎn)毒性，可用豚鼠皮膚檢測(cè)白喉棒狀桿菌是否產(chǎn)生白喉毒素。測(cè)定細(xì)菌的毒力一般以半數(shù)致死量(LD50)和半數(shù)感染量(ID50)來(lái)表示。

(7)其他檢測(cè)法　如采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)檢測(cè)病原菌核酸，采用特異毒性噬菌體對(duì)病原菌進(jìn)行鑒定分型等。

3．血清學(xué)診斷　用已知病原體抗原檢測(cè)病人血清或其他體液中未知抗體及其量的變化，可輔助感染性疾病的診斷。由于抗體存在于血清或其他體液中，故此類檢測(cè)被稱為血清學(xué)診斷。此法也可用于調(diào)查人群對(duì)某病原體的免疫水平及檢測(cè)預(yù)防接種效果。血清學(xué)診斷試驗(yàn)最好取患者急性期和恢復(fù)期雙份血清標(biāo)本，當(dāng)后者的抗體效價(jià)比前者升高≥4倍者方有意義。常用的有凝集試驗(yàn)、補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、中和試驗(yàn)、乳膠凝集試驗(yàn)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。ELISA已成為細(xì)菌檢驗(yàn)中應(yīng)用最廣泛的免疫檢測(cè)技術(shù)。

(二)病毒學(xué)診斷

病毒感染性疾病在人類疾病中十分常見。病毒學(xué)檢驗(yàn)診斷主要有三個(gè)方面:①檢測(cè)病毒體及其所致宿主細(xì)胞的病理改變;②檢測(cè)病毒蛋白和核酸;③病毒的血清學(xué)檢測(cè)。另外有一些快速的診斷方法，也極大的提高了病毒感染的診斷水平。

1．標(biāo)本的采集　應(yīng)根據(jù)不同病毒感染、不同病程，采取不同部位的標(biāo)本。用于分離或檢測(cè)病毒的標(biāo)本，應(yīng)采集病人急性期標(biāo)本，并注意無(wú)菌操作。由于病毒在室溫環(huán)境下容易滅活，應(yīng)在采集和運(yùn)送標(biāo)本時(shí)注意冷藏并盡快送檢。對(duì)不能立即送檢的組織、糞便等標(biāo)本，應(yīng)置于含有抗生素的50%甘油鹽水中低溫保存。

2．病毒的檢驗(yàn)

(1)病毒的分離培養(yǎng)　病毒具有嚴(yán)格的活細(xì)胞內(nèi)寄生性，因此分離培養(yǎng)病毒時(shí)必須具有易感的活細(xì)胞。常用的病毒分離培養(yǎng)的方法有三種。

動(dòng)物接種:是最原始的病毒培養(yǎng)法，但是現(xiàn)在已經(jīng)很少用于臨床實(shí)驗(yàn)室。目前仍然使用的是小白鼠腦內(nèi)接種對(duì)狂犬病病毒和乙型腦炎病毒的分離和鑒定。

雞胚接種:雞胚對(duì)多種病毒敏感，通常選用孵化9～14 d的雞胚，按病毒種類不同接種于雞胚的不同部位，收獲后再進(jìn)行鑒定。①卵黃囊按種，常用于某些嗜神經(jīng)病毒的分離，鸚鵡熱、立克次體等病原體也可通過(guò)此途徑接種;②羊膜腔接種，常用于流感病毒的初次分離;③尿囊腔接種，常用于培養(yǎng)流感病毒和腮腺炎病毒等，也可用于制備疫苗和大量病毒抗原;④絨毛尿囊膜接種，常用于培養(yǎng)單純皰疹病毒、天花病毒和痘病毒等。

細(xì)胞培養(yǎng):是目前分離培養(yǎng)病毒最常用的方法。根據(jù)病毒的細(xì)胞親嗜性，選擇適當(dāng)?shù)募?xì)胞，常用的細(xì)胞有人胚腎細(xì)胞、人胎盤羊膜細(xì)胞、猴腎細(xì)胞等。多數(shù)病毒增殖后可用光學(xué)顯微鏡直接觀察細(xì)胞病變效應(yīng)。根據(jù)細(xì)胞的來(lái)源、染色體特性和傳代次數(shù)的不同，可以分為三種類型:①原代細(xì)胞，原代細(xì)胞來(lái)源于動(dòng)物、雞胚或引產(chǎn)人胚組織細(xì)胞(如腎細(xì)胞)，對(duì)多種病毒敏感性高;②二倍體細(xì)胞，原代細(xì)胞多次連續(xù)傳代后仍保持二倍體染色特性，稱之為二倍體細(xì)胞。這類細(xì)胞多為成纖維細(xì)胞，人胚肺建立的二倍體成纖維細(xì)胞W1－38株是目前常用的細(xì)胞株。二倍體細(xì)胞常用于病毒的分離和疫苗生產(chǎn);③傳代細(xì)胞系:大多由腫瘤細(xì)胞或二倍體細(xì)胞突變而成，其特點(diǎn)是繁殖快，且易于傳代保存。若將這類細(xì)胞懸浸于10%二甲基亞砜、甘油或在液氮中可長(zhǎng)期存活，使用方便。其缺點(diǎn)是只能用于病毒的分離和鑒定，不能用于疫苗的生產(chǎn)。

(2)病毒的鑒定　病毒在培養(yǎng)細(xì)胞中增殖的鑒定指標(biāo)有細(xì)胞病變、紅細(xì)胞吸附、干擾現(xiàn)象等。

細(xì)胞病變:有些病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖時(shí)可引起特有的細(xì)胞病變，稱為細(xì)胞病變效應(yīng)。不同種類的病毒感染的細(xì)胞不同，引起的細(xì)胞病變效應(yīng)也不一樣。如腸道病毒等可使細(xì)胞出現(xiàn)溶解，細(xì)胞培養(yǎng)瓶中貼壁生長(zhǎng)的單層細(xì)胞出現(xiàn)空斑;皰疹病毒等可使細(xì)胞發(fā)生融合形成多核巨細(xì)胞等。

紅細(xì)胞吸附:有些病毒(如流感病毒、副流感病毒)包膜上有血凝素，感染細(xì)胞后不出現(xiàn)細(xì)胞病變，但能使細(xì)胞表面含有病毒的抗原成分(血凝素)，并且能吸附雞、豚鼠或猴的紅細(xì)胞，可作為病毒的初步鑒定。

干擾現(xiàn)象:某些病毒之間存在著干擾現(xiàn)象，如某些型別的鼻病毒可以干擾以后進(jìn)入的副流感病毒的增殖。干擾現(xiàn)象可被相應(yīng)病毒特異性抗血清所抑制，稱為干擾抑制現(xiàn)象?？衫酶蓴_現(xiàn)象對(duì)那些不引起細(xì)胞病變但能引起血凝和紅細(xì)胞吸附的病毒進(jìn)行初步鑒定。

病毒感染性測(cè)定及病毒數(shù)量測(cè)定:在細(xì)胞中增殖的病毒，必須進(jìn)行感染性和數(shù)量的測(cè)定。常用的方法有蝕斑測(cè)定法和50%組織細(xì)胞感染量測(cè)定法。

3．病毒感染的快速診斷

(1)形態(tài)學(xué)檢查　光學(xué)顯微鏡檢查主要觀察病毒感染后引起的細(xì)胞病變，如包涵體、多核巨細(xì)胞病變，以協(xié)助診斷某種病毒性疾病;也可用于大型病毒(痘類病毒等)的檢查。電子顯微鏡檢查則能觀察病毒顆粒的形態(tài)、大小以及超微結(jié)構(gòu)。

(2)病毒的抗原檢測(cè)　用免疫學(xué)技術(shù)從臨床標(biāo)本中直接檢測(cè)病毒特異性抗原，簡(jiǎn)便快速，敏感性和特異性高，可用于許多病毒感染的早期快速診斷，如HBsAg用于HBV感染的診斷。主要的檢測(cè)方法有免疫熒光技術(shù)、酶免疫技術(shù)、固相放射免疫技術(shù)、發(fā)光免疫分析技術(shù)、膠體金標(biāo)記的免疫層析技術(shù)等。

(3)早期抗體的檢測(cè)　檢測(cè)病毒感染早期出現(xiàn)的特異性的抗體IgM，可以快速明確診斷。它的陽(yáng)性結(jié)果表示病毒的活動(dòng)性感染或近期感染。

(4)病毒核酸的檢測(cè)　因?yàn)闄z測(cè)病毒的核酸可作出快速診斷，故在診斷中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主要的檢測(cè)方法有聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、核酸雜交等。

(三)真菌學(xué)診斷

由于病原性真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)和菌落特殊，盡管檢查鑒定方法眾多，但臨床上仍以形態(tài)學(xué)檢查和分離培養(yǎng)等表型特征為主要鑒定依據(jù)。

1．標(biāo)本采集　淺部真菌感染可取病變部位皮屑、毛發(fā)、指(趾)甲屑等標(biāo)本檢查。深部感染真菌的檢查可根據(jù)病情取痰、腦脊液等標(biāo)本。

2．直接鏡檢　皮屑、毛發(fā)、指(趾)甲屑等標(biāo)本可經(jīng)10% KOH微加溫處理，壓蓋玻片，用顯微鏡檢查，如見到菌絲或成串的孢子可初步診斷為真菌感染。隱球菌感染取腦脊液標(biāo)本，經(jīng)離心取沉淀物進(jìn)行染色鏡檢。常用的真菌染色法有革蘭染色、糖原染色、嗜銀染色等。

3．分離培養(yǎng)　當(dāng)直接鏡檢不能確定有無(wú)真菌感染，或需要確定感染真菌的種類時(shí)應(yīng)考慮做真菌培養(yǎng)。皮膚、毛發(fā)標(biāo)本接種沙保弱培養(yǎng)基上，25～28℃培養(yǎng)數(shù)日至數(shù)周，觀察菌落特征、鏡下菌絲和孢子的特征，進(jìn)行鑒定，必要時(shí)做動(dòng)物試驗(yàn)。若為血標(biāo)本需先增菌，腦脊液則取沉淀物接種于血平板37℃培養(yǎng)后再進(jìn)行鑒定。

4．動(dòng)物實(shí)驗(yàn)　常用于分離致病性真菌，確定真菌的致病性、研究藥物對(duì)真菌的作用等。如皮膚癬菌接種豚鼠，假絲酵母菌接種家兔或小白鼠等。不同的真菌選擇不同的接種途徑，如假絲酵母菌進(jìn)行家兔耳靜脈接種;隱球菌進(jìn)行小白鼠顱內(nèi)或腹腔接種等。待動(dòng)物發(fā)病死亡后，解剖觀察試驗(yàn)動(dòng)物的組織和器官的病理變化，并直接涂片、分離培養(yǎng)、病理組織切片檢查。

5．真菌學(xué)快速診斷　真菌學(xué)快速診斷方法很多，其中血清學(xué)試驗(yàn)可用于深部真菌感染的輔助診斷。而應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)測(cè)定核酸，從G+Cmol%測(cè)定、限制性酶切片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析(Restriction Fragment Length Polymorphism，RFLP)、DNA特殊片段測(cè)序等，可以對(duì)真菌快速作出鑒定。

二、微生物感染的防治

微生物感染的防治主要包括特異性防治和藥物防治。特異性的預(yù)防措施主要是人工免疫。以下簡(jiǎn)單介紹微生物感染的藥物防治。

(一)細(xì)菌感染性疾病的治療

細(xì)菌性感染的治療主要應(yīng)用抗菌藥物來(lái)控制。抗菌藥物包括微生物合成的抗生素、人工合成的磺胺、喹諾酮類化學(xué)藥物等。其主要作用機(jī)制為干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成、損傷細(xì)菌細(xì)胞膜的功能、影響細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成以及影響細(xì)菌核酸代謝等。在使用抗生素的過(guò)程中，應(yīng)注意細(xì)菌的耐藥性變異，否則研制新抗生素的速度不及細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性變異的速度，從而造成對(duì)某些感染的治療處于無(wú)藥可選的尷尬局面?？咕幬锏呐R床應(yīng)用應(yīng)遵循以下原則:

1．選擇合適的藥物　選擇藥物應(yīng)以臨床診斷、細(xì)菌學(xué)診斷和藥敏試驗(yàn)為依據(jù)，不可濫用，應(yīng)盡量采用相應(yīng)窄譜抗菌藥，避免應(yīng)用廣譜抗菌藥引起二重感染。

2．藥物劑量要適當(dāng)　如果使用藥物的劑量過(guò)小，不但無(wú)治療作用，而且易使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性;劑量過(guò)大則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的作用和藥物資源的浪費(fèi)。所以使用藥物的劑量要適當(dāng)，而且療程要足，如果療程過(guò)短，會(huì)引起疾病復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)為慢性。

3．交替用藥　治療某些慢性細(xì)菌性感染，為了避免細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，應(yīng)選擇不同的抗菌藥交替使用。

4．聯(lián)合用藥　合理的聯(lián)合用藥，既可發(fā)揮藥物協(xié)同抗菌作用，提高療效，又可減少或延遲耐藥菌株的出現(xiàn)。

(二)病毒感染性疾病的治療

目前病毒感染性疾病沒(méi)有特效藥物治療，因此抗病毒治療應(yīng)采取既針對(duì)病毒又針對(duì)機(jī)體的綜合措施，即一方面選用抑制病毒復(fù)制的藥物或制劑，另一方面需提高機(jī)體的抗病毒免疫力。

1．干擾素　具有廣譜抗病毒作用，常用于某些病毒性疾病的治療。如用干擾素治療帶狀皰疹、皰疹性角膜炎有效。

2．抗病毒的化學(xué)藥物　化學(xué)藥物可通過(guò)抑制病毒核酸或蛋白合成，抑制病毒脫殼、成熟等步驟來(lái)抑制病毒增殖。現(xiàn)已證明可以用于治療病毒感染的藥物有核苷類、蛋白酶抑制劑及其他抗病毒藥物(如金剛烷胺等)。

3．抗病毒中草藥　據(jù)記載具有抗病毒作用的中草藥有200余種，如板藍(lán)根、大青葉能抑制多種病毒;蒼術(shù)、艾葉在組織培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)能抑制腺病毒、鼻病毒、皰疹病毒、流感病毒等;紫草根能抑制麻疹病毒等。其作用機(jī)制復(fù)雜，有待進(jìn)一步研究。

4．抗病毒基因治療　抗病毒的基因治療現(xiàn)已成為抗病毒的研究熱點(diǎn)，并呈現(xiàn)出良好的前景。目前研制的抗病毒基因治療劑主要有反義核酸和核酶。

(l)反義核酸　是根據(jù)病毒基因組序列設(shè)計(jì)并合成與病毒基因某段序列互補(bǔ)的寡核苷酸，再將其導(dǎo)入病毒感染的細(xì)胞中。通過(guò)與病毒基因的相應(yīng)序列互補(bǔ)結(jié)合，可抑制病毒的復(fù)制?？煞譃榉戳xDNA和反義RNA。臨床第一個(gè)批準(zhǔn)的反義DNA藥物是用于局部治療巨細(xì)胞病毒性視網(wǎng)膜炎的巨細(xì)胞病毒反義核酸。

(2)核酶　是一類具有雙重作用的RNA分子，其一方面能識(shí)別特異的RNA靶序列并與之互補(bǔ)結(jié)合;另一方面又具有酶活性，能通過(guò)特異性位點(diǎn)切割病毒的靶RNA，從而抑制病毒的復(fù)制。但由于核酶是RNA，易被RNA酶破壞，實(shí)際應(yīng)用尚有困難。

(三)真菌感染性疾病的治療

各種癬癥的治療以外用藥為主，可選用抗真菌霜?jiǎng)┗蜍浉?，必要時(shí)內(nèi)服抗真菌藥物結(jié)合治療，但較難根治，易復(fù)發(fā)。深部真菌病的治療，主要應(yīng)除去各種誘因，提高機(jī)體抵抗力。常用治療藥物有二性霉素、制霉菌素，咪康唑、酮康唑、氟康唑和伊曲康唑等。

小　結(jié)

本章主要介紹了微生物的生物學(xué)性狀，消毒與滅菌的概念及常用方法，微生物的遺傳變異及其臨床應(yīng)用，人體的微生態(tài)平衡與失調(diào)，醫(yī)院內(nèi)感染及微生物感染的途徑、類型、實(shí)驗(yàn)室診斷與防治等微生物學(xué)基本知識(shí)。微生物的生物學(xué)性狀包括大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生長(zhǎng)代謝等。了解微生物的生物學(xué)性狀，對(duì)鑒別病原體、正確診斷和防治感染性疾病具有十分重要的意義。常用的消毒滅菌方法有物理、化學(xué)兩種，采用合適的消毒滅菌方法，抑制或殺死環(huán)境中的微生物，從而控制感染性疾病的傳播。微生物的遺傳變異現(xiàn)象可以用于流行病學(xué)研究及疾病的診斷與防治。在正常人體表及其與外界相通的腔道內(nèi)存在有正常菌群，正常菌群與機(jī)體形成了動(dòng)態(tài)的微生態(tài)平衡，放射線、抗生素等可以破壞平衡而引起微生態(tài)失調(diào)。感染是指在一定條件下，微生物與機(jī)體相互作用并導(dǎo)致不同程度的病理變化的過(guò)程。醫(yī)院內(nèi)感染是指人體在醫(yī)院活動(dòng)期間遭受病原體侵襲而獲得的感染，包括內(nèi)源性感染、外源性感染兩大類，控制醫(yī)院內(nèi)感染的危險(xiǎn)因素是預(yù)防和控制醫(yī)院內(nèi)感染的有效措施。病原體不同，感染機(jī)制、傳播方式、感染類型各有其特點(diǎn)。微生物感染的診斷主要依靠實(shí)驗(yàn)室檢查，包括形態(tài)學(xué)檢查、分離培養(yǎng)、生化試驗(yàn)、動(dòng)物試驗(yàn)、血清學(xué)診斷等。根據(jù)引起感染的病原體不同，應(yīng)合理選用不同的藥物進(jìn)行防治。

(韓忠敏)